Камера смешения Советский патент 1993 года по МПК B01F5/00 

Изобретение относится к устройствам для смешения турбулентных пото-г , ков жидкостей или газов и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например в энергетике, химической и нефтяной промышленности, для приготовления смесей с заданным составом и качеством.

Известно устройство для смешения двух сред, состоящее из цилиндрического корпуса, на боковой поверхности Которого расположены отверстия, оси которых совпадают с радиусом-вектором Поперечного сечения корпуса, коллектора р .

Основной недостаток устройства состоит в низкой эффективности смесеобразования при изменении режимов работы устройства, что характерно для непрерывных технологических процессов.

Наиболее близким техническим решением является устройство, содержащее трубку цилиндрического сечения с осевым входом, в боковой стенке которой выполнены отверстия для подвода второго компонента, ориентированные поперек продольной оси трубки 2,

Устройство имеет недостаточную стабильность характеристик смесеобразования, что Приводит к снижению качества технологического процесса при отклонении режима работы от номинального.

.Цель изобретения - повышение интенсивных характеристик процесса на переменных режимах работы устройства. Указанная цель достигается за счет того, что в камере смешения, содержащей цилиндрический корпус, на боковой поверхности которого имеются насадки,

ел

С

00

СО СП

со

Јь

сообщающиеся с коллектором, в области газовыпускных насадков установлен j симметричный аэродинамический профиль с возможностью осевого перемещения. Известно, что качество смешения при поперечной подаче струй лимитируется конвективным массоперёносом и определяется соотношением

h - hz t

Н..

Б3 - ь2

h -Г

где 0 - параметр качества смешения , h - глубина проникновения струй; А - определяющий геометрический

параметр.

Индексы: 2 - ограничение по передней границе, : 3 - ограничение по конвективному массопере- : носу. ...- ;.,..,,

Таким образом, при изменении режима работы устройства меняется h, a при неизменном значении определяющего Јеометрического параметра Л меняется h и как следствие качество смешения . Q., Для того, чтобы при изменении режима работы устройства качество смешения сохранилось неизменным, следует одновременно с изменением h менять А таким образом, чтобы h сохранялось неизменным. В предлагаемом устройстве это достигается за счет осевого перемещения симметричного аэродинамического профиля.

На. чертеже приведен продольный разрез устройства.

Устройство состоит из корпуса 1, входного 2 и выходного 3 штуцеров., коллектора 4, сообщающегося с магистралью 5 ивнасадками 6. На оси камеры смешения установлен обтекатель сим- . метричного аэродинамического профиля 7 С возможностью осевого перемещения механизмом 8 и фиксации его положения механизмом 9.

Устройство работает следующим.. образом.

., Один компонент через штуцер 2 поступает в корпус 1. Тудаже магист- « рали 5 через коллектор 4 и насадки 6 истекает второй компонент. На номинальном режиме положение симметричного аэродинамического тела 7 таково, что глубина проникновения оптимальна, а качество - максимально.

5

0

5

При изменении режима работы устройства, например, связанном сл уменьшением глубины проникновения струй, качество смешения снижается. Чтобы вернуть исходное качество сме- шения, осуществляют осевое перемеще-j ние обтекателя в направлении -уменьше-i ния А в плоскости траектории оси; струи до тех пор, пока h и 0 не прй-г мут исходного значения. Перемещение;- j осуществляется механизмом 8, а его;: 1:1 положение определяется механизмом 9. i

Исследования, проведенные в лабб- | : - ратории Гидрогазодинамика в широком; диапазоне изменения геометрических и режимных параметров .;

G 0 - 0,80; р - 1,0, - 2,65; : d 0,1 - 0,01; t 0,098 - 1,5; А 0,1 - 1,0;г -;

показали, что изменение размера проJ точной части в плоскости траектории струи позволяет обеспечить высокое , значение качества смешения.

0

Здесь G

G

G, + G.

-f.

А

Лл. 7 - S ,

A A

ь - b « b .

. pew A A/d

где G - массовый расход,

P - плотность;.: ;/ ;

d - диаметр;

A - определяющий геометрический

параметр;

t - шаг.; Индексы: 1 - поперечные струи,

2 - сносящий поток, см - смесь, . к - камера смешения.

Формула

и з

о б р е т е н и я ,

Камера смешения, содержащая ци- ; линдрический корпус, на боковой поверхности которого имеются насадки, сообщающиеся с коллектором, о т л и- чающаяся тем, что, с целью : повышения интенсивных характеристик; ; процесса, на переменных режимах, они j i снабжена обтекателем, имеющим сим- Т; метричный аэродинамический профиль,: Г1 установленным с возможностью перемё щения вдоль оси корпуса в области расположения насадков. ,

Использование: смешение потоков жидкостей или газов в энергетике, химической и нефтяной отраслях промышленности, Сущность изобретения: для сохранения качественного смешивания компонентов на переменных режимах работы предлагается по оси цилиндрической камеры смешения, в боковой поверхности которой имеются подающие ; насадки, установить обтекатель аэродинамического профиля. Обтекатель имеет возможность пеоемещения вдоль :: оси камеры, за счет чего сохраняется постоянной относительная глубина струй, истекающих из насадков. 1 ил.