Przedmiotem wynalazku jest mieszalnik ejekcyjny sto¬ sowany do mieszania, a nastepnie przetlaczania lub trans¬ portowania gazowych i/lub plynnych skladników. # Mieszalnik moze byc wykorzystany, na przyklad do otrzymywania w temperaturze 800 - 900°C mieszaniny metanotlenowej przy wytwarzaniu acetylenu, do przygo¬ towania i podawania mieszanki gazowej do generatorów gazowych i konwertorów a takze moze byc stosowanyjako ezektor parowy duzej wydajnosci lub sprezarka strumie¬ niowa w szeregu innych procesach technologicznych.Znany jest mieszalnik ejekcyjny zawierajacy dwie wspólosiowo rozmieszczone dysze pierscieniowe polaczo¬ ne z pierscieniowa komora mieszania, przechodzaca w dy- fuzor. Obydwa skladniki mieszanki podajesie do mieszal¬ nika ejekcyjnego oddzielnie przez odpowiednia dysze, w wyniku czego na wylocie pierscieniowe strumienie skladników stykaja sie ze soba i kazdy z nich ze scianka komory mieszania. Z komory mieszania uzyskana mie¬ szanka kierowanajestprzez dyfuzordo urzadzeniaodbior¬ czego. Dyfuzor stosuje sie w celu zwiekszenia cisnienia statycznego uzyskanej mieszanki, kosztem zmniejszenia jej predkosci przemieszczania a takze w celu rozprowadze¬ nia jej po wiekszej powierzchni urzadzenia odbiorczego.Mieszalnik ejekcyjny z dyszami pierscieniowymi moze byc.wykonany, praktycznie dla dowolnej wymaganej wy¬ dajnosci, jednakze mieszalnik ten ma maly wspólczynnik sprawnosci w zwiazku z mala powierzchnia styku faz mieszanych skladników i duzymi stratamihydraulicznymi cisnienia w komorze mieszania i dyfuzorze.Poza tym znane pierscieniowemieszalniki ejekcyjne nie moga byc wykorzystywane do mieszania szczególnie reak¬ cyjnych skladników zawierajacych utleniacz, poniewaz obydwa skladniki stykajasie zesciankami komorymiesza¬ nia, które to scianki w wysokiej temperaturze stanowia katalizator reakcji zaplonu lub wybuchu.Zadanie wynalazku poleganaopracowaniutakiego mie¬ szalnika ejekcyjnego gazów i/lub cieczy, który zapewnilby warunki mieszania w nim szczególnie reakcyjnych sklad¬ ników w wysokiej temperaturze i który poza tym mialby wyzszy wspólczynnik sprawnosci niz znany mieszalnik ejekcyjny z dyszami pierscieniowymi.Zadanie to zostalo rozwiazane w wyniku tego, ze mie¬ szalnik ejekcyjny gazów i/lub cieczy, zawierajacy wspólo¬ siowo rozmieszczone pierscieniowe dysze, polaczone z pierscieniowa komora mieszania, przechodzacaw dyfuzor, wedlug wynalazku, ma trzy dysze pierscieniowe i ma mozliwosc doprowadzania jednego podlegajacego miesza¬ niu skladnika dosrodkowej dyszypierscieniowej, a drugie¬ go podlegajacego mieszaniu skladnika do wewnetrznej i zewnetrznej dyszy pierscieniowej, w wyniku czego na wlocie do pierscieniowej komory mieszania - pierscienio¬ wy strumien pierwszego skladnika objety jest przez dwa pierscieniowe strumienie drugiego skladnika.Takie rozwiazanie konstrukcyjne pozwala na wiecej niz dwukrotne zwiekszenie powierzchni styku fazskladników na wlocie do komory mieszania i pozwala na odizolowanie, na przyklad, najbardziej reakcyjnych skladników (utle¬ niacz) od scianek komory dzieki przepuszczaniu go przez srodkowa dysze pierscieniowa.W celu skrócenia czasu mieszania i zmniejszenia dlugos- 855603 ci komory mieszania nalezy, na wewnetrznych sciankach srodkowej dyszy pierscieniowej w najwezszym przekroju, wykonac toroidalne wneki-rezonatory, które podczas przeplywu strumienia wzbudzajawnimdrganiaakustycz¬ ne (pulsacje wysokiej czestotliwosci). Podawanie jednego ze skladników w stanie pulsacji do komory mieszania, gwaltownie zwieksza stopien turbulencji, w wynikuczego wspólczynnik sprawnosci mieszalnika ejekcyjnego znacz¬ nie wzrasta. Przy tym dlugosc komory skraca sie natyle,ze wlasciwa komora mieszania praktycznie zanika i stanowi jedna calosc z dyfuzorem. Dla zapewnienia równomierne¬ go rozprowadzaniai podawania drugiego skladnika przez wewnetrzna i zewnetrzna dysze, a takze dla uzyskania dodatkowej turbulencji strumieni, wskazane jest zaopa¬ trzyc wewnetrzne i zewnetrzne dysze pierscieniowe w lo¬ patki kierujace, sluzace do zawirowania wychodzacych z nich strumieni w przeciwnych kierunkach.Przy duzym wspólczynniku rozprezania dyfuzora celo¬ we jest ustawienie na wyjsciu z niego rusztu rozdzielczego, wykonanego z wielu koncentrycznie ustawionychpierscie¬ ni, co pozwala na uzyskanie równomiernego polapredkos¬ ci mieszanki na wylocie z mieszalnika ejekcyjnego.Przedmiot wynalazku uwidocznionyjest w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia mieszalnik w przekroju podluznym, fig. 2- inne wykona¬ nie srodkowej dyszy z toroidalnymi wnekami-rezonatora- mi, w przekroju podluznym, w powiekszenia fig. 3 - mieszalnik ezektorowy w przekroju wzdluz linr III - III oznaczonym na fig. 1, fig. 4 - mieszalnik w przekroju wzdluz linii IV - IV oznaczonym na fig. 1, a fig. 5 - mieszalnik w przekroju wzdluz linii V- V oznaczonym na fig. 1.Mieszalnik ejekcyjny gazów i/lub cieczy ma obuaowe 1, na której ustawiony jest ruszt rurowy 2 z zamocowanymi wnim rurkami rozdzielczymi 3 rozstawionymipierscienio¬ wo wokól ksztaltki 4. Ponizej, jak uwidoczniono na rysun¬ ku, dolne konce rurek rozdzielczych 3 zamocowane sa w ruszcie pierscieniowym 5, w który wmontowane sa dwa ksztaltowe pierscienic 6 i 7 tworzace srodkowa dysze pierscieniowa 8 mieszalnika ejekcyjnego.W innym wykonaniu wewnetrzne scianki srodkowej dyszy pierscieniowej 8 w najwezszym przekroju moga byc zaopatrzone w pierscieniowe wneki-rezonatory 9, jak to uwidoczniono na fig. 2. Wewnetrzne scianki obudowy 1 (fig. 1), boczna powierzchnia ksztaltki 4 i zewnetrzne powierzchnie pierscieni ksztaltowych 6 , 7 sa elementami tworzacymi pozostale czesci mieszalnika ejekcyjnego, to jest wewnetrzna dysze pierscieniowa 10, zewnetrznadysze pierscieniowa 11, pierscieniowa komore mieszania 12 przechodzaca w pierscieniowy dyfuzor 13. Wewnetrzne i zewnetrzne dysze pierscieniowe 10 i 11 zaopatrzone sa w górnej czesci w lopatki kierujace 14, zapewniajace zawi¬ rowanie w przeciwne strony wychodzacych z nich stru¬ mieni.Na fig. 3 pokazanostrzalkami kierunek obrotu strumieni nadawany przez lopatki 14.Na fig. 4przedstawionejestwspólosiowerozmieszczenie dysz pierscieniowych: srodkowej 8, wewnetrznej 10 i ze¬ wnetrznej 11, w wyniku czego pierscieniowy strumien skladnika wychodzacego ze srodkowej dyszy pierscienio¬ wej 8 objety jest przez dwa pierscieniowe strumienie dru¬ giego skladnika wychodzacego z wewnetrznej dyszy piers¬ cieniowej 10 i zewnetrznej dyszy pierscieniowej 11.Konstrukcja mieszalnika ejekcyjnego (fig. 1) umozliwia prowadzenie pierwszego skladnika do srodkowej dyszy 4 pierscieniowej 8 przez króciec stozkowy 1S rurki rozdziel¬ cze 3 i ruszt pierscieniowy 5, a takze prowadzeniedrugiego skladnika do wewnetrznej dyszy pierscieniowej 10 i ze¬ wnetrznej dyszy pierscieniowej 11 przez króciec 10 i prze- strzen miedzy rurkami.Na wylocie z dyfuzora pierscieniowego 13 ustawiony jest rusztrozdzielczy, wykonanyzwielu koncentrycznieusytu¬ owanych pierscieni 17. Pierscienie zamocowane sa we¬ wnatrz walcowej oslony 18 za pomoca zlaczek 19, jak przedstawiono na fig. 5.Mieszalnik ejekcyjny wedlug wynalazku pracuje w spo¬ sób nastepujacy.Strumien pierwszego skladnika o wysokim cisnieniu przez króciec 15 rurki rozdzielcze 3 i srodkowa dysze pierscieniowa 8 przeplywa wpostacipierscieniowegostru¬ mienia do pierscieniowej komory mieszania 12. Do tejze komory 12, po przejsciu przez króciec 10, przestrzen mie¬ dzy rurkami, przez wewnetrzne i zewnetrzne dysze 10i 11 przeplywaja strumienie pierscieniowe o niskim cisnieniu, drugiego podlegajacego mieszaniu skladnika, obejmujace pierscieniowy strumien pierwszego skladnika.Wprzypad¬ ku stosowania srodkowej dyszy pierscieniowej 8z pierscie¬ niowymi wnekami-rezonatorami 9 (fig. 2) strumien o wy¬ sokim cisnieniu napotykajac na ostra krawedz jednego z rezonatorów 9 wzbudza w nim drgania akustyczne, które sa wzmacniane przez inne rezonatory 9, dzialajace na fazach przeciwnych w stosunku do pierwszego i rozprzes¬ trzeniaja sie w komorze mieszania 12 i w dyfuzorze 13.W komorze mieszania 12 i dyfuzorze 13 nastepuje wy¬ równywanie pól predkosci i stezenia mieszanych sklad¬ ników.Równomierne rozprowadzenie uzyskanej dwuskladni¬ kowej mieszanki na duzejpowierzchni urzadzenia odbior- czego, z zapewnieniem jednorodnego pola predkosci stru¬ mienia, uzyskuje sie za pomoca dyfuzora 13 i koncentrycz¬ nych pierscieni 17 rusztu rozdzielczego.Mieszalnik ejekcyjnywedlug wynalazku, w którymstru¬ mien jednego skladnika jest izolowany na wejsciu do 40 komory mieszania 12 przez dwa strumienie drugiego skladnika, przy czym jest zapewnione ich zmieszanie w ciagu bardzo krótkiego czasu, moze byc z powodzeniem stosowany, na przyklad, do otrzymywaniametanotlenowej mieszanki w temperaturze 800- 900°Cw procesie wytwa- 45 rzania acetylenu przez niepelne spalanie metanu w tlenie.W tym celu tlen jest podawany do mieszalnika ezektcro- wego, wykonanego wedlug wynalazku, przez srodkowa dysze pierscieniowa 8, a metan przez wewnetrzna dysze pierscieniowa 10 i zewnetrzna dysze pierscieniowa 11. so Izolowanie pierscieniowego strumienia tlenu przez dwa strumienie metanu na wejsciu do pierscieniowej komory mieszania 12 przy zapewnieniu duzej powierzchni ich styku pozwala na wykonanie mieszania w temperaturze 800-900°C w czasie znacznie krótszym niz okres indukcyj- 55 nego samozaplonu mieszanki metanotlenowej. Dzieki te¬ mu stezenie produktu koncowego (acetylenu) w gazach pirolizy zwieksza sie do 10% objetosci, zamiast 8 - 8,5% objetosci, które uzyskuje siew temperaturze podgrzewania skladników mieszanki, równej 600 - 650°C w reaktorach eo niepelnego spalania metanu przy stosowaniu znanych urzadzen mieszajacych.Wraz ze zwiekszeniem stezenia acetylenu zastosowanie mieszalnika ezektorowego wedlug wynalazku, pozwala na zbudowanie reaktora o duzej wydajnosci jednostkowej «s i przez to na zmniejszenie kosztów produkcji acetylenu85560 otrzymywanego przy niepelnym spalaniu weglowodorów w tlenie. PL