Устройство для смешивания газов

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для получения однородных изотропных рабочих тел. Оно обеспечивает улучшение качества смешения . Устройство содержит подводящую трубу 1, внутри которой коаксиально установлен патрубок 2 для подвода газа и цилиндрическая смесительная камера 5. Вплотную и к выходной кромке патрубка установлены завихрители 8, выполненные в виде цилиндрических труб с винтообразной перегородкой, которая расположена под углом к касательной к поверхности патрубка подвода газа. Газы с различной температурой , поступая в смесительную камеру, закручиваются относительно оси завихрителя и перемешиваются. Смесительная камера может быть снабжена дополнительными завихрителями, установленными вплотную за основными по ходу движения газа, при этом ось дополнительных завихрителей расположены между осями основных завихрителей. 1 з.п. ф-лы, 6 ил, СП с

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 B 01 F 5/00, 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

q:ã,, ;-, p y, в р д 1

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 4674540/26 (22) 05,04.89 (46) 15.11,91. Бюл. № 42 (71) Ленинградский институт машиностроения и Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота (72) Г,Н.Ерченко, Н.Г.Ерченко, А.А.Куландин и С.Ю.Шевченко (53) 66.063(088. 8) (56) Патент США N 4390346, кл. В 01 F 3/02, 1983.

Заявка Японии ¹ 58 — 43133, кл. B 01 F

3/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1554954, кл. В 01 F 5/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для получеИзобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для получения однородных изотропных рабочих тел, в частности для смешивания перегретых паров, имеющих различные температуры и используемых в качестве рабочего тела в паротурбин ной установке.

Цель изобретения — улучшение качества смешения.

На фиг,1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг,2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — устройство, оснащенное дополнительными завихрителями, продольный разрез; на фиг,4 — сечение Б — Б на фиг.З;

„„5U ÄÄ 1690831 А1 ния однородных изотропных рабочих тел.

Оно обеспечивает улучшение качества смешения. Устройство содержит подводящую трубу 1, внутри которой коаксиально установлен пзтрубок 2 для подвода газа и цилиндрическая .смесительная камера 5.

Вплотную и к выходной кромке патрубка установлены завихрители 8, выполненные в виде цилиндрических труб с винтообразной перегородкой, которая расположена подуг-. лом к касательной к поверхности патрубка подвода газа. Газы с различной температурой, поступая в смесительную камеру, закручиваются относительно оси завихрителя и перемешиваются, Смесительная камера может быть снабжена дополнительными эавихрителями, установленными вплотную за основными по ходу движения газа, при этом ось дополнительных эавихрителей расположены между осями основных эавихрителей.

1 з.п, ф-лы, 6 ил. на фиг.5 — устройство, в котором завихритеО ли установлены с зазором по отношению к внутренней или наружной цилиндрическим обечайкам смесительной камеры, продольный разрез; на фиг.6 — сечение  — В на фиг.5.

Устройство для смешивания газов содержит подводящую полую цилиндриче- в . скую трубу 1, внутри которой коаксиально установлен патрубок 2 для подвода второго газа, а в зоне соединения двух газов цилиндрическая труба 1 и патрубок 2 выполнены в виде соответственно прямого и обратного полых конусов 3 и 4 с постоянной площадью поперечного сечения, и смесительную каме1690831 ру в виде полого цилиндра 5, переходящего в полый конус (конфузор) 6 с постоянной площадью поперечного сечения, а затем в цилиндр 7. В иолом цилиндре вплотную к выходной кромке патрубка установлены по крайней мере шесть завихрителей 8 с размещенной внутри каждого завихрителя по крайней мере одной винтообразной перегородкой 9, Входная кромка 10 перегородки 9 эавихрителя 8 расположена под углом к касательнойй к поверхности патрубка 2 (см. фиг.2), В смесительной камере 5 могут быть установлены дополнительные эавихрители

11, имеющие такую же конструкцию, как и эавихрители 8, и установленные вплотную эа основными. Завихрители могут быть установлены по крайней мере в двух сечениях вплотную друг к другу s шахматном порядке, Устройство для смешивания газов работает следующим образом. .Первое рабочее тело, например пере.гретый пар с температурой tt, по подводящей полой цилиндрической трубе 1, а второе рабочее тело, например перегретый пар с температурой tz, по патрубку 2, кото рые в зоне соединения двух газов выполнены в виде соответственно прямого и обратного полых конусов 3 и 4 с постоянной площадью поперечного сечения, поступают в смесительную камеру, которая на выходе газа из патрубка снабжена шестью завихрителями 8 и установленной в каждом из них перегородкой 9, делится на 18 независимых эон, Благодаря тому, что входная кромка 10 перегородки повернута относительно выходной 12, т.е. поверхность перегородки изогнута, рабочее тело делает поворот относительно оси завихрителя (см. фиг,1 и 2).

При этом вследствие того, что входная кромка 10 винтообразной перегородки 9 завихрителя 8 расположена под углом к касательной к выходной кромке патрубка 2 для подвода второго газа, в каждую из двух независимых зон эавихрителя поступают оба рабочих тела с различной температурой и в процессе завихрения при перемещении в пределах завихрителя происходит их перемешивание. Это позволяет получить высокое качество получаемой газовой смеси на выходе из смесителя. Угол поворота входной кромки 10 винтообразной перегородки 9 относительно упомянутой касательной выбирается в зависимости от геометрических. раз5

50 меров прямого 3 и обратного 4 полых конусов смесительного устройства, расходов рабочих тел и их температур, Таким образом, эавихрители 8, в которых входная кромка 10 винтовой перегородки 9 повернута в точке, касательной к поверхности патрубка 2 на угол, определяемый вышеуказанными условиями (см, фиг.1,2), при соответствующем их количестве могут обеспечить качественное смешение части рабочих тел при перемещении их в пределах зон завихрителей, что повышает в целом качество смешения рабочих тел и сокращает длину смесительной камеры.

Достижение большей эффективности смешения достигается путем установки завихрителей по крайней мере в двух сечениях камеры смешения 5 (см. фиг.3,4) в шахматном порядке, В зависимости от соотношения расходов рабочих тел возможны случаи, когда завихрители 6 могут быть установлены с зазором между цилиндрической насадкой 13 последних и внутренней 14 или наружной 15 цилиндрическими обечайками смесителhHoA камеры 5 (см. фиг.5,6), Использование устройства для смешивания газообразных тел в паротурбинных установках позволяет при смешивании двух потоков перегретого пара с разной температурой получить на выходе устройства изотропное рабочее тело, снизить гидравлические потери и сократить длину устройства, Формула изобретения

1. Устройство для смешивания газов, содержащее подводящую трубу, внутри которой коаксиально установлен патрубок для подвода газа, цилиндрическую смесительную камеру и завихрители, выполненные в виде цилиндрических труб с винтообразной перегородкой и установленные вплотную к выходной кромке патрубка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества смешения, входная кромка винтообразной перегородки завихрителя расположена под углом к касательной к поверхности патрубка подвода газа.

2.Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е-, с я тем, что смесительная камера снабжена дополнительными завихрителями, установленными вплотную за основными по оду движения газа, при этом оси дополнительных эавихрителей расположены между осями основных эавихрителей.

1690831 б- b д

1690831

8 g3 is S

Составитель Л,Сладков

Редактор Г.Мозжечкова Техред M,Mîðãåíòàë Корректор Л.Бескид

Заказ 3879 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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