CZ1923U1

CZ1923U1 - Device for continuous mixing of liquids

Info

Publication number: CZ1923U1
Application number: CZ19942135U
Authority: CZ
Inventors: Jan Ing. Kabátek; Pavel Prof. Ing. Drsc. Ditl
Original assignee: Čvut-Fakulta Strojní
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1994-05-26
Also published as: CS275005B2; CS417689A2

Abstract

The device, placed in conduct pipes or technological devices, will find its usage at mixing viscous and low-viscous fluids, dispersion of gases into liquids, emulsifying, adsorption, intensification of heat transmission, preparation of polymers, bioengineering etc. Its principle are helical surfaces (1) of a single insert (2), which form at least one polygon in at least one cross section perpendicular to the longitudinal axis of the insert (2). The helical surfaces (1) are in contact in the vertices of the respective polygon and their number inside the insert (2) is greater than the number of vertices of a single polygon.<IMAGE>

Description

Technické řešení se týká zařízení ke kontinuálnímu směšování tekutin, tvořeného vložkami se šroubovými plochami. Vložky jsou umístěny v potrubí, v aparátech, případně v jiných technologických zařízeních.The invention relates to a device for the continuous mixing of fluids consisting of inserts with helical surfaces. The inserts are placed in piping, in apparatuses or in other technological equipment.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Dosavadní zařízení ke kontinuálnímu směšování tekutin využívají různých druhů vestaveb do potrubí. Vestavby bývají ve tvaru různých šroubových ploch, vhodně umístěných tvarovaných lamel, křížících se kanálků, tvarových destiček a podobně. Jako vestaveb do aparátů a technologických zařízení větších rozměrů se dosud používají především tvarované lamely. Nevýhodou lamelových a kanálkových směšovačů je jejich vysoká tlaková ztráta a náchylnost k zanášení. Nevýhodou směšovačů ve tvaru šroubových ploch je poměrně značná délka nutná k dokonalému smíchání a většinou snížení směšovací účinnosti v přechodovém hydrodynamickém režimu.Existing continuous fluid mixing devices utilize various types of pipeline internals. The assemblies are in the form of various screw surfaces, suitably placed shaped slats, crossing channels, shaped plates and the like. Up to now, molded slats have been used mainly as installations in apparatuses and technological equipment of larger sizes. The disadvantages of lamellar and channel mixers are their high pressure drop and susceptibility to fouling. The disadvantage of screw-shaped mixers is the relatively large length required for perfect mixing and mostly a reduction in the mixing efficiency in the transient hydrodynamic mode.

Podstata technického řešeniThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením ke kontinuálnímu směšování tekutin, tvořeným vložkami se šroubovými plochami podle technického řešení. Jeho podstatou jsou šroubové plochy jedné vložky, které tvoří alespoň v jednom průřezu kolmém na podélnou osu vložky alespoň jeden mnohoúhelník. Šroubové plochy se dotýkají ve vrcholech příslušného mnohoúhelníka a jejich počet ve vložce je větší než počet vrcholů jednoho mnohoúhelníka.The above drawbacks are overcome by a continuous fluid mixing device consisting of bolt-surface inserts according to the invention. It is based on the helical surfaces of one liner which form at least one polygon in at least one cross section perpendicular to the longitudinal axis of the liner. The helical surfaces contact at the vertices of the respective polygon, and their number in the insert is greater than the number of vertices of one polygon.

iand

- 2 Základní výhoda v tom, že umožňuje i nízkoviskózních kapaliny, zvýšení a jiné, a to i v případně nekruhových zařízení podle technického řešení spočívá dosažení intenzivního promícháváni viskóznich kapalin, emulgaci, dispergaci plynu do mezifázové plochy u heterogenních reakcí technologických zařízeních velkých průměrů, průřezů, na relativně velmi krátkém úseku.- 2 The basic advantage of allowing low-viscosity liquids, elevations and others, even in non-circular devices according to the technical solution, is the intensive mixing of viscous liquids, emulsification, gas dispersion into the interfacial area in heterogeneous reactions of large diameter technological devices , on a relatively very short section.

^Příklady provedeni technického řešeníExamples of technical solution

Technické řešení a jeho účinky jsou blíže vysvětleny v popisu konkrétního příkladu provedení podle připojeného výkresu, kde je v axonometrickém pohledu znázorněna vložka kontinuálního zařízení pro směšování tekutin v potrubí, respektive v technologickém zařízení kruhového průřezu.The technical solution and its effects are explained in more detail in the description of a specific embodiment according to the attached drawing, where the insert of a continuous device for mixing fluids in a pipeline or a technological device of circular cross-section is shown in axonometric view.

> Přehled obrázků na výkrese> Overview of figures in the drawing

Vložka 2 je vytvořena z velkého počtu - 192 šroubových ploch X, které jsou vytvořeny zkroucením obdélníkového pásku, jehož delší strana je 1,8 násobkem strany kratší, o 90° kolem podélné osy pásku. Šroubové plochy X vložky 2 se v rozích vzájemně dotýkají tak, že jejich kratší hrany vytvářejí ve vstupním i výstupním průřezu vložky 2 čtvercovou strukturu. Vložky 2 jsou řazeny za sebou ve směru podélné osy potrubí nebo technologického zařízeni. V příčném průřezu potrubí nebo technologického zařízení je umístěna alespoň jedna vložka 2. Podle výhodného provedení mají šroubové plochy X jedné vložky 2 shodný úhel i směr stoupání a šroubové plochy X vložky 2 následující mají směr stoupání opačný, přičemž poloha mnohoúhelníka v příčném průřezu následující vložky 2 se shoduje v podélném směru s polohou mnohoúhelníka v odpovídajícím příčném průřezu vložky 2 předcházej ící.The insert 2 is made up of a large number of - 192 screw surfaces X, which are formed by twisting a rectangular strip whose longer side is 1.8 times shorter by 90 ° around the longitudinal axis of the strip. The screw surfaces X of the insert 2 contact each other at the corners such that their shorter edges form a square structure in the inlet and outlet cross-sections of the insert. The inserts 2 are arranged one after the other in the direction of the longitudinal axis of the pipe or of the process equipment. At least one liner 2 is disposed in the cross-section of the pipeline or process device. According to a preferred embodiment, the screw faces X of one liner 2 have the same angle and pitch direction and the screw faces X of the following liner have opposite directions. coincides longitudinally with the position of the polygon in the corresponding cross-section of the insert 2 preceding.

Funkce zařízení podle technického řešení je následující. Tekutina, případně směs, protékající potrubím nebo technologickým zařízením je během průtoku tekutiny vložkou 2 rozdělena do proudů, jejichž počet je roven dvojnásobku počtu šroubových ploch i vložky 2. Tyto proudy jsou při vstupu do následující vložky 2 děleny náběžnými hranami šroubových ploch i a proces se opakuje, přičemž dochází k intenzivní homogenizaci. Prostřídáním vložek 2, tvořených pravotočivými šroubovými plochami 1, vložkami 2, tvořenými levotočivými šroubovými plochami X, je vyrovnáván kroutící moment, kterým působí protékající tekutina na zařízení.The function of the device according to the technical solution is as follows. The fluid or mixture flowing through the pipe or process equipment is divided into two streams during the fluid flow through the liner 2 equal to twice the number of screw faces and the liner 2. These streams are divided by the leading edges of the screw faces when entering the next liner 2 and the process is repeated with intensive homogenization. By alternating the inserts 2 formed by the right-handed screw faces 1 and the inserts 2 formed by the left-handed screw faces X, the torque exerted by the flowing fluid on the device is compensated.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení ke kontinuálnímu směšování tekutin podle technického řešení je určeno k homogenizaci vzájemně mísitelných kapalin, pro dispergaci plynu do kapaliny, intenzifikaci přestupu tepla při proudění tekutin, pro vytváření vhodné mezifázové plochy u heterogenních reakcí, například čištění plynů, k emulgaci nemísitelných kapalin a podobně.The continuous fluid mixing device of the present invention is intended to homogenize intermixable liquids, to disperse gas into liquid, to intensify heat transfer in fluid flow, to create a suitable interfacial area in heterogeneous reactions, for example gas purification, to emulsify immiscible liquids, and the like.

Claims

Device for continuous mixing of fluids, consisting of liners with screw faces placed in devices or in pipelines, characterized in that the screw faces (1) of one liner (2) form at least one polygon in at least one cross section perpendicular to the longitudinal axis of the liner (2). wherein the helical surfaces (1) contact at the vertices of the respective polygon and their number in the insert (2) is greater than the number of vertices of one polygon.