Устройство для смешения газовых потоков

 

Изобретение касается перемешивания газовых потоков для получения однородной смеси, м.б. использовано в металлургии, химической, энергетической и других отраслях промышленности и позволяет снизить затраты на изготовление и эксплуатацию участка смешения газовых потоков с различной плотностью. В устройство поступают два потока: один - по газоходу 1, другой - через патрубок 2 с щелевидным сечением в месте его ввода в газоход. Патрубок располагают сверху газохода для ввода потока с плотностью выше, чем плотность потока в газоходе. В противном случае его располагают ниже газохода. Щелевидное сечение патрубка выполнено в виде прямоугольника с отношением сторон 1/4 - 1/20. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1662652 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКО!АУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4432174/26 (22) 27.05.88 (46) 15.07,91. Бюл. М 26 (71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов (72)Л. С. Левин и В, М. Алешина (53) 66.021.073(088.8) (56) Патент Великобритании М 2087249, кл. В 01 F 5/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

О 787076, кл, В 01 F 5/06, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ (57) Изобретение касается перемешивания газовых потоков для получения однородной смеси, м.б, использовано в металлургии, химической, энергетической и других отраслях промышленности и позволяет снизить затраты на изготовление и эксплуатацию участка смешения газовых потоков с различной плотностью. В устройство поступают два потока, один — по газоходу 1, другой — через патрубок 2 с щелевидным сечением в месте его ввода в газоход. Патрубок располагают сверху газохода для ввода потока с плотностью выше, чем плотность потока в газоходе, В противном случае его располагают ниже газохода. Щелевидное сечение патрубка вы. полнено в виде прямоугольника с отношением сторон 1/4 — 1/20. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1662652

Изобретение касается перемешивания газовых потоков для получения однородной смеси в металлургии, химической, энергетической и других отраслях промышленности, Цель изобретения — снижение затрат на изготовление и эксплуатацию при смешении газовых потоков с различной плотностью, На фиг. 1 представлено устройство, имеющее патрубок с щелевидным прямоугольным сечением ввода в газоход вдоль нижней образующей цилиндрического газохода, общий вид; на фиг. 2 — устройство, имеющее патрубок с щелевидным прямоугольным сечением ввода в газоход, расположенный вдоль продольной оси нижней плоскости газохода с плоскими стенками, общий вид; на фиг. 3 — устройство, имеющее патрубок с щелевидным прямоугольным сечением ввода в газоход, расположенный вдоль нижнего ребра газохода с плоскими стенками, общий вид; на фиг. 4 — устройство, имеющее патрубок с щелевидным прямоугольным сечением ввода в наклонный газоход с плоскими стенками (направление оси патрубка образует с вертикалью уголь), вид сбоку; на фиг. 5- сечение А — А на фиг. 4.

На фиг. 1 — 3 — показаны случаи, когда поток, вводимый через патрубок, имеет плотность меньше, чем плотность потока в гаэоходе; на фиг. 4 и 5 — случай, когда поток, вводимый через патрубок, имеет плотность больше, чем плотность потока в газоходе.

Устройство для смешения газовых потоков содержит газоход 1 подачи одного из смешиваемых потоков, патрубок 2, имеющий щелевидное сечение в месте ввода его в гаэоход, и участок 3 для смешения потоков.

Устройство работает следующим образом.

Два потока, один из которых поступает по газоходу 1, а другой вводится через патрубок 2 с щелевидным сечением в месте его ввода в.гаэоход, объединяются в газоходе 1, где за счет формирования обратных токов . струй потока, вводимого через щелевидное сечение патрубка 2, происходит интенсивная турбулизация обоих потоков, вызывающая их перемешивание, завершающееся на участке 3 смешения.

Устройство за счет патрубка щелевидного сечения позволяет сформировать в поперечных сечениях газохода на длине, равной большему размеру щелевидного сечения патрубка в месте его ввода в газоход, обратные токи, возникающие в силу неразрывности течения отдельных струй, поступающих через щель и имеющих толщину, сравнимую с шириной щели, и, вследствие

55 этого, увеличить эффективность перемешивания, Интенсивность обратных токов при прочих равных условиях тем выше, чем больше разность плотностей смешиваемых потоков. В связи с тем, что режим движения газов в промышленных газоходных системах обычно является турбулентным (скорости запыленных газов в общем случае не менее 10 — 15 м/с), турбулентное перемешивание, играющее при таком режиме доминирующую роль, дополнительно существенно усиливается благодаря турбулиэации за счет указанных обратных токов

Одновременно эти токи за счет смывающего действия предотвращают налипание пыли на стенки газохода, Условие, чтобы патрубок был расположен перпендикулярно оси газохода, его ось пересекала ось последнего и в сечении газохода в месте ввода в него патрубка была вертикальна, обеспечивает интенсивные обратные токи, симметричные относительно вертикальной оси поперечного сечения газохода в месте ввода в него патрубка.

Условие определения угла между направлением ввода патрубка в газоход и вертикалью. т,е. направлением действия подъемной силы, вызванной разностью плотностей смешиваемых потоков, в пределах 0 а < 90, позволяет располагать газоход под любым углом к горизонту, кроме вертикального его расположения. Патрубок для ввода потока можно располагать как сверху газохода, так и снизу его.

Патрубок располагают сверху газохода для ввода через него потока с плотностью выше, чем плотность потока в газоходе, и снизу газохода для ввода потока с плотностью ниже, чем плотность потока в газоходе.

В зависимости от формы сечения газохода (цилиндрической или с плоскими стенками) продольная ось щелевидного сечения патрубка в месте его ввода в газоход„совпадает с верхней (при большей плотности вводимого потока) или с нижней (при меньшей его плотности) образующей — для цилиндрического газохода, или с линией на соответствующей плоскости, параллельной оси газохода и лежащей в вертикальной плоскости, равноотстоящей от боковых ребер или стенок — для газохода с плоскими стенками.

Если, например, газоход с плоскими стенками расположен так, что у него имеется верхняя горизонтальная плоскость, то при верхнем вводе потока (имеющего плотность выше, чем поток в газоходе) ось щелевидного сечения патрубка совпадает с линией на этой плоскости, которая может

1662652 ! быть, в частности, ее продольной осью. Ана- зат ат на ег низу потока с в 1,5 — 2 аза затрат на его изготовление и эксплуатацию плотностью ниже, чем у потока к в газоходе. ности смешен — раза за счет повышения эффект иви, к . шения и соответствующего сокраода (горизонтальные стенки отсутс ) 5 утс щ 2 З диаметр газохода утствуют 5 составля ю

I нией на одной из его наклонных ве

Предложенное устройство просто в иэили ни жних стенок (или с соответств онных верхних готовлении т ак как отпадает необходиих ребром), параллельной оси газок твующим мость в аз ел р делении одного из потоков на л ежащеи в вертикальной плоскост и газохода и две части и в создании сложного кольцевог ти, отстоя- 10 подво а к ra го щеи на одинаковом расстояни б и от оковых потока. д заходу одной из частей это го ребер или стенок газохода, 8ыполнение в предлагаемом с

Формула изобретения в м м че ия ат мом устройст- 1.Уст ой т ег о ввода в газоход в виде прямо у ка в месте токов; со е ж ямоугольника 15 по ачи д р ащее газоход и патрубок дл для с отношением сторон 1/4 — 1/20 б д дополнительного потока, имею и но тем — о условле- в месте его вв тем, что обеспечивается наиболее г ввода в гаэоход щелевидное ти вное перемешивание при а е эффек- сечение. и родольная ось сечения паралн именьших лельна оси ось патрубка пересе участка смешения. ксплуатацию кается с ней, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, П им В р

20 с целью снижения за тальный газохо д амет ом 70 по ается

220С 15 м/с через патрубок, расположе рубка для подачи дополнительного потока женныи снизу ось газохо каи газохода и имеющий в месте ввода щеле- 25 плоскости а г да расположены в вертикал ьнои видное сечение 20х80 мм (отноше сти, а угол между осью патрубка ка и ви но ше р лью закл ючен в и ределах 0 воздуха с температурой 70 С ой и скоростью 2. У

25 м/с. Потоки смешиваю ются на участке с я т стройство по и. 1, о т л и ч а ю щеедлиной 200 ì. ю с я тем, что щелевидное сечение пат бка в

П оложительный. эффект устро

30 месте его вво да в газоход выполнено в виде ие патру ка в стоит в том, что оно обеспечи а иства со- и ямо r в ет снижение 1/20. р у ольника с отношением стор 1/4— он

1662652

Составитель Ю.Алуханов

Техред М. Моргентал Корректор;М.Кучерявая

Редактор М.Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 2219 Тираж 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5