Устройство для смешения Советский патент 1996 года по МПК B01F5/04 

р

00

Изобретение относится к механическим устройствам для смешения и гомогенизации несмешивающихся и трудносмешивающихся жидкостей, смешения жидкостей с газом и проведения процессов массообмена между ними и может быть использовано в химической, радиохимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена путем увеличения поверхности контакта фаз и скорости ее обновления.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.

Устройство для смешения содержит верхний диск 1 с вертикальной пружиной 2 и каналом 3 для подачи исходной текучей среды, средний диск 4 с кольцевым выступом 5 на верхнем торце, имеющем горизонтальные каналы 6, и нижний диск 7 с отверстиями 8 для входа обновляющего потока. Между верхним 1 и средним 4 дисками образована камера 9 приема рабочей среды. Между верхним 1 и нижним 7 дисками образована кольцевая смесительная камера. Между нижним 7 и средним 4 дисками образована инжекционная камера 10, сообщающаяся с отверстиями 8 для входа обновляющегося потока. Эти отверстия 8 могут быть объединены коллектором, сообщающимся с центральной трубой для входа обновляющегося потока.

Устройство работает следующим образом. Исходная текучая среда (рабочий поток) под давлением подается через трубу 2 по каналам 3 в камеру 9 приема рабочей среды, откуда она с большой скоростью проходит через горизонтальные каналы 6 в кольцевую смесительную камеру 11 и выбрасывается в

реакционную зону аппарата. За счет кинетической энергии рабочего потока в инжек- ционнойкамере 10 создается вакуумметрическое давление, обеспечивающее поступление обновляющего потока через отверстия 8 и смешение его с исходной средой.

За счет деления потока исходной среды с помощью каналов 6 на множество отдельных струй при одинаковых с прототипом диаметре и проходном сечении сопла в предложенном решении в несколько раз по сравнению с прототипом увеличена поверхность массообмена (площадь контакта между исходной и подсасываемой средой). При этом обеспечивается равномерное распределение потока по всему периметру смесительной камеры.

Выходящие из горизонтальных каналов 6 струи рабочего потока частично соприкасаются с неподвижными верхней и нижней стенками смесительной камеры, как в известных струйных насосах, а по всему остальному своему периметру соединяются друг с другом. При этом качественно улучшается работа устройства, аналогично многосопловым струйным насосам, снижается его гидравлическое сопротивление, что обуславливает при тех же затратах энергии повышение скорости истечения, коэффициента инжекции и коэффициента полезного действия.

Расположение каналов 6 под углом к радиусу диска 4 обеспечивает без дополнительных затрат энергии вращение потока в реакционном объеме аппарата, что также интенсифицирует процесс массообмена. Кроме того, образуемые канавками струи перекрывают друг друга и обеспечивают более равномерное распределение потока.

Использование: смешение и гомогенизация несмешивающихся и трудносмешивающихся жидкостей, жидкостей с газом и проведение процессов массообмена между ними. Сущность изобретения: устройство для смешения содержит три установленных друг над другом диска, между верхним 1 и средним 4 из которых образована камера 9 для приема рабочей среды, а между нижним 7 и средним - инжекционная камера 10. На верхней поверхности среднего диска выполнен кольцевой выступ 5, на поверхности которого расположены горизонтальные каналы 6, размещенные под углом к радиусу диска. 2 ил. СЯ с 00 о ЧО ел ел ОС

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для смешения, содержащее три установленных друг над другом диска, между верхним и средним из которых образована камера приема рабочей среды, между верхним и нижним - кольцевая смесительная камера, а между нижним и средним - инжекционная камера, отличающееся тем, что, с целью интенсификации

процесса массообмена путем увеличения поверхности контакта фаз и скорости ее обновления, средний диск выполнен с кольцевым выступом на верхнем торце, имеющим горизонтальные каналы, размещенные под углом к радиусу диска на его торцевой поверхности.

ft-A

Фиг. 2