RU191313U1

RU191313U1 - In-line mixer

Info

Publication number: RU191313U1
Application number: RU2019104647U
Authority: RU
Inventors: Ирек Зайтунович Карипов; Евгений Анатольевич Димитрюк; Заудат Асгатович Баязитов
Original assignee: Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2019-08-01

Abstract

Полезная модель относится к технике перемешивания жидкостей, особенно с различной вязкостью.Прямоточный смеситель, включающий расположенный перед патрубками подачи смешиваемых жидкостей по потоку трубчатый корпус с двумя поперечными решетчатыми перегородками, между которыми хаотично расположены кольца с отверстиями. Корпус расположен горизонтально, патрубки подачи дополнительно оснащены нагревателями, выполненными с возможностью нагрева соответствующей жидкости до вязкости не более 80 мПа⋅с. Кольца с отверстиями по краям снабжены раструбами с винтовыми выступами снаружи и внутри, причем угол расширения от оси раструбов составляет 25 – 40°.Предлагаемый прямоточный смеситель позволяет смешивать жидкости с вязкостью более 100 мПа⋅с и различной вязкости за счет предварительного прогрева смешиваемых жидкостей и улучшения смешивания жидкостей за счет лучшей турбулизации потока, благодаря изменению конструкции жестких тел в корпусе. 2 ил.The utility model relates to techniques for mixing liquids, especially with different viscosities. A straight-through mixer comprising a tubular housing located in front of nozzles for mixing mixed liquids in a stream with two transverse lattice partitions, between which rings with holes are randomly located. The housing is located horizontally, the supply pipes are additionally equipped with heaters, made with the possibility of heating the corresponding fluid to a viscosity of not more than 80 mPa⋅s. Rings with holes at the edges are provided with sockets with screw protrusions on the outside and inside, and the angle of expansion from the axis of the sockets is 25 - 40 °. The proposed direct-flow mixer allows mixing liquids with a viscosity of more than 100 mPa⋅s and various viscosities due to preliminary heating of the mixed liquids and improvement mixing liquids due to better flow turbulization due to a change in the design of rigid bodies in the housing. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к технике перемешивания жидкостей, особенно, с различной вязкостью.The invention relates to a fluid mixing technique, especially with different viscosities.

Известен статический смеситель (патент RU № 2237511, МПК B01F 5/00, опубл. 10.10.2004 в Бюл. № 28), содержащий цилиндрический корпус и смонтированную внутри него перегородку в форме конуса с вершиной, направленной навстречу потоку перемешиваемых жидкостей и с отверстиями в стенке конуса, при этом отверстия выполнены осесимметрично по окружностям, находящимся на разных расстояниях от вершины конуса.Known static mixer (patent RU No. 2237511, IPC B01F 5/00, published on 10/10/2004 in Bull. No. 28), containing a cylindrical body and mounted inside it a partition in the form of a cone with a vertex directed towards the flow of mixed liquids and with holes in the wall of the cone, while the holes are made axisymmetrically around circles located at different distances from the top of the cone.

Недостатками данного смесителя являются низкое качество смешения жидкостей из-за малого количества перегородок и сложность смешения жидкостей с различной вязкостью и вязкостью выше 100 мПа•с из-за высокого сопротивления потоку и осаждения внутри камеры.The disadvantages of this mixer are the low quality of mixing liquids due to the small number of partitions and the difficulty of mixing liquids with different viscosities and viscosities higher than 100 MPa • s due to the high resistance to flow and deposition inside the chamber.

Известен также статический смеситель (патент ПМ RU № 145024, МПК B01F 5/06, опубл. 10.09.2014 в Бюл. № 25), состоящий из входа и выхода, смесительной камеры, в которую вмонтирован впускной патрубок для подвода подмешиваемого компонента, отличающийся тем, что смесительная камера снабжена одинаковыми спиральными элементами, смещенными друг относительно друга вдоль оси смесительной камеры на расстояние L, в спиральных элементах по всей длине вдоль смесительной камеры выполнено сквозное отверстие, сужающееся от входа к середине смесительной камеры и расширяющееся к выходу.Also known is a static mixer (patent PM RU No. 145024, IPC B01F 5/06, published on 09/10/2014 in Bull. No. 25), consisting of an inlet and an outlet, a mixing chamber, into which an inlet pipe for supplying a component to be mixed is mounted, characterized in that the mixing chamber is equipped with identical spiral elements displaced relative to each other along the axis of the mixing chamber by a distance L, a through hole is made in the spiral elements along the entire length along the mixing chamber, tapering from the entrance to the middle of the mixing chamber and Leading to the exit.

Недостатками данного смесителя являются сложность изготовления и невозможность смешения жидкостей с различной вязкостью из-за большой разницы в скоростях потока и вязкостью выше 100 мПа⋅с из-за высокого сопротивления потоку и осаждения внутри камеры.The disadvantages of this mixer are the difficulty of manufacturing and the inability to mix liquids with different viscosities due to the large difference in flow rates and viscosities above 100 mPa⋅s due to the high resistance to flow and deposition inside the chamber.

Наиболее близким по технической сущности является прямоточный смеситель (патент ПМ RU № 24115, МПК B01F 5/06, опубл. 27.07.2002 в Бюл. № 21), содержащий вертикальный корпус, внутри которого по его высоте расположены не менее чем две перегородки, а между ними размещена насадка в виде отдельных жестких тел, патрубки для подачи основной и эжектируемой жидкостей и патрубок для вывода смешенных жидкостей из корпуса, причем корпус дополнительно снабжен успокоительной камерой, расположенной над верхней перегородкой, насадка выполнена в виде трубчатых элементов со сквозными отверстиями, а перегородки выполнены из отдельных прутков, установленных параллельными рядами, причем каждый ряд прутков по отношению к предыдущему ряду установлен под углом.The closest in technical essence is a direct-flow mixer (patent PM RU No. 24115, IPC B01F 5/06, publ. 07/27/2002 in Bull. No. 21), containing a vertical housing, inside of which at least two partitions are located along its height, and between them there is a nozzle in the form of separate rigid bodies, nozzles for supplying the main and ejected liquids and a nozzle for discharging mixed liquids from the housing, the housing being additionally equipped with a soothing chamber located above the upper partition, the nozzle is made in the form of tubular elements s with through holes, and partition walls are made of individual bars mounted in parallel rows, each row of rods relative to the previous row is set at an angle.

Недостатками данного смесителя является узкая область применения из-за невозможности смешения жидкостей с различной вязкостью и вязкостью выше более 100 мПа⋅с (высокое сопротивление потоку и осаждение внутри корпуса).The disadvantages of this mixer are its narrow scope due to the impossibility of mixing liquids with different viscosities and viscosities higher than 100 mPa⋅s (high flow resistance and deposition inside the housing).

Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание конструкции прямоточного смесителя, позволяющего смешивать жидкости с вязкостьюболее 100 мПа⋅с и различной вязкости за счет предварительного прогрева смешиваемых жидкостей и улучшения смешивания жидкостей за счет лучшей турбулизации потока из-за изменения конструкции жестких тел в корпусе.The technical task of the proposed utility model is to design a direct-flow mixer, which allows mixing liquids with a viscosity of more than 100 mPa⋅s and various viscosities due to preliminary heating of the mixed liquids and improving the mixing of liquids due to better turbulence of the flow due to changes in the design of rigid bodies in the housing.

Техническая задача решается прямоточным смесителем, включающимрасположенный перед патрубками подачи смешиваемых жидкостей по потоку трубчатый корпус с двумя поперечными решетчатыми перегородками, между которыми хаотично расположены кольца с отверстиями.The technical problem is solved by a direct-flow mixer, including a tubular body located in front of the nozzles for supplying mixed liquids downstream with two transverse lattice partitions, between which rings with holes are randomly located.

Новым является то, что корпус расположен горизонтально, патрубки подачи дополнительно оснащены нагревателями, выполненными с возможностью нагрева соответствующей жидкости до вязкости не более 80 мПа⋅с, а кольца с отверстиями по краям снабжены раструбами с винтовыми выступами снаружи и внутри, причем угол расширения раструбов от оси составляет 25 – 40°.The new fact is that the casing is horizontal, the supply pipes are additionally equipped with heaters designed to heat the corresponding fluid to a viscosity of no more than 80 mPa⋅s, and the rings with holes along the edges are provided with sockets with screw protrusions from the outside and inside, and the extension angle of the sockets from axis is 25 - 40 °.

На фиг. 1 изображена схема прямоточного смесителя с частичным продольным разрезом.In FIG. 1 shows a diagram of a direct-flow mixer with a partial longitudinal section.

На фиг. 2 изображена схема кольца в продольном разрезе.In FIG. 2 shows a diagram of a ring in longitudinal section.

Прямоточный смеситель включает расположенный перед соответствующими патрубками 1 (фиг. 1) и 2 подачи смешиваемых жидкостей по потоку трубчатый корпус 3 с двумя поперечными решетчатыми перегородками 4 и 5, между которыми хаотично расположены кольца 6 (фиг. 2) с отверстиями 7. Корпус 3 (фиг. 1) расположен горизонтально.Патрубки 1 и 2 подачи дополнительно оснащены соответствующими нагревателями 8 и 9, выполненными с возможностью нагрева соответствующей жидкости до вязкости не более 80 мПа⋅с. Кольца 6(фиг. 2) с отверстиями 7 по краям снабжены раструбами 10 с винтовыми выступами 11 и 12 соответственно снаружи и внутри. Угол расширения раструбов10 от оси составляет 25 – 40° (подобрано эмпирическим путем).The direct-flow mixer includes a tubular casing 3 located in front of the corresponding nozzles 1 (Fig. 1) and 2 for mixing the mixed fluids with two transverse lattice partitions 4 and 5, between which rings 6 (Fig. 2) are randomly arranged with holes 7. Housing 3 ( Fig. 1) is located horizontally. The supply pipes 1 and 2 are additionally equipped with corresponding heaters 8 and 9, made with the possibility of heating the corresponding fluid to a viscosity of not more than 80 mPa⋅s. Rings 6 (Fig. 2) with holes 7 along the edges are provided with sockets 10 with screw protrusions 11 and 12, respectively, outside and inside. The angle of expansion of the sockets 10 from the axis is 25 - 40 ° (empirically selected).

Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность смесителя на фиг. 1 не показаны или показаны условно.Structural elements and process connections that do not affect the operability of the mixer in FIG. 1 are not shown or shown conventionally.

Смеситель работает следующим образомThe mixer works as follows

Корпус 3 (фиг. 1) между поперечными решетчатыми перегородками 4 и 5 заполняют кольцами 6 (фиг. 2). Корпус 3 (фиг. 1) располагают горизонтально и присоединяют к патрубкам 1 и 2, которые оснащены соответствующими нагревателями 8 и 9. При небольшой подаче смешиваемых жидкостей (например, в лабораторных установках) нагреватели 8 и 9 могут быть выполнены электрическими, присоединяемыми к электрическим линиям. При промышленном использовании нагреватели 8 и 9 изготавливают в виде теплообменников, к которым подается для нагрева жидкостей горячая среда (горячая вода, пар, перегретый пар, горячее масло или т.п.), или котельных установок к которым подается горючее топливо (например, мазут, солярка, газ или т.п.). При прокачке через патрубки 1 и/или 2 одной или обеих жидкостей с вязкостью более 100 мПа⋅с, включают соответствующий нагреватель 8 или 9 или оба нагревателя 8 и 9 для прихода в точку смешения жидкостей с вязкостью не более 80 мПа⋅с, что способствует более качественному смешению жидкостей (определено эмпирическим путем). При этом используют для заполнения корпуса 3 кольца 6(фиг. 2) с отверстиями 7 по краям снабжены раструбами 10 с винтовыми выступами 11 и 12 и угол расширения от оси равным 25 – 40°. Как показала практика кольца 6 такой конструкции обеспечивают по сравнению с обычными кольцами и кольцами Рашига снижение сопротивления потоку примерно на 5 – 10 %, что очень важно при смешении жидкостей с вязкостью 50 – 80 мПа⋅с при сохранении качества смешения жидкостей за счет лучшей турбулизации потока. Сочетание нагрева жидкости нагревателями 8 (фиг. 1) и/или 9 и колец 6 (фиг. 2) новой конструкции позволяет значительно улучшить качество смешения жидкостей особенно с высокой вязкостью.The housing 3 (Fig. 1) between the transverse lattice partitions 4 and 5 is filled with rings 6 (Fig. 2). The housing 3 (Fig. 1) is placed horizontally and connected to the nozzles 1 and 2, which are equipped with the corresponding heaters 8 and 9. With a small supply of mixed liquids (for example, in laboratory installations), the heaters 8 and 9 can be made electric, connected to electric lines . In industrial use, heaters 8 and 9 are made in the form of heat exchangers, which are supplied with hot medium for heating liquids (hot water, steam, superheated steam, hot oil or the like), or boiler plants that are supplied with combustible fuel (for example, fuel oil , diesel fuel, gas or the like). When pumping through pipes 1 and / or 2 one or both liquids with a viscosity of more than 100 mPa⋅s, turn on the corresponding heater 8 or 9 or both heaters 8 and 9 to bring liquids with a viscosity of not more than 80 mPa⋅s to the mixing point, which contributes to better mixing of liquids (determined empirically). When this is used to fill the housing 3 of the ring 6 (Fig. 2) with holes 7 at the edges provided with sockets 10 with screw protrusions 11 and 12 and the angle of expansion from the axis equal to 25 - 40 °. As practice has shown, rings 6 of this design provide, compared with conventional rings and Raschig rings, a decrease in flow resistance by about 5–10%, which is very important when mixing liquids with a viscosity of 50–80 mPa⋅s while maintaining the quality of mixing liquids due to better flow turbulization . The combination of fluid heating with heaters 8 (Fig. 1) and / or 9 and rings 6 (Fig. 2) of a new design can significantly improve the quality of mixing liquids especially with high viscosity.

Предлагаемый прямоточный смесительпозволяет смешивать жидкости с вязкостью более 100 мПа⋅с и различной вязкости за счет предварительного прогрева смешиваемых жидкостей и улучшения смешивания жидкостей за счет лучшей турбулизации потока из-за изменения конструкции жестких тел в корпусе.The proposed direct-flow mixer allows you to mix liquids with a viscosity of more than 100 mPa⋅s and various viscosities due to the preliminary heating of the mixed liquids and improved mixing of liquids due to better turbulence of the flow due to changes in the design of rigid bodies in the housing.

Claims

A direct-flow mixer, including a tubular casing located in front of the mixed fluid supply pipes with two transverse lattice partitions between which rings with holes are randomly arranged, characterized in that the housing is horizontal, the supply pipes are additionally equipped with heaters that can heat the corresponding fluid to viscosity no more than 80 MPa · s, and rings with holes at the edges are provided with sockets with screw protrusions on the outside and inside, and the angle of expansion The distance from the axis of the sockets is 25 - 40 °.