Встречно-вихревой газожидкостной смеситель Советский патент 1980 года по МПК B01F5/00 

I

Изобретение относится к области перемешивания и может найти применение в химической, строительной и .других отраслях промышленности..

Известен вихревой смеситель, содержаш,ий две соосно установленные на стержне жидкостные вихревые камеры с противоположным закручиванием потока, снабженные осевыми подпиточным и выходными патрубками, направленными навстречу Другдругу, между которыми размещена камера смещения 1.

Недостатки этого смесителя заключаются в следующем.

Значительная часть энергии потоков затрачивается на внутреннее трение в неперемешанных потоках, так как в зоне контакта противоположно вращающихся потоков трение оказывает тормозящее влияние на всю массу этих потоков, обусловленное их вязкостью, что снижает эффективность перемеши.вания.

Процесс перемешивания характеризуется нестабильностью и неустойчивостью равновесия противодействующих потоков: при пульсациях скоростей один поток на некоторое время отжимает другой поток от выхода в смесительную камеру и выходит из смесителя неперемешанным, в следующую фазу пульсации это происходит с другим потоком.

Камера смещения подвержена залипанию продуктами химической реакции смешиваемых жидкостей, например, растворов смол и кислот, вступающих в реакцию полимеризации.

Целью настоящего изобретения являются повышение интенсивности и эффективности .перемешивания, а также сосредоточенный вывод смеси и ценообразование.

Поставленная цель достигается тем, что 15 каждая жидкостная вихревая камера снабжена газовой вихревой камерой с выходными патрубками, размещенными снаружи и коаксиально выходным патрубкам жидкостных вихревых ,камер, nptfqeM направление 2с закручивания потоков в каждой паре вихреBbix камер совпадает, а камера смещения образована тарельчатыми насадками, сопряженными с выходными патрубками газовых вихревых камер.

Тарельчатые насадки выполнены из эластичного материала.

Смеситель снабжен спиральной улиткой из .эластичного материала, установленной на выходе из камеры Смешения. Смеситель может быть снабжен установлейными на тарельчатых насадках цилиндрической сеткой или кольцевыми дисками, на одной изповёрхност-ёй которых, обращенных друг другу, выполнень концентрично расположенные канавки.

Кольцевые диски выполнены из эластичнбго материала. На фиг. 1 изображен смеситель со спиральной улиткой в разрезе, на фиг. 2 - смесител-ь с кольцевыми дисками, на фиг. 3 - вид А фиг. 1.

Смеситель содержит стержень 1, на котором установлены две жидкостные вихревые камеры 2 и 3, ймёйщиёосевые подпиточный патрубок 4 и выходные патрубки 5 и 6. Между выходными патрубками 5 и 6, направленными навстречу друг другу, размещёна камера смешения 7.

Смеситель имеет газовые вихревые камеры 8 и 9 с выходными патрубками 10 и 11, размещенными снаружи и коаксиально выходным патрубкам 5 и 6 жидкостных вихревых камер. С выходными патрубками 10 и 11 сопряжены тарельчатые насадки 12 и 13. Направление закручивания потоков в каждой паре вихревых камер совпадает.

На тарельчатых насадках, т. е. на выходе из камеры смешения могут быть установлены цилиндрическая сетка 14, спиральная улитка 15 или кольцевые диски 16 и 17 (фиг. 2). Диск 16 имеет на внутренней поверхности концеЕ1трично расположенные канавки 18.

--..--«Тарельчатые насадки 12 и 13, спиральная улитка 15 и кольцевые диски 16 и 17 , выполненЬ1 из эластичнбго материала, например, из резины и могут быть съемными..

Вихревые камеры крепятся на стержне с помощью гайки 19, а сетка, спиральная улитка и кольцевые диски на буртиках 20 .и 21 тарельчать1х насадок 12 и 13.

Смеситель работает следующим образом.

Сначала включается подача газа, например, сжатого воздуха, в газовое вихревые камеры 8 и 9 и в патрубок 4. Затем включается подача жидких компонентов в жидкостные вихревые камеры 2 и 3 (допускается неодновременное их включение). Противоположно закрученные в этих завихрителях жидкостные потоки движутся по стенкам выходных патрубков 5 и 6. При этом приосевая зона патрубков заполнена газом, поступающим через патрубок 4. Потоки в виде конусообразных неразрывных жидкопленочных (имеющих малую толщину) струй выходят из патрубков в заполненную газом

716575

смесительную камеру 7, образованную тарельчатыми насадками, где происходит их

столкновение. Благодаря малой толщине и, неразрывности жидкопленочных струй, их кинетическая энергия почти полностью затраS чивается на перемешивание.

Если поток газожидкостной смеси необходимо выводить из смесителя в виде сосредоточенной струи, на буртики тарельчатых насадок смесителя одевается выходная спиральная улитка. В этом случае предпочтительнее задать образуемой в смесителе газожидкостной смеси результирующее вращение.

Направление раскрутки спиральной улитки совпадает с направлением результирующего вращения газожидкостной смеси. Для . облегчения очистки выходной улитки от налипающих продуктов, он-а может быть изготовлена эластичной.и не склонной к налипанию, например, из силиконовой резины с гладкой внутренней поверхностью.

Если образуемую в смесителе газожидкостную смесь необходимо превращать в пену, на выходе из камеры смешения устанавливаются цилиндрическая сетка или кольцевые диски, прижатые друг к другу, либо установленные с небольшим регулируемым зазором.

Сетка снимается и очищается растворителем или прокаливанием. Если очистка стоит дороже самой сетки, то использованная сетка заменяется новой.

Эластичные тарельчатые насадки и кольцевые диски очищаются выворачиванием.

Встречно-вихревой газожидкостной смеситель позволяет интенсифицировать и ста5 билизИровать процесс перемещивания, при этом он компактен, им.еет малые габа{)Иты, вес и Низкую стоимость по сравнению со смесителями аналогично гр назначения. Смеситель надежен в эксплуатации и прост в об- служивании.,.

/ Формула изобретения

1. Встречно-вихревой газожидкостной

5 смеситель, содержащий две соосно установленные на стержне жидкостные вихревые камеры с противоположным закручиванием потока, снабженные осевыми подпиточным и выходными патрубками, направленными над встречу друг другу, между которыми раз.мещена камера смешения, отличающийся тем,

что, с целью повышения интенсивности и эффективности перемешивания, каждая жидкостная вихревая камера снабжена газовой вихревой камерой с выходными патрубками,

5 размещенными снаружи и коаксиально выходным патрубкам жидкостных вихревых камер, причем направление закручивания потоков в каждой паре вихревых камер совпадает, а камера смешения образована тарельчатыми насадками, сопряженными с выходными патрубками газовых вихревых камер.

2.Смеситель по п. 1, отличающийся тем,

что тарельчатые насадки выполнены из эяастичного материала.

3.Смеситель по п, 1, отличающийся тем, что, с целью сосредоточенного вывода смеси, он снабжен спиральной улиткой, установленной на выходе из камеры смешения.

4.Смеситель по пп. ,Ьотл1М(;1Ющийся тем, что спиральная улитка выполнена из эластичного материала.

5.Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ценообразования, он снабжен

6

цилиндрической сеткой, установленной на тарельчатых насадках.

6.Смеситель по п. 1, отличающийся тем-, что, с целью пенообразоваНИН, он снабжен

кольцевыми дисками, установленными на тарельчатых насадках, на одной из поверхностей которых, обращенных друг к другу, выполнены концентрично расположенные канавки.

7.Смеситель по п. 1, б,-отличающийся тем, что кольцевые диски выполнены из эластичного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3261593, кл. 259-4 1963.

J5

//

/J

v-tr Ч- .

.. .- 716575 2 1ТП J7p