(54) СМЕСИТЕЛЬ
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Смеситель | 1980 |
|
SU899106A2 |
| Смеситель | 1979 |
|
SU780868A2 |
| Смеситель | 1978 |
|
SU670319A2 |
| Смеситель | 1976 |
|
SU631186A1 |
| СМЕСИТЕЛЬ | 1995 |
|
RU2075996C1 |
| Способ смешения природного газа с кислородом | 1991 |
|
SU1810322A1 |
| Смеситель | 1983 |
|
SU1134224A2 |
| Камера смешения | 1984 |
|
SU1269818A1 |
| Горелка с предварительным смешением газа и воздуха для газовых турбин и конвекторов (варианты) | 2018 |
|
RU2716775C2 |
| РЕАКТОР ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОГО ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДОВ | 1969 |
|
SU244305A1 |
1
Изобретение относится к оборудованию для смешения газовых компонентов, оно может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности.
Известен смеситель трубчатого типа для приготовления смесей, содержащий корпус, входные и выходные штуцеры, распределительные решетки, в которых установлены трубки из пористого материала.
В известном смесителе можно готовить углеводород-кислородиые смеси при температуре до 300°С. При температуре выше 300°С в смесителе происходит самовоспламенение смеси.
Самовоспламенение смеси в смесителе объясняется отсутствием гомогенности углеводород-кислородных смесей. Кроме того, в известном смесителе скорость смеси по длине трубок, в которых проходит смешение, неравномерная. Величина пор различна, а потому через них поступает различное количество кислорода. Это приводит к тому, что в камере смешения возникают зоны богатые кислородом, вызывающие восплааменение смесн при температуре выше 300°С.
Цель изобретения - устранение указанных недостатков и получения гомогенных углеводород-кислородных смесей, подогретых до высокой температуры, а также сохранения равномерной скорости смеси по всей длине трубок и устранения застойных зон. Поставленная цель достигается тем, что отношение средней площади поперечного сечения трубок к площади поперечного сечения отверстий в них составляет 3,6-5,0, а отношение шага отверстий к их диаметру равно 10-20, отношение площади сечения трубок на входе смеси к площади сечения трубок на выходе ее составляет 0,7-0,8. Кроме того, в корпусе дополнительно установлена решетка, площадь сечения отверстий которой составляет 2-3% от средней площади сечения трубок.
На фиг. 1 изображен предлагаемый смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по Л-Л на фиг. 1;на фиг. 3-разрез по Б-Б
г г 1 1 тп1
hd фн1 . i .
в цилиндрическом корпусе 1 смесителя расположены верхняя 2 и нижняя 3 решетки, в которые вмонтированы трубки 4 с отверстиями 5. Для гашения скоростного напора окислителя и распределения его по трубкам установлен шиток 6. В нижней части камеры С},;ешс1; ;я имеется решетка 7 с отверстиями 8 :i штуцер 9 для подачи инертного газа. Для гашения скоростного напора углеводородов, nocTynaionj;iix на смешения, и равномерного распргделекия их по трубкам установлена решетка 10. Смеситель оборудован штуцерами П к 12 для ввода смешиваемых компонентов I штуцером 13 для вывода смеси.
Описанный смеситель работает следующим образом.
Углеводороды через штуцер 11 и распределительную решетку 10 поступают на смешение в трубки 4. Кислород по штуцеру 12, минуя шиток 6, прорези 14 в корпусе реактора и отверстия 5 в трубках 4 поступает на смешение с углеводородами. На выходе из трубок 4 в углеводород-кислородную смесь через штуцер 9 и отверстия 8 в решетке 7 подается инертный газ, позволяюший исключить образование застойных зон и воспламенения смеси.
Пример. На опытной модели смесителя готовят метанокислородные смеси при температуре 750°С. Расход метана 200 , расход кислорода 105 . Смеситель состоит из 4 трубок с общей площадью поперечного сечения на входе 10- м и на выходе смеси 5-10 м. Площадь поперечного сечения отверстий диаметром 2 мм в трубках равна 1,1-10 м, расстояние между отверстиями - 15 диаметров (30 мм). На выходе смеси из трубок через рещетку с отверстиями подается азот в количестве 3 об. % от метана.
Смесительное устройство работало на протяжении 100 час, самовоспламенения смеси не наблюдалось.
При отношении площади поперечного сечения трубок к площади поперечного сечения отверстий в них, по которым поступает окислитель, равном 3,6-5,0, обеспечивается равномерное проникновение на заданную глубину струй кислорода в поток углеводородов и качественное смешение компонентов за время, меньшее периода индукции самовоспламенения смеси.
При шаге отверстий, равном 10-20 диаметрам, струя кислорода диаметром 2-3 мм успевает переместиться, благодаря чему исключается образование зон, богатых икслородом, ири шаге меньшем 10 диаметров отверстий качественное смешение отсутствует и смесь при температуре 600°С воспламеняется. Шаг больше 20 диаметров приводит к удлинению аппарата и тем самым к увеличению времени смешения.
В смесительном устройстве должны отсутствовать застойные зоны, которые могут поджигать углеводород-кислородную смесь.
Для устранения застойных зон, которые
возникают на выходе смеси из трубок, дополнительно установлена решетка, через которую подается инертный газ. Площадь сечения отверстий в решетке составляет 2-3% от средней площади поперечного сечения трубок, по
которым поступает смесь. При площади поперечного сечения отверстий в рещетке ниже 2% от средией площади поперечного сечения трубок полностью застойные зоны не устраняются и в смесителе происходит самовоспламенение смеси. Увеличение сечения отверстий свыше 3% приводит к повышенному расходу инертного газа и разбавлению смеси инертом.
Формула изобретения
входные и выходные щтуцеры, распределительные решетки, в которых параллельно установлены трубки с отверстиями для прохода смеси, отличающийся тем, что, с целью получения гомогенных углеводород-кислородных смесей, подогретых до высокой температуры, отношение средней площади поперечного сечения трубок к площади поперечного сечения отверстий в них составляет 3,6- 5,0, а отношение шага отверстий к их диаметру равно 10-20.
/J
/
J.
