RU2023494C1

RU2023494C1 - Mixing chamber

Info

Publication number: RU2023494C1
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Спиридонов; Ф.З. Тинчурин; М.Ю. Спиридонов; А.Ю. Спиридонов
Original assignee: Спиридонов Юрий Александрович
Priority date: 1991-05-20
Filing date: 1991-05-20
Publication date: 1994-11-30

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: mixing chamber is provided with radial checkers having on their side surfaces tangential slits; checkers have bushes mounted for displacement along their center lines. EFFECT: improved process effectiveness under variable conditions. 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для смешения турбулентных потоков жидкостей или газов и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например в энергетике, химической и нефтяной промышленности для приготовления смеси с заданным составом и качеством. The invention relates to a device for mixing turbulent flows of liquids or gases and can be used in various industries, for example in the energy sector, chemical and oil industries for the preparation of mixtures with a given composition and quality.

Известно устройство для смешения двух сред, состоящее из коллектора и корпуса, на боковой поверхности которого расположены отверстия, оси которых совпадают с направлением радиуса вектора поперечного сечения корпуса [1]. A device for mixing two media, consisting of a collector and a housing, on the side surface of which there are holes whose axes coincide with the direction of the radius of the cross-sectional vector of the housing [1].

Основной недостаток устройства состоит в недостаточной эффективности смешения на переменных режимах. Наиболее близким техническим решением является устройство [2], содержащее коллектор и корпус, на боковой поверхности которого установлены заглушенные с одного торца радиальные насадки, имеющие щели в боковой поверхности в пределах коллектора. Существенный недостаток устройства состоит в значительном снижении эффективности процесса на переменных режимах. The main disadvantage of the device is the lack of mixing efficiency in variable modes. The closest technical solution is the device [2], containing a collector and a housing, on the side surface of which radial nozzles muffled from one end are installed, having gaps in the side surface within the collector. A significant disadvantage of the device is a significant decrease in the efficiency of the process in variable modes.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса на переменных режимах. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the process in variable modes.

Цель достигается тем, что в камере смешения, содержащей корпус, на боковой поверхности которого установлены насадки, сообщающиеся с коллектором, с помощью щелей в боковой поверхности, насадки заглушены по торцу со стороны коллектора, а щели на боковой поверхности выполнены тангенциальными насадки снабжены втулками, установленными с возможностью перемещения вдоль оси. The goal is achieved in that in the mixing chamber containing the housing, on the side surface of which nozzles are mounted communicating with the collector by means of slots in the side surface, nozzles are muffled at the end from the collector side, and slots on the side surface are made with tangential nozzles provided with bushings installed with the ability to move along the axis.

Известно, что качество смешения при поперечной подаче струй определяется конвективным массопереносом и зависит от глубины проникновения струй
θ=H

=

; h = a_na_φ

; dφ = Ψ(N)
N =

;

=

;

=

;

=

;

=

где θ - параметр качества смешения; h - глубина проникновения; А - определяющий геометрический параметр потока; a_n - коэффициент формы струи; μ - коэффициент ра-схода; G - массовый расход; F - площадь; ρ - плотность; d - диаметр; a_φ - коэффициент закрутки струи; Ψ - функция; N - геометрическая характеристика вихревого устройства.It is known that the quality of mixing in the transverse flow of jets is determined by convective mass transfer and depends on the depth of penetration of the jets
θ = H

=

; h = a _n a _φ

; dφ = Ψ (N)
N =

;

=

;

=

;

=

;

=

where θ is the mixing quality parameter; h is the penetration depth; A is the determining geometric parameter of the flow; a _n is the shape coefficient of the jet; μ is the coefficient of pa-descent; G is the mass flow rate; F is the area; ρ is the density; d is the diameter; a _φ is the spin coefficient of the jet; Ψ - function; N is the geometric characteristic of the vortex device.

Индексы: т - тангенциальные щели; у - закрутка; н - насадок; I - поперечные струи; II - поток; см - смесь. Indices: t - tangential gaps; y - twist; n - nozzles; I - transverse jets; II - stream; cm is a mixture.

Известно, что увеличение эффективности закрутки, то есть N, приводит к снижению a_φ и глубины проникновения струй.It is known that an increase in swirl efficiency, i.e., N, leads to a decrease in a _φ and the depth of penetration of the jets.

Таким образом при изменении режима работы устройства меняется

/

в самом общем случае меняется

, и, как следствие, уменьшается качество смешения θ. Для того, чтобы при изменении режима работы устройства ((

/

= var) ) качество смешения сохранялось неизменным, необходимо менять a_φ , но таким образом, чтобы обеспечить

= const.Thus, when changing the operating mode of the device changes

/

generally changing

, and, as a result, the mixing quality θ decreases. In order to change the operating mode of the device ((

/

= var)) the quality of mixing remained unchanged, it is necessary to change a _φ , but in such a way as to ensure

= const.

В рассматриваемом устройстве изменение a_φ достигается за счет перемещения втул- ки вдоль оси насадка, которая позволяет воздействовать на площадь тангенциальных щелей F_т. При уменьшении F_т значение N возрастает, а значение a_у уменьшается.In the device under consideration, the change in a _{φ is} achieved by moving the sleeve along the axis of the nozzle, which allows you to act on the area of the tangential slots F _t . With decreasing F _{t, the} value of N increases, and the value of a _у decreases.

На фиг.1 приведена установка, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1. Figure 1 shows the installation, a longitudinal section; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1.

Устройство состоит из корпуса 1, на боковой поверхности которого выполнены насадки 2, сообщающиеся с коллектором 3, насадки 2 заглушены по торцу со стороны коллектора, а на боковой поверхности содержат тангенциальные щели 4, причем насадки 2 снабжены втулками 5, жестко скрепленными со штоками 6, сообщающимися с механизмом 7 осевого перемещения. Положение втулки фиксируется механизмом 8. The device consists of a housing 1, on the lateral surface of which nozzles 2 are made, communicating with the collector 3, nozzles 2 are muffled at the end from the side of the collector, and on the lateral surface contain tangential slots 4, and nozzles 2 are provided with bushings 5 rigidly attached to rods 6, communicating with the mechanism 7 of the axial movement. The position of the sleeve is fixed by a mechanism 8.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Продукты сгорания движутся в корпус 1, а горючее из коллектора 3 через щели 4 поступает в насадки 2, откуда истекает в корпус 1, где эффективно перемешивается на номинальном режиме, то есть при фиксированном положении втулки 5. При изменении режима работы меняется

/

и, как следствие, θ. Для того, чтобы при изменении режима работы (

/

= var ) обеспечить θ = const, следует менять a_φ таким образом, чтобы получить

= const.The combustion products move into the housing 1, and the fuel from the collector 3 through the slots 4 enters the nozzles 2, from where it flows into the housing 1, where it is effectively mixed in the nominal mode, that is, with the fixed position of the sleeve 5. When changing the operating mode changes

/

and, as a consequence, θ. In order to change the operating mode (

/

= var) to ensure θ = const, a _φ should be changed in such a way as to obtain

= const.

В предлагаемом устройстве a_φ меняют за счет перемещения втулки вдоль оси насадка. Перемещение осуществляется механизмом 7 через шток 6. Положение втулки фиксируется механизмом 8.In the proposed device a _{φ is} changed due to the movement of the sleeve along the axis of the nozzle. The movement is carried out by the mechanism 7 through the rod 6. The position of the sleeve is fixed by the mechanism 8.

Исследования в широком диапазоне изменения геометрических режимных параметров

= 0-0,80,

= 1,0-2,65,

= 0,01-0,10, F_т = var показали, что для каждого значения

/

существует свое оптимальное значение F_т, при котором качество смешения максимально.Studies in a wide range of geometric regime parameters

= 0-0.80,

= 1.0-2.65,

= 0.01-0.10, F _t = var showed that for each value

/

there is an optimum value of F _t at which the quality of mixing is maximum.

Claims

MIXING CAMERA, comprising a housing in the side surface of which nozzles communicating with the collector are installed, plugged along one of the ends, having slits in the side surface, characterized in that, in order to increase the efficiency of the process in variable operating modes, the nozzles are equipped with bushings installed with the possibility of displacements along the axis of the nozzle, and the slits in their lateral surface are tangential.