Вихревой смеситель Советский патент 1980 года по МПК B01F5/06 

1

Изобретение относится к области перемешивания и растворения жидкостей, газов и может быть применено в химической отрасли промышленности, в водоочистке.5

Известно устройство для смешения жидкостей разной плотности, содержащее радиальные трубки для подачи продукта с большей плотностью, осевую трубу для подачи менее плотного Ю продукта и камеру смешения 1,

Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату смеситель, со- 15 держащий цилиндрический корпус с тангенциальным подводящим патрубком и осевым отводящим патрубком, установленным с возможностью осевого перемещения и снабженным соосно 20 установленной глухой перегородкой 2 .

В корпусе такого смесителя имеется перфорированная перегородка, которая образует с глухой перегород- кой камеру смешения.

В известном устройстве невозможно получать высококонцентрированные тонкодисперсные смеси или растворы, ввиду неравномерной по 30

плошади перфорированной перегородки подачи растворяемого вещества.

Кроме того, при регулировании скоростей диспергирования путем перемещения осевого патрубка изменяются только радиальные скорости, а тангенциальные - остаются практически неизменными.

Цель изобретения - интенсификация процесса смешения за счет оптимизации скоростей потоков компонентов в камере смешения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем цилиндрический корпус с тангенциальным подводящим патрубком, осевым отводягяим патрубком, поперечные перегородки образуют камеру смешения, одна из которых выполнена перфорированной, а другая-глухой с возможностью перемещения вдоль оси корпуса, подводящий патрубок установлен в Ксотере смешения и снабжен заслонкой, закрепленной на глухой перегородке, а перфорированная перегородка установлена на отводящем патрубке,

Размеры и шаг отверстий перфорированной перегородки увеличиваютс от центра к периферии .

Ва фиг.1 изображен смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. i; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 2.

Смеситель содержит цилиндрический корпус 1, разделенный поперечной перфорированной перегородкой 2 с отверстиями 3, размер и шаг которых учеличиваются от центра к периферии, на загрузочную камеру 4 с подводящим патрубком 5 и камеру смещения б с тангенциальным подводящим патрубком 7, ri осевым отводящим патрубком 8. Глухая перегородка 9 выполнена с возможностью перемещения вдоль оси корпуса с по:мощью винта 10, шарнирно соединенно с перегородкой,, и снабжена заслонкой 11.

Работа вихревого смесителя заключается в следующем.

Компонент с меньшей плотностью вводится в камеру смешения 6, раскручивается и на поверхности перфорированной перегородки 2 измельчает компонент с большей плотностью поступающий из загрузочной камеры 4 через отверстия 3, на отдельные частицы. ОбразовавиЗаяся суспензия п действием центробежных сил разделяется на тонкодисперсную смесь, поступающую в центрашьную jiacTb потока, и грубодисперсные чХстицы, которые отбрасываются центробежной сило к цилиндрическим стенкам корпуса 1, циркулируют во вращающемся потоке, измельчаются до размеров тонкодисперсных фракций и перемещаются в центр потока, где отводятся через осевой патрубок 8 в виде продукта смещения.

Размеры (диаметры) отверстий 3 перфорации и расстояния между ними увеличиваются в радиальном направлении от центра к периферии таким образом, что скорости подачи компонента с большей плотностью являются одинаковыми по всей поверхности перфорированной перегородки 2, а количество этого компонента (приходящееся на единицу площади перегородки 2, остаетря постоянным по всей площади.

Путем подбора размеров перфорации и скоростей подачи исходных продуктов в камере смещения 6 можно получить насыщенный истинный раствор смешиваемых веществ.

Камера смешения 6 имеет высоту, равную размеру тангенциального подводящего патрубка 7, так как в этом случае объем перемешиваемой смеси будет наименьшим, а скорости диспергирования наибольшими. При вы соте камеры, большей размера патрубка, струя компонента с меньшей плотностью расширяется в вертикальном направлении/ что приводит к уменьшению скоростей диспергирования. При высоте камеры, меньшей размера тангенциального патрубка, скорость жидкости в патрубке будет меньшей, а давление большим, чем в камере смешения. В результате под действием этой разности давлений поток радиально устремится в осевой отводящий патрубок 8, т.е. в этом случае практически отсутствует вращательное движение смеси и, следовательно,

процесс диспергирования происходит только на незначительной части площади перфорированной перегородки при отсутствии центробежного эффек

При высоте камеры смещения, равной размеру тангенциального патрубка 7, поток из патрубка, не изменяя величины скорости, поступает в камеру и раскручивается в минимальном объеме. В результате достигаются наибольшие возможные скорости диспергирования.

Перемещением перегородки 9 в вертикальном направлении изменяются как высота камеры смешения б, так и размер тангенциального патрубка 7, т.е. сохраняется равенство этих величин. Кроме необходимости изменения произ1водительности (расхода) вихревого смесителя перемеачением перегородки 9 можно сохранить оптимальные скорости диспергирования, т.е. при изменении расхода скорости в камере смещения

остаются потоянными. Следовательно, возможна регулировка производительности смесителя без Нарушения нормальной технологии смешения.

Использование вихревого смесителя для смешения жидкостей или газов обеспечивает по сравнению с известным устройством следующие преимущества: снижение затрат на изготовление устройства; возможность регулирования производительности при оптимальных технологических параметрах процесса смешения.

Формула изобретения

50

1. Вихревой смеситель,-содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным подводящим патрубком, осевым отводящим патрубком и поперечные

перегородки, образующие камеру смещения, одна из которых выполнена перфорированной, а другая глухой и установлена с возможностью перемещения вдоль оси корпуса, о т л и чающийся тем, что, с целью интенсификации процесса смешения за счет оптимизации скоростей потоков компонентов в камере смещения, подводящий патрубок установлен в

камвре смешения и снабжен заслон-