CS251891B1 - Statický směšovaě pro směšování tekutin - Google Patents

Abstract

Statický směšovač pro směšování kapalin, plyinů i jiných tekutin je opatřen nejméně dvěma tryskami, nasměrovanými do směšovací oblasti a napojenými na zdroje tlakových tekutin. Trysky jsou upevněny na nosných tělesech, uložených posuvně a totoěně v drážkách v základní desce pro měnění úhlu, který spolu svírají osy trysek, a jsou sestaveny ze dvou dílů, navzájem pevně spojených. Průtokový kanálek trysky je tvořen drážkou, vyhloubeniou v nejméně jedné styčné ploše dílů trysky.

Description

Vynález se týká statického směšovače ka- » palin a plynů, využívající turbulence vyté-f kajícího» proudu tekutiny, vystupující z nejméně dvou trysek, jejichž »o»sy spolu svírají stanovený úhel.

Dosuid známé statické směšovaěe různých druhů kapalin, plynů nebo kapalin s plyny, popřípadě vícesložkových suspenzí pevných částic v tekutině, využívají v některých případech turbulence proudů jednotlivých dílčích směšovacích látek, jejichž osy se vzájemně protínají a svírají spolu zpravidla ostrý nebo i nulový úhel. Jeden z takových známých statických směšovačů je opatřen podélným průchozím kanálem, kterým proudí tekutina nebo suspenze pevných částic v tekutině a do» kterého jsou zaústěny ze stran dvě trubky, svírající s podélnou osou průchozího kanálu úhel asi 45°, kterými se do proudu tekutiny přivádí další směšované složky, například voda, jestliže se směšovače využívá například pro přípravu cementové kaše »a podélným kanálem proudí suspenze cementu ve vzduchu.

Jiná známá směšovací .zařízení, která-.jsou » využívána především pro stříkání tekutých látek, jejichž částice mají být rozptýleny v proudu plynu, jsou opatřena směšovací tryskou se středním osovým kanálkem pro přívod rozstřikované kapaliny, který je obklopen hubicí pro výstup hnacího plynu, mající kruhové ústí, uspořádané kolem středního» kanálu, a komole kuželovou přívodní štěrbinu. Tohoto principu je možno využít i pro současné směšování několika, kapalin, například reagující kysele a zásaditě, jestliže se kolem středního kanálu vytvoří nejméně jeden souosý kanálek prstencového» průřezu a teprve kolem něj se vytvoří kuželová štěrbina pro vedení hnacího plynu.

Je známé také směšovací zařízení pro směšování a dispergování vícesložkových tekutných suspenzí, využívající hydrodynamický jev volné turbulence proudu suspenzí, které jsou přiváděny ze samostatných nátoikových komor mezi soustavu sbíhajících se lamel, mezi nimiž jsou vytvořeny zužující se štěrbiny, jejichž osy se protínají. Toto zařízení je určeno» především pro přípravu polydisperzmí suspenze pro papírenské stroje, ve které jsou dispergovány různé druhy vláken a přísad. Toto» zařízení není možné vyrobit a využít pro menší mntožství směšovaných látek, protože tloušťka jednotlivých lamel vyžaduje v celkovém součtu poměrně velké rozměry.

Směšovací trysky u dosud známých statických směšovačů mají kruhový nebo» pravoúhlý průtokový průřez, jehož rozměry se pohybují řádově od několika desetin milimetrů do několika centimetrů. Konstrukce dosud známých zařízení neumožňuje nebo umožňuje jen s krajními obtížemi výrobu trysek kruhového nebo pravoúhlého průtokového průřezu o rozměrech menších než desetina milimetru. Tyto» malé rozměry jsou přitom pro mnohé účely velmi důležité, protože tenké jádro vytékajícího proudu plynu nebo» kapaliny lze promíchat podstatně kvalitněji a vytvořit tak homogennější směs s relativně menší spotřebou energie. U známých provedení trysek směšovačů se také obtížně dosahuje dokonalého vyčištění pio skončení směšovací operace. Pevná kOlnstrukce trysek neumožňuje měnit podle potřeby; »a popřípaděiplynule vzájemný sklon trysek vůči. sobě a tím řídit jemnost a homogenitu směsi i délku jádra proudu směšovaných tekutin, což je důležité například při rozstřikování biarev, nastavování délky plamene ve spalovacích zařízeních, ve kterých se směšuje palivo se vzduchem, při nastavování vlhkosti mlhové stěny v prašných prostředích a podobně.

Nevýhody těchto známých směšovačů· jsou ' odstraněny směšovacím zařízením podle vynálezu, opatřeným nejméně dvěma tryskami s podlouhlým průtokovým průřezem,, jejichž osy se vzájemně protínají; podstata vynálezu spočívá v tom, že trysky směšovacího zařízení jsou upevněny na tělese, ulOiženém výhodně otočně a posuvně v drážce základní desky, jejíž osa svírá s drážkou pro těleso jiné trysky ostrý úhel.

Podle výhodného konkrétního provedení vynálezu sestává každá z trysek ze dvou navzájem spojených částí, přičemž průtokový kanálek trysky, ze kterého» vystupuje směšovaný proud tekutiny, je tvořen drážkou vytvořenou ve styčné ploše nejméně jedné poloviny tělesa trysky. V jiném konkrétním provedení může být průtokový kanálek tvořen dvojicí proti sobě ležících drážek ve styčných plochách navzájem sp»ojených polovin tělesa trysky.

U směšovacího» zařízení podle vynálezu je možno -velmi jednoduše měnit velikost úhlu,» který spolu svírají protínající se osy trysek; změna úhlu může probíhat v zásadě plynule a úhel může mít libovolnou velikost od několika málo» stupňů do» 180° při dvou tryskách. Průtokový kanálek pravoúhlého nebol obecně podlouhlého průřezu může mít; menší roizměr průřezu, výšku,, jen několik»; setin. milimetru; protože tento» kanálek, je možno jednoduše vyrobit například;.vybrou- ί šením nebo vyfrézováním jen velmi mělké 'drážky do jedné nebo obou polovin tělesa trysky. Obě poloviny tělesa trysky je mOlžno velmi snadno od sebe oddělit a trysku tak vyčistit. Nastavením úhlu, který spolu svírají osy trysek, je možno ovlivňo»vat homogenitu směsi kapalin, kapalin a plynů nebo plynů, přičemž další zdokonalení promíchání přináší volba různých výtoikoivých rychlofetí a průtoků z jedino»tlivých trysek, nastavovaných napájecím tlakem a výtokovým průřezem kanálků. Tím je také mo»žno nastavovat koncentraci jednotlivých složek směsi i její celkové množství, přičemž se tím ovlivňuje i měrná spotřeba energie potřebná na vytvoření požadované směsi, která vzniká ve směšovacím prostoru před tryskami působením turbulence, expanze i sdílením hybností vytékajících proudů.

Příklad provedení směšovacího zařízení podle vynálezu je zobrazen na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje v pohledu shora soustavu tří směšovacích trysek, upevněných na základní desce, na obr. 2 je čelní pohled na soustavu trysek z obr. 1, ina obr. 3 je podélný řez vedený rovinou A—A z obr. 1, a na obr. 4 je příčný řez tělesem trysky, vedený rovinou B—B z Obr. 3.

Statické směšovací zařízení padle vynálezu, využívající turbulence, expanze i sdílení hybností vytékajících proudů, je v příkladném provedení (obr. lj opatřeno třemi štěrbinovými tryskami 1, jejichž osy se vzájemně protínají v jednom bodě a svírají spolu úhel asi 30°. Každá z trysek 1 je upevněna na nosném tělese 2, které je posuvně a otočně uloženo v drážce 4, vytvořené v záklaldní desce 3. Osy drážek 4 svírají spolu ostrý úhel, který v zobrazeném příkladném provedení odpovídá úhlu mezi tryskami 1. Nosná tělesa 2 se však mohou v drážkách posouvat a přitom současně natáčet, takže trysky 1 mohou spolu svírat úhel, který je nejvýhodnější pro vytváření požadované směsi. Po nastavení pOilohy a natočení těles 2 v drážkách 4 základní desky. 3 se poloha nosných těles 2 zajistí dotažením zajišťovací matice 5.

Každá ze štěrbinových trysek 1 s podlouhlým nebo pravoúhlým výtokovým otvorem je vytvořena ze dvou dílů 6, které jsou spolu mechanicky spojeny a na styčných plochách utěsněny, přičemž oba díly 6 tělesa štěrbinové trysky 1 jsou potom společně upevněny ma nosném tělese 2. V obou dílech 6 tělesa štěrbinové trysky 1 jsou v oblasti jejich styčných ploch vytvořeny mělké drážky 7 pravoúhlého průřezu, které po přiložení obou dílů 6 tělesa trysky 1 na sebe vytvářejí vlastní průtokový kanálek pro proud směšované tekutiny. Je zřejmé, že průtokový kanálek je možno· snadno· vyrobit a je možno doisáhnOut šířky výtokové štěrbiny od několika mm do několika cm a výšky od několika setin mm do· několika milimetrů, přičemž poměr šířky k výšce výtokové štěrbiny může být rovněž libovolný a zpravidla se pohybuje oid 1:1 do100 : 1.

Průtokový kanálek štěrbinové trysky 1 navazuje na přívodní kanálek 8 v nosném tělese 2', na který je napojena připojovací koncovka 9 přívodního potrubí 10 pro přívod směšované tekutiny, přicházející od tlakového zdroje této tekutiny.

Směšovacím zařízením podle vynálezu je možno směšovat kapaliny s kapalinami, kapaliny s plyny nebo plyny navzájem. Směšovací zařízení podle vynálezu je zejména výhodné pro· směšování složek směsí v chemických technologických procesech, pro vytváření homogenní směsi paliva a vzduchu v hořácích tepelných agregátů, pro rozprašování hnojív, herbicidů a jiných látek v zemědělství, zvlhčovámí ovzduší ve sklenících, prašném prostředí, v textilním průmyslu a podobně. Zařízení podle vynálezu je využitelné i ve zdravotnictví pro· inhalační přístroje, rozprašování léčiv ve stájích, prio hromadné očkOlvání drobného¹ zvířectva atd.

Claims (4)

1. pRedmEt

   1. Statický směšovač pro směšování tekutin, tvořený nejméně dvěma tryskami, nasměrovanými do směšovací oblasti a napojenými na zdroje tlakových tekutin, vyznačující se tím, že trysky (lj směěovače jsou upevněny na samostatných nosných tělesech (2), uložených na základní desce (3),
2. 2. Statický směšovač podle bodu 1, vyznačující se tím, že nosná tělesa (2) trysek (1) jsou uložena na základní desce (3) otočně a posuvně v drážkách (4) v základní desce (3), jejichž oisy se vzájemně protínají, a jsou zajištěna v nastavené poiloize.
3. 3. Statický směšovač podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že trysky (1) sestávají ze

   VYNÁLEZU dvou dílů (6), které jsou spolu mechanicky spojeny a na styčných plochách utěsněny, přičemž v nejméně jednom z dílů (6) je ina jeho styčné ploše vyhloubena drážka (7J, jejíž vnitřní prostor je nejméně částí průtokového) kanálku trysky (lj.
4. 4. Statický směšovač podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že oba díly (6) tělesa trysky (1) jsou jako mechanicky spojený celek upevněny na nosném tělese (2J a průtokový kanálek trysky (1) navazuje na přívodní kanálek (8) v nosném tělese (2), na který je napojena připojovací koncovka (9) přívtoldmíba potrubí (10) pro přívod tlakové tekutiny.