PL234244B1 - Przepływowe mieszadło statyczne - Google Patents
Przepływowe mieszadło statyczne Download PDFInfo
- Publication number
- PL234244B1 PL234244B1 PL411207A PL41120715A PL234244B1 PL 234244 B1 PL234244 B1 PL 234244B1 PL 411207 A PL411207 A PL 411207A PL 41120715 A PL41120715 A PL 41120715A PL 234244 B1 PL234244 B1 PL 234244B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- frame
- static
- flow
- mixer
- inner element
- Prior art date
Links
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims description 31
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 19
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest przepływowe mieszadło statyczne służące do mieszania płynów w rurociągach lub elementach aparatury takich jak np. dozowniki. Mieszadła tego typu warunkują wysoką jakość produktu dzięki zapewnieniu odpowiedniego stopnia burzliwości mieszanego płynu, wytworzeniu odpowiedniego poziomu homogenizacji stężeniowej i temperaturowej, skróceniu czasu cyklu mieszania. Ponadto mieszadła te charakteryzują się dobrymi własnościami samoczyszczącymi, wytwarzaniem nieznacznego spadku ciśnienia oraz niskimi kosztami inwestycyjnymi i eksploatacyjnymi.
Przepływowe mieszadła statyczne stanowią podstawowy element konstrukcji mieszalnika statycznego. Łatwość w eksploatacji oraz stosunkowo niskie koszty operacyjne aparatów mieszających wyposażonych w statyczne elementy mieszające przekłada się bezpośrednio na szeroki zakres ich stosowania w różnych gałęziach przemysłu. Dzięki zastosowaniu w przepływowych mieszadłach statycznych nieruchomych elementów kierujących płyn, uzyskuje się podział głównego strumienia przepływającego płynu na oddzielne podstrumienie; ich ciągły podział, przenoszenie oraz łączenie powoduje wymieszanie strug płynu. Odpowiednia konstrukcja przepływowego mieszadła statycznego (statycznego elementu mieszającego) może wywołać również ruch osiowy i promieniowy podstrumieni mieszanego płynu oraz ich dodatkową rotację, wywołując przepływ mieszanego medium od zewnątrz elementu mieszającego do środka i na odwrót.
W znanym z patentu US 2009122638 rozwiązaniu konstrukcyjnym mieszalnika statycznego zastosowano statyczny element mieszający zawierający przegrodę, przebiegającą wzdłuż osi mieszalnika, dzielącą go na dwie, równe sekcje. Do przegrody, po jej obu stronach, przymocowano dwie łopatki w kształcie skręconej płyty o kąt 180°. Jedna krawędź łopatki połączona jest z powierzchnią przegrody, natomiast druga krawędź przylega do ściany kanału. Wkładki wewnątrz mieszalnika ustawione są w szyku, jak w mieszalniku typu Kenics. Przepływający płyn natrafiając na wkładkę zostaje rozdzielony na strugi pomiędzy powierzchniami. Strugi płynu zostają dodatkowo przesunięte względem siebie w wyniku napotkania na skręcone łopatki.
Znany z patentu SU 1549571 mieszalnik zaopatrzono w szereg statycznych elementów mieszających, powstałych przez skręcenie o kąt 180° prostokątnej płyty, posiadającej prostopadłe nacięcia na dłuższych bokach. Nacięcia umożliwiają, przedostawanie się płynu pomiędzy wkładką a ścianą kanału. Płyn w wyniku kontaktu ze skręconą powierzchnią zostaje wprawiony w ruch wirowy.
Znane z patentu US 5944419 urządzenie mieszające składa się z kanału rurowego, wewnątrz którego zastosowano statyczne elementy mieszające ułożone jeden za drugim w osi podłużnej aparatu. Pojedyncza wkładka utworzona jest poprzez połączenie dwóch listew pod kątem prostym oraz dwóch ćwiartek koła. Każda listwa przecina kanał po jego średnicy w taki sposób, aby powierzchnia boczna listew pokrywała się z osią podłużną kanału. Listwy usytuowane są jedna za drugą i łączą się w osi kanału. Pomiędzy skrzyżowanymi listwami, do ich krawędzi, zamocowano po przekątnej dwie ćwiartki koła. Powierzchnie ćwiartek umieszczone są poprzecznie względem osi podłużnej aparatu. Przepływający płyn napotyka na przegrodę w postaci ćwiartki koła oraz listwy, a następnie przepływa do wolnej przestrzeni obracając się o ćwierć obrotu.
Niedogodnością dla znanych, opisanych powyżej rozwiązań konstrukcyjnych mieszalników wyposażonych w statyczne elementy mieszające jest mała efektywność procesu mieszania, wynikająca z podziału głównego strumienia na zbyt małą liczbę strug. Uzyskanie pożądanego efektu wymaga zastosowanie dość dużej liczby elementów mieszających. Wpływa to negatywnie na wytwarzane opory przepływu oraz pośrednio na energochłonność prowadzonego procesu.
Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji przepływowego mieszadła statycznego, która wyeliminuje podane powyżej niedogodności.
Przepływowe mieszadło statyczne według wynalazku, zawierające skręcony element, charakteryzuje się tym, że składa się z zewnętrznej prostokątnej ramy oraz wewnętrznego elementu, którego zewnętrzne wymiary odpowiadają wewnętrznym wymiarom ramy. Rama i wewnętrzny element są skręcone względem osi podłużnej mieszadła o kąt 120°, w tym samym kierunku i połączone są ze sobą trwale w miejscach kontaktu, w osi podłużnej mieszadła. Wewnętrzny element jest obrócony w osi podłużnej mieszadła o kąt 90° względem ramy. Mieszadło może być wykonane w ten sposób, że z płaskiej płyty wycina się wewnętrzny element, a pozostała część stanowi ramę. Rama wewnątrz i wewnętrzny element mają kształt prostokąta lub owalu.
Dłuższa krawędź boczna ramy i wewnętrznego elementu są skręcone w taki sposób, że w przestrzeni zakreślają linie śrubowe przesunięte względem siebie o 90°.
PL 234 244 B1
Rama rozdziela płyn na podstrumienie oraz pozwala na uzyskanie odpowiedniego stopnia burzliwości przepływającego płynu przy ściance rurociągu lub aparatu. Dodatko wo nadaje rotacje dla przepływającego płynu, co wiąże się z przeniesieniem elementów mieszanego medium w kierunku osi rurociągu. Wewnętrzny element intensyfikuje mieszanie w osi rurociągu oraz nadaje rotacje przepływającemu płynowi. W wyniku zderzenia ratujących podstrumieni płynu uzyskuje się zwiększenie efektu mieszania w kierunku poprzecznym przy niwelowaniu dominującego przepływu w kierunku osiowym.
Mieszadło według wynalazku pozwala uzyskać odpowiedni poziom zmieszania na stosunkowo krótkim odcinku rurociągu. Przepływowe mieszadło statyczne, według wynalazku, można stosować pojedynczo, parami, w zestawach par lub większych modułach, w których poszczególne egzemplarze mogą być odsunięte lub stykać się osiowo w różnych kombinacjach oraz być obrócone względem siebie o dowolny kąt. W celu unieruchomienia przepływowego mieszadła statycznego i uniknięcia możliwości zmiany jego pozycji korzystne jest łączenie mieszadeł w pary. Utworzony w ten sposób moduł dwóch statycznych mieszadeł, po wprowadzeniu do rurociągu, zachowuje współosiowe położenie względem siebie i wymaga jedynie zabezpieczenia przed przemieszczaniem się względem osi rurociągu. Możliwe jest również łączenie większej liczby przepływowych mieszadeł statycznych.
Proponowane rozwiązanie konstrukcyjne elementu mieszającego oprócz zastosowania do intensyfikacji procesu mieszania w mediach przepływających współprądowo w rurociągach może być również użyte do wykonania wypełnienia przeciwprądowych aparatów kolumnowych np. w skruberach.
Mieszadło według wynalazku przedstawione jest w przykładach wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przepływowe mieszadło statyczne w widoku ogólnym, fig. 2 - przepływowe mieszadło statyczne w widoku od boku, fig. 3 - widok z góry mieszadła przedstawionego na fig. 2, fig. 4 to samo mieszadło statyczne, co na fig. 2, obrócone o kąt 30°, fig. 5 - to samo mieszadło statyczne obrócone o kąt 60°, fig. 6 - to samo mieszadło statyczne obrócone o kąt 90°, fig. 7 - mieszadło, w którym rama wewnątrz i wewnętrzny element maja kształt owalu, fig. 8 - przepływ płynu w przekroju poprzecznym na wylocie z przepływowego mieszadła statycznego uzyskany na podstawie symulacji numerycznych.
P r z y k ł a d 1
Przepływowe mieszadło statyczne składa się z zewnętrznej prostokątnej ramy 1 oraz wewnętrznego elementu 2. którego zewnętrzne wymiary odpowiadają wewnętrznym wymiarom ramy 1. Mieszadło wykonano w ten sposób, że ze stalowego płaskownika wycięto wewnętrzny element 2, uzyskując z pozostałej powierzchni ramę
Rama 1 i element 2 są skręcone o kąt 120° w tym samym kierunku i są ze sobą trwale zespawane, w miejscach kontaktu, w osi podłużnej mieszadła. Element 2 jest obrócony w osi podłużnej mieszadła o kąt 90° względem ramy 1.
Mieszadło umieszczone w rurowym mieszalniku zwiększa burzliwość płynu zarówno przy ścianie mieszalnika, jak i w rdzeniu oraz powoduje podział płynu na strugi. W wyniku wzajemnego oddziaływania dwóch elementów, ramy 1 i wewnętrznego elementu 2, strugi przepływającego płynu zostają wprawione w ruch rotacyjny z różnymi prędkościami. Na fig. 8 przedstawiono graficznie wektory prędkości płynu w przekroju poprzecznym na wyjściu z mieszalnika. Konstrukcja przepływowego mieszadła statycznego zapewnia cyrkulację obwodową płynu, zdeformowaną w części centralnej elementu mieszającego. Wywołanie tego typu cyrkulacji umożliwia powstały prześwit pomiędzy ramą 1 i powierzchnią wewnętrzną 2.
P r z y k ł a d 2
Mieszadło jak w przykładzie 1, z tym, że rama 1 wewnątrz i wewnętrzny element 2 mają kształt owalu.
Claims (4)
- Zastrzeżenia patentowe1. Przepływowe mieszadło statyczne zawierające skręcony element, znamienne tym, że składa się z zewnętrznej prostokątnej ramy (1) oraz wewnętrznego elementu (2), którego zewnętrzne wymiary odpowiadają wewnętrznym wymiarom ramy (1), przy czym rama (1) i wewnętrzny element (2) są skręcone o kąt 120° w tym samym kierunku i połączone są ze sobą trwale w miejscach kontaktu, w osi podłużnej mieszadła, zaś element (2) jest obrócony w osi podłużnej mieszadła o kąt 90° względem ramy (1).PL 234 244 Β1
- 2. Przepływowe mieszadło statyczne według zastrz. 1, znamienne tym, że rama (1) wewnątrz i wewnętrzny element (2) mają kształt prostokąta.
- 3. Przepływowe mieszadło statyczne według zastrz. 1, znamienne tym, że rama (1) wewnątrz i wewnętrzny element (2) mają kształt owalu.
- 4. Przepływowe mieszadło statyczne według zastrz. 1, znamienne tym, że dłuższa krawędź ramy (1) oraz wewnętrznego elementu (2) tworzy linię śrubowąRysunkiPL 234 244 Β130° 1Fig.4Fig.5Fig. 6PL 234 244 Β1Fig.8
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL411207A PL234244B1 (pl) | 2015-02-12 | 2015-02-12 | Przepływowe mieszadło statyczne |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL411207A PL234244B1 (pl) | 2015-02-12 | 2015-02-12 | Przepływowe mieszadło statyczne |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL411207A1 PL411207A1 (pl) | 2016-08-16 |
PL234244B1 true PL234244B1 (pl) | 2020-01-31 |
Family
ID=56617313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL411207A PL234244B1 (pl) | 2015-02-12 | 2015-02-12 | Przepływowe mieszadło statyczne |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL234244B1 (pl) |
-
2015
- 2015-02-12 PL PL411207A patent/PL234244B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL411207A1 (pl) | 2016-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9221022B2 (en) | Static mixer | |
RU2008108843A (ru) | Устройство для теплообменной и смешивающей обработки текучих сред | |
JP5105270B2 (ja) | ミキシングエレメントおよびそれを使用した静止型流体混合器 | |
US20080117715A1 (en) | Mixing element | |
BR102013021869A2 (pt) | Aparelho para produção de solução aquosa de uréia utilizada em veículos e método de utilizar o mesmo | |
JP5106918B2 (ja) | インラインミキサー構造 | |
PL234244B1 (pl) | Przepływowe mieszadło statyczne | |
JP2011067819A (ja) | ミキシングエレメントおよびそれを使用した静止型流体混合器 | |
CN110479153B (zh) | 一种可连续性工作的搅拌装置 | |
US10035114B2 (en) | Mixer | |
JP7476098B2 (ja) | 改善されたミキサー・ダクトおよびそれを使用するプロセス | |
JP2011121038A (ja) | スタティックミキサー | |
CN106861480B (zh) | 静态混合器 | |
CA2847632A1 (en) | Polymer static mixer | |
CN208406677U (zh) | 高效管道混药器 | |
PL234242B1 (pl) | Statyczny element mieszający | |
JPS6316037A (ja) | 流体混合具 | |
WO2019034243A1 (en) | PURIFIER PLATE AND WET PURIFIER PLATFORM COMPRISING SUCH A PURIFIER PLATE | |
JP2001353431A (ja) | スタティックミキサーエレメント、これを用いた混合装置と方法、及び熱交換装置と方法 | |
PL232145B1 (pl) | Element mieszający | |
CN103203198B (zh) | 管路内交错叶片转子 | |
JP7252423B2 (ja) | 液体混合羽根及び混合装置 | |
PL234241B1 (pl) | Przepływowy mieszalnik statyczny | |
JP2546717B2 (ja) | 静止型混合装置 | |
PL235456B1 (pl) | Mieszalnik statyczny przepływowy |