Смесительное устройство

 

Изобретение относится к устройствам для интенсивного перемешивания гомогенных и гетерогенных сред и позволяет повысить эффективность перемешивания при изменении условий эксплуатации. Смесительное устройство содержит цилиндрическую камеру 1 смешения с торцевыми входным и выходным патрубками, коллектор 4. Отражатель в виде диска 11 размещен в камере 1 между входным патрубком и коллектором. Отверстия коллектора выполнены на торцевой стенке цилиндрической камеры 1 смешения в несколько концентричных рядов, а в полости коллектора 4 установлены концентричные цилиндрические обечайки, образующие автономные полости. Каждая автономная полость снабжена патрубком и сообщена с одним концентричным рядом отверстий. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s В 01 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4716126/26 (22) 06.07,89 (46) 15.08.91. Бюл. М 30 (71) Казанский филиал Московского энергетического института (72) Ю,Я.Галицкий (53) 66.063(088,8) (56) Патент Японии

М 51-46306, кл, В 01 F 5/00. 1976, Авторское свидетельство СССР

М 636016, кл. В 01 F 5/18, 1976, Авторское свидетельство СССР

hh 774577, кл. В 01 F 5/00, 1978. (54) СМЕСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к устройствам для интенсивного перемешивания гомогенИзобретение относится к устройствам для смешения турбулентных потоков жидкости или газов, может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, преимущественно в смесителях газогорелочных устройств.

Цель изобретения — повышение эффективности перемешивания при изменении условий эксплуатации.

На фиг,1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.1.

Смесительное устройство содержит цилиндрическую камеру 1 смешения, торцовый входной 2 и выходной 3 патрубки, коллектор 4, в полости которого расположены отверстия 5, Отверстия 5 выполнены на

- торцовой стенке б цилиндрической камеры

1 в несколько концентричных рядов. В полости коллектора 4 расположены цилиндриче„„Я „„1669518 А1 ных и гетерогенных сред, Устройство позволяет повысить эффективность перемешивания при изменении условий эксплуатации.

Смесительное устройство содержит цилиндрическую камеру смешения 1 с торцовыми входным и выходным патрубками. коллектор 4, Отражатель в виде диска 11 размещен в камере 1 между входным патрубком и коллектором. Отверстия коллектора выполнены на торцовой стенке цилиндрической камеры смешения в несколько концентричных рядов, а в полости коллектора установлены концентричные цилиндрические обечайки, образую.цие а втономн ы е полости. Каждая автономная полость снабжена патрубком и сообщена с одним концентричным рядом отверстий. 1 э,п. ф-лы, 3 ил. ские обечайки 7, образующие автономные полости 8. Каждая иэ полостей 8 сообщается с одним концентричным радом отверстий 5.

Полости снабжены подводящими патрубками 9 с дроссельными задвижками 10. Внутри цилиндрической камеры 1 перед отверстиями 5 установен отражатель 11, выполненный в виде диска. Диаметр диска 11 равен диаметру окружности, на которой расположены центры отверстий 5 ряда, наиболее удаленного от оси цилиндрической камеры 1, Устройство работает следующим образом.

Ниэконапорный поток через входной патрубок 2 поступает в цилиндрическую камеру 1. Обтекая диск 11, ниэконапорный поток поворачивается на 90 по отношению к направлению во входном патрубке 2. При этом, поступая иэ периферийных слоев ци1669518 линдрической камеры смешения 1 в центральные (к вы> .ному патрубку 3), поток ускоряется иэ-за уменьшения проходной площади проточной части, Высоконапорный компонент через патрубки 9 поступает в автономные полости 8, а иэ них через отверстия 5 в виде системы поперечных струй — в сносящий поток низконапорного потока, где и происходит смешение компонентов, Затем смесь из цилиндрической камеры 1 поступает в выходной патрубок 3.

Эффективный массообмен взаимодействующих сред обусловлен следующими причинами. Струи поступают в сносящий поток, который ускоряется по мере движения, Это способствует увеличению сдвиговых скоростей в области взаимодействия, что интенсифицирует процесс массообмена по длине. При этом перераспределении высоконапорного компонента по полостям реализуется воэможность подачи поперечного компонента в сечение потока с разной скоростью и динамическим давлением в нем. А поскольку закономерности отклонения поперечных струй в потоке в определяющей степени зависят от динамического давления на струи, то, меняя место подачи струй, меняют глубину их внедрения в поток. Максимальное значение глубины внедрения струй имеет место, если поперечный компонент подается через ряд отверстий, наиболее удаленный от оси цилиндрической камеры смешения, а глубина проникновения струй будет минимальна при подаче поперечного компонента через ряд отверстий, наиболее близкий к оси цилиндрической камеры смешения, Следовательно, перераспределяя поперечный компонент по рядам отверстий, при прочих условиях меняется глубина внедрения струй. А следовательно, за счет перераспределения поперечного компонента обеспечивается возможность поддержания оптимальной глубины внедрения струй, оптимальной органиэации массообмена при переменных условиях эксплуатации, при конструктивных и технологических отклоне5

45 ниях, Так, например, если относительный расход поперечного компонента возрастает, то поддержание оптимального массообмена достигается путем смещения места подачи поперечного компонента из периферийных слоев (из наиболее удаленных рядов) в центральные, Диапазон стабильной работы устройства зависит от соотношения диаметров наибольшей и наименьшей окружностей, на которых расположены центры отверстий.

Увеличение отношения (разности) диаметров указанных окружностей определяет расширение диапазона стабильной эффективной работы.

При бд> do возрастают энергетические затраты в устройстве, при бд < бо снижается диапазон стабильности рабочих характеристик его (бд — диаметр диска; do — диаметр наибольшей окружности), Формула изобретения

1. Смесительное устройство, содержащее цилиндрическую камеру смещения, торцевые входной и выходной патрубки, коллектор, снабженный патрубком и сообщенный отверстиями с камерой смешения, отражатель, выполненный в виде диска, установленного между торцевым входным патрубком и коллектором, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности перемешивания при изменении условий эксплуатации. отверстия, сообщающие коллектор с камерой смешения, выполнены на торцевой стенке цилиндрической камеры смешения в несколько концентричных рядов, а коллектор размещен на торцевой стенке камеры и снабжен концентричными цилиндрическими обечайками, образующими автономные полости, снабженные патрубками, каждая из которых сообщена с одним концентричным рядом отверстий.

2. Смесительное устройство по п. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что диаметр диска равен диаметру окружности, на которой расположены центры отверстий концентричного ряда, наиболее удаленного от оси камеры.

1669518

Ю-Ю

Составитель T. Круглова

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О.Кундрик.

Редактор Н,Федорова

Заказ 2694 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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