RU222859U1 - Смеситель - Google Patents

Abstract

Предлагаемое техническое решение относится к смесительным устройствам и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий, может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение производительности устройства. Поставленный технический результат достигается при использовании смесителя, содержащего цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, смесительный элемент, выполненный в виде пластины с отверстиями, снабженной лепестками, последовательно расположенными по обе стороны, причем лепестки выполнены из материала, обладающего эффектом памяти.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к смесительным устройствам и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий, может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Имеющиеся статические смесители характеризует низкая интенсивность процесса смешивания из-за образования потоков жидкости недостаточно полно смешиваемых между собой, а наличие нескольких сборных элементов приводит к образованию на их поверхности отложений, что в совокупности снижает производительность [например, Брагинский Л.Н. и др. Перемешивание в жидких средах. - Л.: Химия, 1984, с. 323, рис. 14.2., а.с. №1443950, B01F 5/06, 1988].

Известна конструкция статического смесителя, содержащая корпус с патрубками ввода компонентов и вывода смеси, две группы усеченных полых перфорированных конусов, обращенных большими основаниями к патрубкам ввода компонентов, одна группа конусов соприкасается большими основаниями, размещенными на оси корпуса, а меньшие основания расположены на периферии. Конусы повернуты по часовой или против часовой стрелки. Между конусами первой группы установлены конусы второй группы, соприкасающиеся меньшими основаниями на оси, большие основания расположены на периферии корпуса. По периферии корпуса установлен завихритель, который смещен от больших оснований конусов в сторону меньших оснований, а на оси установлен также завихритель, смещенный относительно больших оснований конусов в сторону меньших оснований. Кроме того, в статическом смесителе на входе в большие основания конусов установлены завихрители, при этом пластины завихрителей, установленных в первом и третьем квадрантах плоскости поперечного сечения корпуса, установлены под одним углом к радиальной плоскости корпуса, а пластины завихрителей, установленных во втором и четвертом квадрантах, повернуты в противоположном направлении [а.с. №2014879, B01F 5/00, 1994].

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся малая эффективность работы в силу конструкции. Весь поток жидкости перекрыт рядом конструктивных элементов: конусы с отверстиями и завихрителями, осевой и периферийный завихрители. Все эти элементы представляют собой большое гидравлическое сопротивление. Жидкость пойдет по пути наименьшего сопротивления, то есть в зазоры между конусами и завихрителями. Для повышения эффективности смешивания необходимо повышенное давление, повышающее одновременно и энергозатраты. Кроме того, элементы смесителя представляются достаточно сложными конструктивными деталями, на поверхностях которых могут образовываться отложения, что также снижает производительность устройства в целом.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятому за прототип является статический смеситель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, вдоль оси которого установлен смесительный элемент, где смесительный элемент выполнен в виде пластины с чередующимися лепестками на ее поверхностях, причем перед каждым лепестком со стороны входного патрубка имеется отверстие [ПМ РФ №129419, МПК B01F 5/00, опубл. 27.06.2013 г.].

К причинам, препятствующих достижению заданного технического результата, относится сложность очистки данной конструкции смесителя, а также образование отложений в застойных зонах за лепестками, что в процессе работы приведет к снижению расхода перемешиваемых сред за счет увеличения гидравлического сопротивления, что в совокупности будет снижать производительность в целом.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение производительности устройства.

Поставленный технический результат достигается при использовании смесителя, содержащего цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, смесительный элемент, выполненный в виде пластины с отверстиями, снабженной лепестками, последовательно расположенными по обе стороны, причем лепестки выполнены из материала, обладающего эффектом памяти.

Исполнение лепестков из листового материала, обладающего эффектом памяти, позволяет в процессе ремонта и осмотра изменять свою форму в исходное («холодное») состоянии при нормальной температуре, что приводит к растрескиванию отложений на ее поверхности, а также создавать единую плоскость поверхности смесительного элемента, что позволит проводить очистку внутренней поверхности корпуса в более короткие сроки с меньшими энергозатратами. В процессе работы, то есть в «горячем» состоянии при рабочих температурах лепесток будет принимать рабочее положение, которое будет способствовать протеканию процесса перемешивания. Это уменьшает время простоя аппарата на очистку, что увеличивает основное время работы и приводит к росту производительности в целом.

На фигуре представлен общий вид смесителя.

Смеситель состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, вдоль оси которого установлен смесительный элемент. Смесительный элемент выполнен в виде пластины 4, снабженнной лепестками 5, последовательно расположенными по обе стороны пластины 4. Перед каждым лепестком 5 со стороны входного патрубка 2 выполнено отверстие 6. Лепестки 5 выполнены из материала, обладающего эффектом памяти.

Смеситель работает следующим образом.

Смешиваемые компоненты подаются через входной патрубок 2 и начинают двигаться в корпусе 1 по направлению к выходному патрубку 3.

Лепестки 5 нагреваются от подаваемого потока и после протекания мартенситного превращения принимают рабочее («горячее») состояние, что приводит к распрямлению их криволинейной поверхности.

При движении поток жидкости с одной и другой стороны пластины 4 натыкается на лепестки 5, изменяют свое направление движения, проходя через отверстия 6, и переходят на другую сторону пластины 4, что приводит к интенсивному перемешиванию жидкости, проходящей смесительный элемент за счет многократного изменения направления движения потока жидкости, их разделения и последующего соединения, а также разных величин скорости этих потоков.

При остановке аппарата для его очистки лепестки 5, выполненные из листового материала, обладающего эффектом памяти, переходят в исходное («холодное») состояние, образуя единую плоскость поверхности смесительного элемента, что способствует более быстрому проведению технологических мероприятий для очистки внутренней поверхности корпуса 1, а в процессе протекания данного перехода и изменения геометрии лепестка 5 отложения, образованные в процессе работы, на их поверхности деформируются, растрескиваются и отслаиваются от них, что в совокупности уменьшает время обслуживания и, как следствие, сокращает время простоя аппарата, что способствует росту его производительности.

Материалы, обладающие эффектом памяти, известны. Это может быть нержавеющая сталь 12X18H10T, никель-алюминиевый сплав NuAl (36,8% Al), сплав меди-алюминия и никеля, сплав марганца и никеля, а также титано-никелевый сплав, изменяющие свою форму при температурах от 100°С до 270°С (Физические эффекты в машиностроении. Справочник / Под общей редакцией В.А. Лукьянец. - М.: Машиностроение 1993, с. 150 - 152).

Таким образом, использование смесителя, содержащего цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, смесительный элемент, выполненный в виде пластины с отверстиями, снабженной лепестками, последовательно расположенными по обе стороны и выполненными из материала, обладающего эффектом памяти, позволяет повысить производительность устройства в целом.

Claims (1)

1. Смеситель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, смесительный элемент, выполненный в виде пластины с отверстиями, снабженной лепестками, последовательно расположенными по обе стороны, отличающийся тем, что лепестки выполнены из материала, обладающего эффектом памяти.