Устройство для виброперемешивания

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в системах сбора и подготовки нефти, газа и воды для процессов перемешивания. Цель изобретения - повышение эффективности перемешивания и массообмена. Устройство включает корпус 1 и мешалку возвратнопоступательного действия, выполненную в виде штока 4 с жестко закрепленным диском 6, перфорированным коническими отверстиями , выполненными в виде чередующихся конфузоров и диффузоров с шагом S, определяемым по формуле 5(/у +Ј, )+б, где rg - радиус большего сечения диффузора; гм - радиус меньшего сечения диффузора; f(rf - гм) - толщина стенки между отверстиями. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1627235 A 1 (51)5 В OI F 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4471071/26 (22) 01.08.88 (46) 15.02.91. Бюл. ¹ 6 (7l ) Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности «Гипровостокнефть» (72) А. Д. Рудой (53 ) 66.063 (088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 778740, кл. В Ol D 11/02, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОПEPEМГШИВАНИЯ (57) Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано

2 в системах сбора и подготовки нефти, газа и воды для процессов перемешивания. Цель изобретения — повышение эффективности перемешивания и массообмена. Устройство включает корпус и мешалку возвратнопоступательного действия, выполненную в виде штока 4 с жестко закрепленным диском 6, перфорированным коническими отверстиями, выполненными в виде чередующихся конфузоров и диффузоров с шагом S, определяемым по формуле S=(rg + )+6, где rg — радиус большего сечения диффузора; г„, радиус меньшего сечен ия диффузора; 6((r — г ) — толщина стенки между отверстиями. 1 з. и. ф-лы, 2 ил.

1627235

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в системах сбора и подготовки нефти, газа и воды, а также в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях народного хозяйства, где применяются процессы перемешивания.

Целью изобретения является повышение эффективности процессов перемешивания и массообмена.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для виброперемешивания содержит корпус с патрубком 2, подводящим обрабатываемую жидкость, и патрубком 3, отводящим смесь.

Внутри корпуса размещен полый шток 4, снабженный отверстиями 5, расположенными над и под диском 6, через которые проходит одна из жидкостей (химреагент) на смешение, нижний конец штока заглушен заглушкой 7. Диск 6, жеско закрепленный на штоке, перфорирован коническими отверстиями 8, выполненными в виде чередующихся конф>зоров и диффузоров с углом конусности 90 — 97 и с шагом S, определенным по формуле

S=(r+ +r )+6, где r — радиус большего сечения диффузора;

r ðàäèóñ меньшего сечения диффузора; 30

6 - толщина стенки между отверстиями диска, 6«s — г

Диск 6 установлен в корйусе 1 с зазором, равным меньшему диаметру конического отверстия (d). Толщина диска Н, равная длине отверстия в нем, выбрана из условия выполнения с<ютношения, характерного для (ндравлических насадков: )3., Шток 4 установлен на пружину 9, зафиксированную в подпятнике 10 и служащую 4О для компенсации веса системы шток — диск, а также для обеспечения ее полигармонических колебаний, позволяющих изменить амплитудный спектр процесса виброобработки. Снаружи штока установлен электромагнитный блок 11, предназначенный для обеспечения его возвратно-поступательных колебаний.

Место ввода штока в корпус герметизировано мягкой вставкой 12.

Устройство для виброперемешивания работает следующим образом.

Обрабатываемую жидкость через патрубок 2 подают на смешение в корпус 1, одновременно с подачей химреагента по штоку 4 через отверстия 5, расположенные над и под перфорированным диском. Вклю- 55 ченный в работу электромагнитный блок 11 приводит подпружиненную систему шток 4— диск 6 в возвратно-поступательные полигармонические колебания. При виброперемешиваниях диска 6 во всех его конических отверстиях создается насосный эффект, обусловленный неравенством коэффициентов гидравлического сопротивления диффузора и конфузора, что создает циркуляцию жидкости, находящейся в зоне вибровоздействия, в сторону сужения конических отверстий. При этом благодаря чередованию, равномерному и равному расположению конфузоров и диффузоров в конические отверстия диска вовлекаются массы обеих жидкостей, подаваемых на смешение, причем химреагент, подаваемый в отверстия над диском, вовлекается циркулирующими струями под диск и, наоборот, химреагент, попадающий в отверстия под диском, вовлекается в зону над диском. Происходит интенсифицирование процесса перемешивания и массообмена. Массообмен интенсифицируется также за счет вакуумного эффекта гидравлических сходящихся насадков, который увеличивает коэффициент расхода жидкости через конфузор по сравнению с коэффициентом расхода жидкости через отверстия в стенке с 0,625 до 0,94 — 0,98.

Отверстия в диске выполняют функцию насадков в случае выполнения соотношения — )3.

Ф.

3а счет того, что диск 6 установлен в корпусе 1 устройства с зазором, равным меньшему диаметру конического отверстия, происходит максимальное вовлечение жидкости в процесс переме((lHBBHHH и ма<сообмена, причем в самом зазор(, выбранным минимальным и равным меньшему диаметру конического отверстия, обеспечивается процесс массообмена. Секундный расход перемешиваемой жидкости через i отверстий в диске определен как разность расходов Q при ее движении в одном и дрязгом направлениях:

Q =0,45(F i 4 ° ((((1(х P„) где F — площадь наименьшего сечения конусного отверстия;

<о — угловая частота колебаний диска, равна 2л ° n, где и — - частота колебаний диска;

А — амплитуда колебаний диска; коэффициент расхода диффузора;

<(„— коэффициент расхода конфузора; — количество конических отверстий.

Наибольшая разность (р,,— 1(„) получается при (p=90 — 97, где (f угол конусности отверстий в диске., Шаг S выбирается из условия S=(rg— — rQ+6, причем 6(g — r, так как такое выполнение обеспечивает перекрытие в свету по направлению оси колебаний диска живого сечения для прохода жидкости через наибольшие отверстия конфузоров и диффузоров и, как следствие, повторное вовлечение в процесс виброперемешивания объемов!

627235

Форм у,! и из обре ген ил

А-А

Р е 2

Составитель Н. Федорова

Техред А Крана(к Корректор И >рг<(йи

Тираж 385 Нодиисно«

Редактор Т г) ааоренко

Заказ 300

ННИ1!11И 1 ос(дарствс нного ком ит«тс< ио изобрс тс нииi> и откр(» т>о<ч ир, Гh. I I! < (.(I

11:1035, Москва, Ж -35, Ра((ислии н;if> ..< 4 5

11роизнодствс нно-издательский комбинат «!1атс нт>. <, > жгород, (.i I,ii,>ðè»;, I>il

5 жидкости, находящихся в зоне влияния конусных отверстий вибрирую!цего диска, что резко интенсифицирует процесс вибромассообмена.

Перекрытие в свету наибольших отверстий конфузорв и диффузора диска мало при острых углах конусности отверстий и наиболее эффективно при углах 90 — 97, поскольку может составлять до 30% площади сечения наибольших отверстий, что, кроме того, обеспечивает создание в конусных от- 10 верстиях оптимального насосного эффекта при виброперемешивании.

I. Устройство (ëÿ виброперемешивания, содержащее корпус и мешалку возвратно- поступательного действия, выполненную в виде штока с жестко закрепленным диск»

С КОНИЧЕСКИМИ ОтВЕРСтИЯМИ В ВИ <С ЧЕР(,(УК>щихся конфузоров и диффi.<оров, отли <(щееея тем, что, с целью повышения эфф h тивности процессов перемешпвания и масс<>обмена, конфузоры и диффузоры расположены с шагом S, выбираемым из условия

S=(rg+r )+6, где r — радиус большего сечения;1иффузора;

r — радиус меньшего с ечсния к нф зора; (> ((r6 — Г,) тОЛ(цИНа СТЕНКИ Мс К д отверстиями, при этом шток выполнен полым с огнер< тиями в стенке.

2. Устройство по lh 1, отличиющесс.ч тем, что отверстия выполнены с углом конусности

90- — 97 .