RU2323771C2 - Static mixer (variants) - Google Patents
Static mixer (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2323771C2 RU2323771C2 RU2006114428/15A RU2006114428A RU2323771C2 RU 2323771 C2 RU2323771 C2 RU 2323771C2 RU 2006114428/15 A RU2006114428/15 A RU 2006114428/15A RU 2006114428 A RU2006114428 A RU 2006114428A RU 2323771 C2 RU2323771 C2 RU 2323771C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixer
- main body
- fluid
- cylinder
- collision
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способу очистки текучей среды и статическому смесителю, предназначенному для использования при очистке отработанного газа и сточных вод, выпускаемых с промышленных предприятий и тому подобного.The invention relates to a method for cleaning a fluid and a static mixer for use in treating waste gas and wastewater from industrial plants and the like.
Обычно примеры систем, которые исследуют на предмет выявления степени очистки отработанного газа, включают в себя так называемую систему газоочистителя, в которой через отработанный газ, собранный в резервуаре, разбрызгивают химический раствор для проведения обработки газа, и систему, в которой устройства с фотокатализаторами, предназначенные для обработки отработанных газов, последовательно установлены в канале потока отработанного газа для очистки отработанного газа (см., например, US 5779361). Систему, использующую вышеупомянутые устройства с фотокатализаторами, применяют для уменьшения содержания толуола от величины в диапазоне от 500 до 1000 ч./млн до приблизительно 170 ч./млн, что включает пропускание отработанного газа через канал потока отработанного газа при расходе 400 л/мин. Используемый в системе статический смеситель включает в себя основной корпус смесителя, установленный в канале потока текучей среды и имеющий цилиндрическую форму с диаметром, большим диаметра канала потока текучей среды, при этом основной корпус смесителя включает в себя цилиндрический модуль основного корпуса смесителя, полый входной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит входным устройством, и полый выходной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на другом конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит выходным устройством, при этом цилиндр для столкновения с диаметром, большим или равным диаметру входного устройства основного корпуса смесителя и меньшим внутреннего диаметра цилиндрического модуля основного корпуса смесителя, неподвижно концентрически установлен в основном корпусе смесителя, так что сторона отверстия у цилиндра для столкновения обращена к входному устройству, причем, по меньшей мере, на одной части внутренней поверхности основного корпуса смесителя и поверхности цилиндра для столкновения, которые находятся в контакте с текучей средой, выполнен желобок или выступ, или и то и другое.Typically, examples of systems that are examined to determine the degree of purification of the exhaust gas include a so-called scrubber system in which a chemical solution is sprayed through the exhaust gas collected in a tank to process the gas, and a system in which devices with photocatalysts designed for treating exhaust gases, are sequentially installed in the exhaust gas flow channel for treating exhaust gas (see, for example, US 5779361). A system using the aforementioned devices with photocatalysts is used to reduce the toluene content from a value in the range of 500 to 1000 ppm to about 170 ppm, which includes passing the exhaust gas through an exhaust gas flow channel at a flow rate of 400 l / min. The static mixer used in the system includes the main body of the mixer installed in the fluid flow channel and having a cylindrical shape with a diameter larger than the diameter of the fluid flow channel, while the main body of the mixer includes a cylindrical module of the main body of the mixer, a hollow input disk module with a hollow part, which is located on the end of the cylindrical module of the main body of the mixer and serves as an input device, and a hollow output disk module with a hollow part, which ra located on the other end of the cylindrical module of the main body of the mixer and serves as an output device, while the cylinder for collision with a diameter greater than or equal to the diameter of the input device of the main body of the mixer and smaller than the inner diameter of the cylindrical module of the main body of the mixer is fixedly concentrically mounted in the main body of the mixer, that the side of the bore of the collision cylinder is facing the input device, moreover, at least on one part of the inner surface of the main th mixer housing and cylinder surfaces for the collision, which are in contact with the fluid, formed groove or protrusion, or both.
В данном случае систему, в которой используют большее количество устройств с фотокатализаторами, расположенных последовательно, применяют для уменьшения содержания большего количества толуола. Однако существует проблема, заключающаяся в том, что затраты, необходимые для очистки, увеличиваются вместе с количеством устройств с фотокатализатором, которые не являются дешевыми, и это обычный вопрос, который требует решения.In this case, a system that uses more devices with photocatalysts arranged in series is used to reduce the content of more toluene. However, there is a problem in that the costs required for cleaning increase along with the number of devices with a photocatalyst that are not cheap, and this is a common issue that needs to be addressed.
Настоящее изобретение направлено на решение проблем современного уровня техники, и целью изобретения является создание способа очистки текучей среды и статического смесителя, которые обеспечивают очистку текучей среды, такой как отработанный газ и сточные воды, со значительно улучшенной эффективностью в дополнение к упрощению устройства, предназначенного для использования при очистке, и к значительному уменьшению затрат, необходимых для очистки.The present invention addresses the problems of the state of the art, and an object of the invention is to provide a fluid purification method and a static mixer that purify a fluid, such as exhaust gas and wastewater, with significantly improved efficiency in addition to simplifying the device to be used. during cleaning, and to a significant reduction in the costs required for cleaning.
В результате проведения тщательных исследований в целях достижения цели было обнаружено, что цели можно достичь посредством использования статического смесителя, который создан самими изобретателями (японская патентная заявка №8-143514), и, таким образом, было создано изобретение.As a result of thorough research in order to achieve the goal, it was found that the goal can be achieved using a static mixer, which was created by the inventors themselves (Japanese patent application No. 8-143514), and thus the invention was created.
То есть, в соответствии со способом очистки текучей среды согласно изобретению при очистке текучей среды, такой как отработанный газ и сточные воды, используют статический смеситель, имеющий основной корпус смесителя, который установлен в канале потока текучей среды и имеет цилиндрическую форму с диаметром, большим диаметра канала потока текучей среды, при этом основной корпус смесителя включает в себя цилиндрический модуль основного корпуса смесителя, полый входной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит входным устройством, и полый выходной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на другом конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит выходным устройством, причем цилиндр для столкновения с диаметром, большим или равным диаметру входного устройства основного корпуса смесителя и меньшим внутреннего диаметра цилиндрического модуля основного корпуса смесителя в основном корпусе смесителя, неподвижно концентрически установлен в основном корпусе смесителя, так что сторона отверстия у цилиндра для столкновения обращена к входному устройству, а, по меньшей мере, на одной части внутренней поверхности основного корпуса смесителя и поверхности цилиндра для столкновения, которые находятся в контакте с текучей средой, выполнено несколько углублений, устанавливают в канале потока текучей среды, по меньшей мере, один из статических смесителей, проводят реакцию, например, органическую реакцию, при перемешивании между текучей средой, такой как отработанный газ и сточные воды, и очистителем, таким как озон, и, таким образом, очищают текучую среду.That is, in accordance with the method for cleaning the fluid according to the invention, when cleaning the fluid, such as exhaust gas and wastewater, a static mixer is used having a main body of the mixer, which is installed in the fluid flow channel and has a cylindrical shape with a diameter larger than the diameter a fluid flow channel, wherein the main body of the mixer includes a cylindrical module of the main body of the mixer, a hollow inlet disk module with a hollow part, which is located at the end of the cylinder a module of the main body of the mixer and serves as an input device, and a hollow output disk module with a hollow part, which is located on the other end of the cylindrical module of the main body of the mixer and serves as an output device, the cylinder for collision with a diameter greater than or equal to the diameter of the input device of the main body of the mixer and smaller internal diameter of the cylindrical module of the main body of the mixer in the main body of the mixer, fixed concentrically mounted in the main body of the mixer a, so that the side of the hole in the collision cylinder is facing the input device, and at least on one part of the inner surface of the main body of the mixer and the surface of the collision cylinder, which are in contact with the fluid, several recesses are made, are installed in the channel a fluid stream, at least one of the static mixers, conducts a reaction, for example, an organic reaction, with stirring between a fluid such as exhaust gas and wastewater, and a purifier such like ozone, and thus purify the fluid.
Кроме того, даже если использовали статический смеситель, улучшенный по сравнению с вышеупомянутым статическим смесителем, который был предложен настоящими изобретателями, было обнаружено, что вышеупомянутую цель можно достичь, и, таким образом, изобретение может быть реализовано.In addition, even if a static mixer was used, improved over the above static mixer, which was proposed by the present inventors, it was found that the aforementioned goal can be achieved, and thus, the invention can be realized.
С другой стороны, в соответствии со способом очистки текучей среды согласно изобретению при очистке текучей среды, такой как отработанный газ и сточные воды, используют статический смеситель, имеющий основной корпус смесителя, который установлен в канале потока текучей среды и имеет цилиндрическую форму с диаметром, большим диаметра канала потока текучей среды, при этом основной корпус смесителя включает в себя цилиндрический модуль основного корпуса смесителя, полый входной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит входным устройством, и полый выходной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на другом конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит выходным устройством, причем цилиндр для столкновения с диаметром, большим или равным диаметру входного устройства основного корпуса смесителя и меньшим внутреннего диаметра цилиндрического модуля основного корпуса смесителя в основном корпусе смесителя, неподвижно концентрически установлен в основном корпусе смесителя, так что сторона отверстия у цилиндра для столкновения обращена к входному устройству, а, по меньшей мере, на одной части внутренней поверхности основного корпуса смесителя и поверхности цилиндра для столкновения, которые находятся в контакте с текучей средой, выполнен желобок или выступ, или и то и другое,On the other hand, in accordance with the method for cleaning the fluid according to the invention, when cleaning the fluid, such as exhaust gas and waste water, a static mixer is used having a main body of the mixer, which is installed in the fluid flow channel and has a cylindrical shape with a diameter of large the diameter of the fluid flow channel, wherein the main body of the mixer includes a cylindrical module of the main body of the mixer, a hollow inlet disk module with a hollow part, which is located at the end the cylindrical module of the main body of the mixer and serves as an input device, and a hollow output disk module with a hollow part, which is located on the other end of the cylindrical module of the main body of the mixer and serves as an output device, and the cylinder for collision with a diameter greater than or equal to the diameter of the input device of the main body of the mixer and smaller internal diameter of the cylindrical module of the main body of the mixer in the main body of the mixer, fixed concentrically mounted in the main body e of the mixer, so that the side of the hole at the collision cylinder is facing the input device, and at least on one part of the inner surface of the main body of the mixer and the surface of the collision cylinder that are in contact with the fluid, a groove or protrusion is made, or both,
устанавливают в канале тока текучей среды, по меньшей мере, один из статических смесителей,at least one of the static mixers is installed in the fluid channel
проводят реакцию, например, органическую реакцию, при перемешивании между текучей средой, такой как отработанный газ и сточные воды, и очистителем, таким как озон, и, таким образом,carry out a reaction, for example, an organic reaction, with stirring between a fluid such as exhaust gas and waste water, and a purifier such as ozone, and thus
очищают текучую среду.clean the fluid.
В вышеупомянутом случае в соответствии с предпочтительным вариантом реализации способа очистки текучей среды согласно изобретению в статическом смесителе углубление, желобок и выступ выполняют на, по меньшей мере, одной части внутренней стороны поверхности дна цилиндра для столкновения, внутренней периферийной поверхности цилиндрической части цилиндра столкновения, внутренней поверхности полого входного дискового модуля основного корпуса смесителя и внутренней поверхности полого выходного дискового модуля основного корпуса смесителя.In the aforementioned case, in accordance with a preferred embodiment of the method for cleaning the fluid according to the invention in a static mixer, a recess, a groove and a protrusion are performed on at least one part of the inner side of the bottom surface of the collision cylinder, the inner peripheral surface of the cylindrical part of the collision cylinder, the inner surface hollow input disk module of the main body of the mixer and the inner surface of the hollow output disk module of the main body of the mixture Itel.
Кроме того, согласно более предпочтительному варианту реализации способа очистки текучей среды желобок и выступ статического смесителя выполнены в форме завитка с одним или несколькими заходами на плоскости, которая находится в контакте с текучей средой и обращена к потоку текучей среды, и выполнены в форме спирали на периферийной поверхности, которая находится в контакте с текучей средой и располагается вдоль потока текучей среды. В качестве дополнительного более предпочтительного варианта реализации способа очистки текучей среды согласно изобретению статический смеситель включает в себя желобок и выступ, которые выполнены либо на внутренней стороне поверхности дна цилиндра для столкновения, либо на внутренней периферийной поверхности цилиндрической части цилиндра для столкновения, либо на том и другом. В качестве еще одного или более предпочтительного варианта реализации способа очистки текучей среды согласно изобретению статический смеситель включает в себя цилиндр для столкновения, в который выступает либо конец расположенной выше по потоку стороны выходной цилиндрической части полого выходного дискового модуля, либо расположенный выше по потоку конец нижней по потоку стороны канала тока текучей среды.In addition, according to a more preferred embodiment of the method for cleaning the fluid, the groove and the protrusion of the static mixer are made in the form of a curl with one or more approaches on a plane that is in contact with the fluid and faces the fluid flow, and are made in the form of a spiral at the peripheral a surface that is in contact with the fluid and is located along the fluid flow. As a further more preferred embodiment of the method for cleaning the fluid according to the invention, the static mixer includes a groove and a protrusion that are either on the inner side of the bottom surface of the collision cylinder, or on the inner peripheral surface of the cylindrical part of the collision cylinder, or both . As yet another or more preferred embodiment of the method for cleaning a fluid according to the invention, the static mixer includes a collision cylinder into which either the end of the upstream side of the outlet cylindrical part of the hollow output disk module protrudes or the upstream end of the lower the flow side of the fluid channel.
В способе очистки текучей среды и в статическом смесителе согласно изобретению внутренняя поверхность основного корпуса смесителя и поверхность цилиндра для столкновения, которые находятся в контакте с текучей средой, относятся кIn the method for cleaning the fluid and in the static mixer according to the invention, the inner surface of the main body of the mixer and the surface of the collision cylinder that are in contact with the fluid relate to
1) расположенной выше по потоку стороне поверхности дна цилиндра для столкновения,1) the upstream side of the bottom surface of the cylinder for collision,
2) внутренней периферийной поверхности цилиндрической части стороны, расположенной выше по потоку по сравнению с дном цилиндра,2) the inner peripheral surface of the cylindrical part of the side located upstream compared with the bottom of the cylinder,
3) наружной периферийной поверхности цилиндрической части цилиндра для столкновения,3) the outer peripheral surface of the cylindrical part of the cylinder for collision,
4) внутренней поверхности полого входного дискового модуля основного корпуса смесителя,4) the inner surface of the hollow input disk module of the main body of the mixer,
5) внутренней поверхности полого выходного дискового модуля основного корпуса смесителя,5) the inner surface of the hollow output disk module of the main body of the mixer,
6) внутренней периферийной поверхности цилиндрического модуля основного корпуса смесителя,6) the inner peripheral surface of the cylindrical module of the main body of the mixer,
7) расположенной ниже по потоку стороны поверхности дна цилиндра для столкновения,7) the downstream side of the bottom surface of the cylinder for collision,
8) внутренней периферийной поверхности цилиндрической части стороны, расположенной выше по потоку по сравнению с дном цилиндра для столкновения.8) the inner peripheral surface of the cylindrical part of the side located upstream compared with the bottom of the cylinder for collision.
Если выходная цилиндрическая часть полого выходного дискового модуля или канал потока текучей среды нижней по потоку стороны будут выступать в цилиндр для столкновения, то тогда данные части (9) будут являться внутренней поверхностью основного корпуса смесителя, которая находится в контакте с текучей средой.If the output cylindrical part of the hollow output disk module or the fluid flow channel of the downstream side will protrude into the cylinder for collision, then these parts (9) will be the inner surface of the main body of the mixer, which is in contact with the fluid.
В данном случае, как проиллюстрировано в статическом смесителе, который описан в японской патентной заявке №8-143514, в которой приведены положения изобретения, сделанного изобретателями настоящего изобретения, «углубление» в способе очистки текучей среды и в статическом смесителе согласно изобретению обозначает небольшое отверстие, имеющее полукруглую форму, прямоугольную форму или треугольную форму в поперечном сечении, и его можно выполнять случайным образом на внутренней поверхности основного корпуса смесителя и поверхности цилиндра для столкновения, которые находятся в контакте с текучей средой.In this case, as illustrated in the static mixer, which is described in Japanese patent application No. 8-143514, which describes the provisions of the invention made by the inventors of the present invention, the "recess" in the method for cleaning the fluid and in the static mixer according to the invention means a small hole, having a semicircular shape, a rectangular shape or a triangular shape in cross section, and it can be performed randomly on the inner surface of the main body of the mixer and the surface of the cylinder ra collision, which are in contact with the fluid.
Кроме того, «желобок» в способе очистки текучей среды и в статическом смесителе согласно изобретению обозначает желобок, который изготавливают в форме линии на плоскости, подвергая ее обработке по нарезанию желобка, а также элемент, который изготавливают в форме линии в результате прикрепления на плоскости пластинчатого элемента и у которого допускается наличие либо формы прямой линии, либо формы кривой линии. Ограничений при изготовлении «желобка» в форме непрерывной линии не накладывается. «Желобок» можно изготавливать и в форме прерывистой линии. Предпочтительно, «желобок», наличие которого предусматривают на плоской поверхности, находящейся в контакте с текучей средой и обращенной к потоку текучей среды, то есть, для описанных выше 1), 4), 5) и 7), изготавливают в форме завитка с одним или несколькими заходами, а желобок, наличие которого предусматривают на периферийной поверхности, находящейся в контакте с текучей средой и располагающейся вдоль потока текучей среды, то есть, для описанных выше 2), 3), 6), 8) и 9), изготавливают в форме спирали.In addition, a “groove” in the method for cleaning a fluid and in a static mixer according to the invention means a groove that is made in the form of a line on a plane by subjecting it to groove cutting, as well as an element that is made in the form of a line by attaching a plate to a plane element and in which the presence of either a straight line shape or a curved line shape is allowed. Restrictions in the manufacture of the "groove" in the form of a continuous line is not imposed. "Groove" can be made in the form of a dashed line. Preferably, the "groove", the presence of which is provided on a flat surface in contact with the fluid and facing the fluid flow, that is, for the above 1), 4), 5) and 7), is made in the form of a curl with one or several approaches, and the groove, the presence of which is provided on the peripheral surface in contact with the fluid and located along the fluid flow, that is, for the above 2), 3), 6), 8) and 9), is made in spiral shape.
«Выступ» в способе очистки текучей среды и в статическом смесителе согласно изобретению обозначает вздутие или пластинчатую перегородку, наличие которых предусматривают на плоскости, и которые имеют полусферическую форму или форму треугольной пирамиды. Предпочтительно «выступ», который выполняют на плоской поверхности, находящейся в контакте с текучей средой и обращенной к потоку текучей среды, то есть, для описанных выше 1), 4), 5) и 7), располагают, придавая ему форму завитка с одним или несколькими заходами, а выступ, который выполняют на периферийной поверхности, находящейся в контакте с текучей средой и располагающейся вдоль потока текучей среды, то есть для описанных выше 2), 3), 6), 8) и 9), располагают, придавая ему форму спирали.A “protrusion” in the method for cleaning a fluid and in a static mixer according to the invention means a swelling or plate partition, the presence of which is provided on the plane, and which have a hemispherical shape or a triangular pyramid shape. Preferably, a “protrusion” that is performed on a flat surface in contact with the fluid and facing the fluid flow, that is, for 1), 4), 5) and 7) described above, is arranged in the form of a curl with one or several approaches, and the protrusion that is performed on the peripheral surface in contact with the fluid and located along the fluid flow, that is, for the above 2), 3), 6), 8) and 9), is placed, giving it spiral shape.
В способе очистки текучей среды и в статическом смесителе согласно изобретению текучая среда, такая как отработанный газ и сточные воды, и очиститель, которые поступают в основной корпус смесителя, перетекают в цилиндр для столкновения и сталкиваются с нижней по потоку стороной поверхности его дна, становясь турбулентным потоком, и поэтому поблизости от дна цилиндра для столкновения образуется большой вихревой поток.In the method for cleaning a fluid and in a static mixer according to the invention, a fluid such as exhaust gas and wastewater and a cleaner that enter the main body of the mixer flow into the collision cylinder and collide with the downstream side of the bottom surface thereof, becoming turbulent flow, and therefore, near the bottom of the cylinder for collision, a large vortex flow is formed.
В описанном выше случае основной корпус смесителя имеет цилиндрическую форму с диаметром, превышающим диаметр канала потока текучей среды. Следовательно, когда текучая среда и очиститель поступают в цилиндрический модуль основного корпуса смесителя в основном корпусе смесителя, давление в нем уменьшается, оттягивая вышеупомянутый вихревой поток обратно и, таким образом, обеспечивая смешивание и интенсивное перемешивание между текучей средой, которая течет поступательно, и текучей средой, которая совершает разворот.In the case described above, the main body of the mixer has a cylindrical shape with a diameter greater than the diameter of the fluid flow channel. Therefore, when the fluid and the purifier enter the cylindrical module of the main body of the mixer in the main body of the mixer, the pressure in it decreases, pulling the aforementioned vortex stream back and, thus, providing mixing and intensive mixing between the fluid, which flows progressively, and the fluid which reverses.
Дополнительно, углубление, желобок или выступ выполняют на, по меньшей мере, одной части внутренней поверхности основного корпуса смесителя и поверхности цилиндра для столкновения, которые находятся в контакте с текучей средой. Следовательно, когда текучая среда и очиститель сталкиваются с углублением, желобком или выступом, на каждых вогнутостях и выпуклостях образуются вращающийся поток и/или турбулентный поток, производя смешивание и перемешивание между текучей средой и очистителем, а после этого в комбинации с вышеупомянутым большим вихревым потоком становятся возможными чрезвычайно эффективные смешивание и перемешивание между текучей средой, такой как отработанный газ и сточные воды, и очистителем, то есть обеспечивается эффективная очистка вышеупомянутой текучей среды.Additionally, a recess, groove or protrusion is performed on at least one part of the inner surface of the main body of the mixer and the surface of the cylinder for collision, which are in contact with the fluid. Therefore, when the fluid and the purifier collide with a recess, a groove or protrusion, a rotational flow and / or turbulent flow is formed at each concavity and convexity, mixing and mixing between the fluid and the purifier, and then in combination with the aforementioned large vortex flow extremely effective mixing and mixing between a fluid such as exhaust gas and wastewater and a purifier is possible, that is, an effective purification of the above is provided. Uta fluid.
Помимо этого, в способе очистки текучей среды и в статическом смесителе пространство в канале потока в промежутке между отверстием цилиндра для столкновения и входным устройством статического смесителя не становится уже. Поэтому давление вблизи входного устройства основного корпуса смесителя должным образом уменьшается.In addition, in the method for cleaning the fluid and in the static mixer, the space in the flow channel between the bore of the collision cylinder and the input device of the static mixer does not become narrower. Therefore, the pressure near the input device of the main body of the mixer is properly reduced.
В способе очистки текучей среды и в статическом смесителе согласно изобретению цилиндр для столкновения можно концентрично зафиксировать в основном корпусе смесителя в промежуточном положении между фиксирующими панелями, которые в радиальном направлении выступают из наружной периферийной поверхности цилиндра для столкновения, каждый из концов которых соединяется с внутренней периферийной поверхностью цилиндрического модуля основного корпуса смесителя. В дополнение к этому, фиксирующую панель закручивают под заданным углом вокруг оси цилиндра для столкновения, и затем в тот момент, когда текучая среда и очиститель будут проходить через упомянутую часть, будет создаваться совокупный большой спиральный поток, изменяющий направление течения. Это обеспечивает большую эффективность смешивания и перемешивания.In the method of cleaning the fluid and in the static mixer according to the invention, the collision cylinder can be concentrically fixed in the main body of the mixer in an intermediate position between the fixing panels, which radially protrude from the outer peripheral surface of the collision cylinder, each of which ends is connected to the inner peripheral surface cylindrical module of the main body of the mixer. In addition to this, the fixing panel is twisted at a predetermined angle around the axis of the cylinder for collision, and then at the moment when the fluid and purifier pass through the said part, an aggregate large spiral flow will be created that changes the direction of flow. This provides greater mixing and stirring efficiency.
Кроме того, в способе очистки текучей среды и в статическом смесителе согласно изобретению, где на внутренней периферийной поверхности входной части имеется спиральная полоса, формируется спиральный поток из текучей среды и очистителя, которые проходят через входную часть и сталкиваются с внутренней стороной поверхности дна цилиндра для столкновения, превращаясь в более сложный турбулентный поток. Это обеспечивает более эффективное смешивание и перемешивание. В способе очистки текучей среды и в статическом смесителе еще более предпочтительного варианта реализации изобретения в основной корпус смесителя в статическом смесителе выступают выходная цилиндрическая часть или канал потока текучей среды нижней по потоку стороны. Поэтому перемешанный поток, образованный потоком и очистителем, при вытекании из выходной части должен перетекать через выходную цилиндрическую часть или канал потока текучей среды нижней по потоку стороны, которые выступают в цилиндр для столкновения, причем после этого смешанный поток изменяет направление течения в данной части. Это обеспечивает еще более эффективное смешивание и перемешивание.In addition, in the method for cleaning the fluid and in the static mixer according to the invention, where there is a spiral strip on the inner peripheral surface of the inlet, a spiral flow is formed from the fluid and the cleaner, which pass through the inlet and collide with the inside of the bottom surface of the cylinder for collision turning into a more complex turbulent flow. This provides more efficient mixing and mixing. In the method for cleaning the fluid and in the static mixer of an even more preferred embodiment of the invention, the outlet cylindrical part or the channel of the fluid flow of the downstream side protrude into the mixer main body in the static mixer. Therefore, the mixed stream formed by the stream and the cleaner, when flowing out of the output part, should flow through the output cylindrical part or the fluid flow channel of the downstream side, which protrude into the cylinder for collision, after which the mixed flow changes the direction of flow in this part. This provides even more efficient mixing and mixing.
Таким образом, согласно первому объекту настоящего изобретения создан статический смеситель, включающий в себя основной корпус смесителя, установленный в канале потока текучей среды и имеющий цилиндрическую форму с диаметром, большим диаметра канала потока текучей среды, при этом основной корпус смесителя включает в себя цилиндрический модуль основного корпуса смесителя, полый входной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит входным устройством, и полый выходной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на другом конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит выходным устройством, при этом цилиндр для столкновения с диаметром, большим или равным диаметру входного устройства основного корпуса смесителя и меньшим внутреннего диаметра цилиндрического модуля основного корпуса смесителя, неподвижно концентрически установлен в основном корпусе смесителя, так что сторона отверстия у цилиндра для столкновения обращена к входному устройству, причем, по меньшей мере, на одной части внутренней поверхности основного корпуса смесителя и поверхности цилиндра для столкновения, которые находятся в контакте с текучей средой, выполнен желобок или выступ, или и то и другое, при этом желобок и выступ, расположенные на плоскости, которая находится в контакте с текучей средой и обращена к потоку текучей среды, выполнены в форме завитка, а желобок и выступ, расположенные на периферийной поверхности, которая находится в контакте с текучей средой и располагается вдоль потока текучей среды, выполнены в форме спирали.Thus, according to a first aspect of the present invention, there is provided a static mixer including a main body of a mixer installed in a fluid flow channel and having a cylindrical shape with a diameter larger than the diameter of the fluid flow channel, the main body of the mixer including a cylindrical module of the main mixer housing, a hollow input disk module with a hollow part, which is located at the end of the cylindrical module of the main mixer body and serves as an input device, and a hollow the output disk module with a hollow part, which is located on the other end of the cylindrical module of the main body of the mixer and serves as an output device, while the cylinder is stationary for collision with a diameter greater than or equal to the diameter of the input device of the main body of the mixer and smaller than the inner diameter of the cylindrical module of the main body of the mixer concentrically mounted in the main body of the mixer, so that the side of the hole at the collision cylinder is facing the input device, and at least Here, on one part of the inner surface of the main body of the mixer and the surface of the collision cylinder that are in contact with the fluid, a groove or protrusion is made, or both, the groove and the protrusion located on a plane that is in contact with fluid and is facing the fluid flow, made in the form of a curl, and the groove and protrusion located on the peripheral surface, which is in contact with the fluid and is located along the fluid flow, are made in the form of alcohol ali.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создан статический смеситель, включающий в себя основной корпус смесителя, установленный в канале потока текучей среды и имеющий цилиндрическую форму с диаметром, большим диаметра канала потока текучей среды, при этом основной корпус смесителя включает в себя цилиндрический модуль основного корпуса смесителя, полый входной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит входным устройством, и полый выходной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на другом конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит выходным устройством, при этом цилиндр для столкновения с диаметром, большим или равным диаметру входного устройства основного корпуса смесителя и меньшим внутреннего диаметра цилиндрического модуля основного корпуса смесителя, неподвижно концентрически установлен в основном корпусе смесителя, так что сторона отверстия у цилиндра для столкновения обращена к входному устройству, причем, по меньшей мере, на одной части внутренней поверхности основного корпуса смесителя и поверхности цилиндра для столкновения, которые находятся в контакте с текучей средой, выполнен желобок или выступ, или и то и другое, при этом желобок и выступ, расположенные на плоскости, которая находится в контакте с текучей средой и обращена к потоку текучей среды, выполнены в форме завитка, а желобок и выступ, расположенные на периферийной поверхности, которая находится в контакте с текучей средой и располагается вдоль потока текучей среды, выполнены в форме спирали, причем в основной корпус смесителя выступает расположенный выше по потоку конец выходной цилиндрической части полого выходного дискового модуля или расположенный выше по потоку конец нижней по потоку стороны канала потока текучей среды.According to a second aspect of the present invention, there is provided a static mixer including a mixer main body mounted in a fluid flow channel and having a cylindrical shape with a diameter larger than the diameter of the fluid flow channel, wherein the main body of the mixer includes a cylindrical module of the main body of the mixer, a hollow input disk module with a hollow part, which is located on the end of the cylindrical module of the main body of the mixer and serves as an input device, and a hollow output disco ith module with a hollow part, which is located on the other end of the cylindrical module of the main body of the mixer and serves as an output device, while the cylinder for collision with a diameter greater than or equal to the diameter of the input device of the main body of the mixer and smaller than the inner diameter of the cylindrical module of the main body of the mixer installed in the main body of the mixer, so that the side of the hole at the collision cylinder is facing the input device, and at least for one hour Part of the inner surface of the main body of the mixer and the surface of the collision cylinder, which are in contact with the fluid, have a groove or protrusion, or both, the groove and the protrusion located on a plane that is in contact with the fluid and faces to the fluid flow, made in the form of a curl, and the groove and protrusion located on the peripheral surface, which is in contact with the fluid and is located along the fluid flow, are made in the form of a spiral, and in about novnoy mixer body protrudes upstream end of the outlet cylindrical part of the hollow outlet disk unit or the upstream end of the downstream side fluid flow channel.
Согласно третьему объекту настоящего изобретения создан статический смеситель, включающий в себя основной корпус смесителя, установленный в канале потока текучей среды и имеющий цилиндрическую форму с диаметром, большим диаметра канала потока текучей среды, при этом основной корпус смесителя включает в себя цилиндрический модуль основного корпуса смесителя, полый входной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит входным устройством, и полый выходной дисковый модуль с полой частью, которая расположена на другом конце цилиндрического модуля основного корпуса смесителя и служит выходным устройством, при этом цилиндр для столкновения с диаметром, большим или равным диаметру входного устройства основного корпуса смесителя и меньшим внутреннего диаметра цилиндрического модуля основного корпуса смесителя, неподвижно концентрически установлен в основном корпусе смесителя, так что сторона отверстия у цилиндра для столкновения обращена к входному устройству, причем, по меньшей мере, на одной части внутренней поверхности основного корпуса смесителя и поверхности цилиндра для столкновения, которые находятся в контакте с текучей средой, выполнен желобок или выступ, или и то и другое, при этом желобок или выступ или и то и другое выполнены либо на внутренней стороне поверхности дна цилиндра для столкновения, либо на внутренней периферийной поверхности цилиндрической части цилиндра для столкновения, либо на том и другом, при этом желобок и выступ, расположенные на плоскости, которая находится в контакте с текучей средой и обращена к потоку текучей среды, выполнены в форме завитка, а желобок и выступ, расположенные на периферийной поверхности, которая находится в контакте с текучей средой и располагается вдоль потока текучей среды, выполнены в форме спирали.According to a third aspect of the present invention, there is provided a static mixer including a mixer main body mounted in a fluid flow channel and having a cylindrical shape with a diameter larger than the diameter of the fluid flow channel, wherein the main body of the mixer includes a cylindrical module of the main body of the mixer, a hollow input disk module with a hollow part, which is located at the end of the cylindrical module of the main body of the mixer and serves as an input device, and a hollow output disk a module with a hollow part, which is located on the other end of the cylindrical module of the main body of the mixer and serves as an output device, while the cylinder for collision with a diameter greater than or equal to the diameter of the input device of the main body of the mixer and smaller than the inner diameter of the cylindrical module of the main body of the mixer is stationary concentrically installed in the main body of the mixer, so that the side of the hole at the collision cylinder is facing the input device, moreover, at least one parts of the inner surface of the main body of the mixer and the surface of the collision cylinder that are in contact with the fluid have a groove or protrusion, or both, the groove or protrusion or both are either on the inner side of the surface of the cylinder bottom for collision, either on the inner peripheral surface of the cylindrical part of the cylinder for collision, or on both, while the groove and the protrusion located on a plane that is in contact with the fluid and facing for fluid flow are formed in the form of a curl, a groove and a protrusion disposed on the peripheral surface which is in contact with the fluid and arranged along a fluid stream, formed in a spiral shape.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 - пояснительная схема трубопровода, иллюстрирующая один вариант реализации способа очистки текучей среды согласно изобретению;Figure 1 is an explanatory diagram of a pipeline illustrating one embodiment of a method for cleaning a fluid according to the invention;
фиг.2 - поперечное сечение статического смесителя, расположенного в трубопроводе, показанном на фиг.1;figure 2 is a cross section of a static mixer located in the pipeline shown in figure 1;
фиг.3 - сечение А-А статического смесителя с фиг.2;figure 3 - section aa of the static mixer of figure 2;
фиг.4 - поперечное сечение статического смесителя, используемого в еще одном варианте реализации способа очистки текучей среды согласно изобретению;4 is a cross section of a static mixer used in yet another embodiment of a method for cleaning a fluid according to the invention;
фиг.5 - поперечное сечение статического смесителя, используемого в еще одном варианте реализации способа очистки текучей среды согласно изобретению;5 is a cross section of a static mixer used in yet another embodiment of a method for cleaning a fluid according to the invention;
фиг.6 - поперечное сечение статического смесителя, используемого в еще одном варианте реализации способа очистки текучей среды согласно изобретению;6 is a cross section of a static mixer used in another embodiment of a method for cleaning a fluid according to the invention;
фиг.7 - поперечное сечение статического смесителя, используемого в еще одном варианте реализации способа очистки текучей среды согласно изобретению;7 is a cross section of a static mixer used in another embodiment of a method for cleaning a fluid according to the invention;
фиг.8 - поперечное сечение в осевом направлении центральной части статического смесителя с фиг.7;Fig.8 is a cross section in the axial direction of the Central part of the static mixer of Fig.7;
фиг.9 - поперечное сечение в осевом направлении расположенной ниже по потоку части статического смесителя с фиг.7;Fig.9 is a cross section in the axial direction of the downstream part of the static mixer of Fig.7;
фиг.10 - поперечное сечение статического смесителя, используемого в еще одном варианте реализации способа очистки текучей среды согласно изобретению;figure 10 is a cross section of a static mixer used in another embodiment of a method for cleaning a fluid according to the invention;
фиг.11 - поперечное сечение А-А с фиг.2 для статического смесителя с фиг.10;11 is a cross section aa from figure 2 for the static mixer of figure 10;
фиг.12 - пояснительная схема трубопровода, иллюстрирующая применение статического смесителя согласно изобретению при очистке другой текучей среды; и12 is an explanatory diagram of a pipeline illustrating the use of a static mixer according to the invention in the purification of another fluid; and
фиг.13(а)-13(е) - пояснительные схемы поверхностей дна, иллюстрирующие другие варианты реализации желобков и выступов цилиндра для столкновения статического смесителя согласно изобретению.13 (a) to 13 (e) are explanatory diagrams of bottom surfaces illustrating other embodiments of grooves and cylinder protrusions for colliding a static mixer according to the invention.
Далее изобретение будет описано более подробно посредством примеров; однако, изобретение не ограничивается тем, что раскрыто в примерах.The invention will now be described in more detail by way of examples; however, the invention is not limited to what is disclosed in the examples.
На фиг.1-3 показан один пример способа очистки текучей среды согласно изобретению.1-3 show one example of a method for cleaning a fluid according to the invention.
На фиг.1 ссылочной позицией 10 обозначен канал потока текучей среды в случае отработанного газа, то есть, текучей среды в виде отработанного газа, и отработанный газ, который содержит толуол, проходит через канал 10 потока текучей среды со скоростью 140 л/мин.1,
При очистке отработанного газа, который поступает через канал 10 потока текучей среды, помимо расположения статического смесителя 11 в канале 10 потока текучей среды, обеспечивают сообщение канала 13 подачи газообразного озона, который идет от устройства 12 подачи газообразного озона, с расположенной выше по потоку стороной статического смесителя 11, и газообразный озон при концентрации газа 24 г, который подают из устройства 12 подачи газообразного озона, при перемешивании вступает в реакцию с отработанным газом, очищая отработанный газ.When cleaning the exhaust gas that enters through the
В данном случае, как показано на фиг.2, вышеупомянутый канал 10 потока текучей среды включает в себя канал 10а потока текучей среды стороны, расположенной выше по потоку, и канал 10b потока текучей среды стороны, расположенной ниже по потоку, причем основной корпус 20 смесителя в статическом смесителе 11 соединяет канал 10а потока текучей среды стороны, расположенной выше по потоку, и канал 10b потока текучей среды стороны, расположенной ниже по потоку. Основной корпус 20 смесителя включает в себя цилиндрический модуль 21 основного корпуса смесителя с диаметром, большим диаметра канала 10 потока текучей среды, полый входной дисковый модуль 22, который присоединяют к концу цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя и который имеет полую часть, служащую в качестве входного устройства 22а, и полый выходной дисковый модуль 23, который присоединяют к другому концу цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя и который имеет полую часть, служащую в качестве выходного устройства 23а.In this case, as shown in FIG. 2, the aforementioned
В иллюстративном варианте реализации, проиллюстрированном на чертеже, входная цилиндрическая часть 22b выступает наружу из входного устройства 22а, а канал потока в соединении с фланцевой частью 22с присоединяют к концу входной цилиндрической части 22b. Подобным же образом выходная цилиндрическая часть 23b выступает наружу из выходного устройства 23а, а канал потока в соединении с фланцевой частью 23с присоединяют к концу выходной цилиндрической части 23b.In the illustrative embodiment illustrated in the drawing, the inlet
Таким образом, канал потока в соединении с вышеупомянутой фланцевой частью 22с присоединяют к расположенному выше по потоку концу канала 10а потока текучей среды нижней по потоку стороны, канал потока в соединении с фланцевой частью 23с присоединяют к расположенному ниже по потоку концу канала 10b потока текучей среды нижней по потоку стороны, обеспечивают сообщение основного корпуса 20 смесителя с каналом 10 потока текучей среды как его компонентом, и отработанный газ и газообразный озон поступают из канала 10а потока текучей среды, расположенного выше по потоку, через основной корпус 20 смесителя в канал 10b потока текучей среды стороны, расположенной ниже по потоку.Thus, the flow channel in connection with the
Кроме того, основной корпус смесителя 20 включает в себя цилиндр 30 для столкновения с диаметром, большим или равным диаметру входного устройства 22а и меньшим внутреннего диаметра цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя. Цилиндр для столкновения неподвижно концентрически устанавливают, так что сторона его отверстия 30а обращена к входному устройству 22а, в промежуточном положении между фиксирующими панелями 40, которые в радиальном направлении выступают из наружной периферийной поверхности цилиндра 30 для столкновения и каждый из концов которых соединяется с внутренней периферийной поверхностью цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя.In addition, the main body of the
В применении, включающем иллюстративные варианты реализации, проиллюстрированные на чертежах, канал 10 потока текучей среды, входная цилиндрическая часть 22b и выходная цилиндрическая часть 23b имеют идентичные диаметры. В таком случае вышеупомянутый «диаметр, больший или равный диаметру входного устройства 22а», равен «диаметру, большему или равному диаметру канала 10 потока текучей среды». Однако, хотя это и не показано на чертеже, канал 10 потока текучей среды, входная цилиндрическая часть 22b и полый выходной дисковый модуль 23 могут иметь различные диаметры, включая случай, когда сторона, расположенная выше по потоку, у входной цилиндрической части 22b может быть выполнена с диаметром, меньшим, чем диаметр канала 10 потока текучей среды, т.е. в форме сопла. Другими словами, когда входную цилиндрическую часть 22b изготавливают с меньшим диаметром на стороне, расположенной выше по потоку, входное устройство 22а будет иметь диаметр, меньший, чем диаметр канала 10 потока текучей среды, и тогда будет включаться также и случай, в котором входная цилиндрическая часть 22b будет иметь диаметр, меньший или равный диаметру канала 10 потока текучей среды и больший или равный диаметру входного устройства 22а.In an application including the illustrative embodiments illustrated in the drawings, the
Вышеупомянутый цилиндр 30 для столкновения изготавливают в форме цилиндра с дном. Несмотря на то, что его цилиндрическая часть 32 представляет собой прямой цилиндр с диаметром, согласно измерениям, имеющим по существу одинаковую протяженность в любой его позиции, цилиндрическая часть в некоторой степени может быть расширена или заужена на стороне отверстия 30а, а также она может иметь диск, который присоединяют в области отверстия 30а и снабжают по центру сквозным отверстием с диаметром, меньшим диаметра отверстия 30а. Отверстие 30а цилиндра 30 для столкновения с меньшим диаметром вызывает улучшение эффективности перемешивания, но становится причиной и увеличения потерь давления. В противоположность этому, его отверстие 30а с большим диаметром в некоторой степени вызывает ухудшение эффективности перемешивания, хотя и способствует уменьшению потерь давления.The
В соответствии с этим, входное устройство 22а и отверстие 30а цилиндра 30 для столкновения располагают друг напротив друга, и почти все количество отработанного газа и газообразного озона, которое поступает внутрь из входного устройства 22а, как показано стрелкой Р1, перетекает в цилиндр 30 для столкновения, как показано стрелкой Р2. Отработанный газ и газообразный озон, которые перемещаются к наружной периферийной стороне цилиндра 30 для столкновения, как показано стрелкой Р3, переполняют цилиндр 30 для столкновения и вытекают из него, как показано стрелкой Р4. Отработанный газ и газообразный озон, которые вытекают из внутреннего пространства цилиндра 30 для столкновения, фрикционно взаимодействуют с другим потоком отработанного газа и газообразного озона, который поступает внутрь из входного устройства 22а, то есть поток в направлении стрелки Р1 фрикционно взаимодействует с потоком в направлении стрелки Р4. Цилиндр 30 для столкновения имеет диаметр, больший диаметра входного устройства 22а, причем в таком случае в цилиндре 30 для столкновения отработанный газ и газообразный озон вблизи центральной оси перетекают в направлении поверхности 31 дна, то есть в направлении стрелки Р1, и они же по периферийной стенке разворачиваются и движутся в направлении отверстия 30а, то есть в направлении стрелки Р4.Accordingly, the
Отработанный газ и газообразный озон, которые вытекают из внутреннего пространства цилиндра 30 для столкновения, движутся в направлении стороны наружной периферийной поверхности, как показано стрелкой Р5, проходят через промежуток между цилиндром 30 для столкновения и цилиндрическим модулем 21 основного корпуса смесителя, как показано стрелкой Р6, и перемещаются в направлении стороны, расположенной ниже по потоку. Отработанный газ и газообразный озон, которые проходят между цилиндром 30 для столкновения и цилиндрическим модулем 21 основного корпуса смесителя, двигаясь в направлении стрелки Р6, сталкиваются с полым выходным дисковым модулем 23 и изменяют направление течения на движение к центру, как показано стрелкой Р7. После этого отработанный газ и газообразный озон, которые поступают со всех направлений, двигаясь в направлении, указанном стрелкой Р7, сталкиваются друг с другом и выходят из выходного устройства 23а, как показано стрелкой Р8.The exhaust gas and gaseous ozone that flow from the interior of the
Когда отработанный газ и газообразный озон сталкиваются друг с другом и изменяют направление своего течения на противоположное, то есть начинают двигаться в полностью противоположном направлении, само собой разумеется, что данные газы очень сильно перемешиваются при чрезвычайно больших потерях давления. Поэтому для вышеупомянутого статического смесителя, относящегося к типу с панелью столкновения, не нужно добиваться практического использования. Однако статический смеситель согласно изобретению, который включает в себя основной корпус 20 смесителя с диаметром, большим диаметра канала 10 потока текучей среды, то есть диаметра входного устройства 22а, благодаря действию дросселирующего отверстия, обусловленному потоком отработанного газа и газообразного озона, вызывает уменьшение давления вблизи границы периферии расположенной выше по потоку стороны входного устройства 22а. Вышеупомянутая зона пониженного давления способствует столкновению отработанного газа и газообразного озона друг с другом, изменению направления течения и разворачиванию направления движения для уменьшения потерь давления.When the exhaust gas and gaseous ozone collide with each other and change the direction of their flow in the opposite direction, that is, they begin to move in the completely opposite direction, it goes without saying that these gases mix very much with extremely large pressure losses. Therefore, for the aforementioned static mixer of the collision panel type, practical use is not necessary. However, the static mixer according to the invention, which includes a
Кроме того, по меньшей мере, на одной из расположенной выше по потоку стороны поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения, внутренней поверхности полого входного дискового модуля 22, внутренней поверхности полого выходного дискового модуля 23, внутренней периферийной поверхности цилиндрической части 32 цилиндра 30 для столкновения, внутренней периферийной поверхности цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя, наружной периферийной поверхности цилиндрической части 32 цилиндра 30 для столкновения, расположенной выше по потоку стороны поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения, выполняют несколько углублений 50.In addition, on at least one upstream side of the
В варианте реализации, проиллюстрированном на фиг.2 и 3, углубления 50 выполнены на внутренней стороне поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения и на расположенной выше по потоку поверхности полого выходного дискового модуля 23. Если на вышеупомянутых поверхностях, на которых происходит наиболее интенсивное столкновение отработанного газа и газообразного озона, будут выполнены несколько углублений 50, то отработанный газ и газообразный озон, которые будут сталкиваться с каждым из углублений 50, будут формировать несколько небольших вихревых потоков, то есть дифференциальное перемешивание, что обеспечит более тонкое смешивание и перемешивание, а мелкие вихревые потоки будут накладываться на совокупный большой обратный поток, то есть на интегральное перемешивание. Как уже упоминалось выше, углубление 50 оказывает достаточно сильное перемешивающее действие.In the embodiment illustrated in FIGS. 2 and 3, the
В варианте реализации, проиллюстрированном на фиг.4, углубления 50 выполняют на внутренней стороне поверхности 31 дна цилиндра для столкновения, расположенной выше по потоку от поверхности полого выходного дискового модуля 23, расположенной ниже по потоку от поверхности полого входного дискового модуля 22 и внутренней периферийной поверхности цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя. Столкновение отработанного газа и газообразного озона на внутренней периферийной поверхности цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя приблизительно в ортогональном направлении происходит только на ее части, расположенной выше по потоку, поэтому в данном варианте реализации углубления 50 выполняют только на части, расположенной выше по потоку, у части внутренней периферийной поверхности цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя.In the embodiment illustrated in FIG. 4, recesses 50 are formed on the inner side of the bottom surface of the
В варианте реализации, проиллюстрированном на фиг.5, углубления 50 выполняют на внутренней стороне поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения, расположенной выше по потоку от поверхности полого входного дискового модуля 22, расположенной ниже по потоку от поверхности полого выходного дискового модуля 23, внутренней периферийной поверхности цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя и внутренней периферийной поверхности цилиндрической части 32 цилиндра для столкновения. Отработанный газ и газообразный озон вряд ли будут сталкиваться в приблизительно ортогональном направлении с внутренней периферийной поверхностью цилиндрической части 32, и тип турбулентного потока будет сталкиваться только с расположенной выше по потоку частью внутренней периферийной поверхности цилиндрической части 32. Поэтому в данном варианте реализации углубления 50 выполняют только на расположенной выше по потоку части внутренней периферийной поверхности цилиндрической части 32.In the embodiment illustrated in FIG. 5, recesses 50 are formed on the inner side of the
Углубление 50 представляет собой небольшую впадину соответствующей формы. В общем случае используют углубление 50, которое имеет полукруглую форму в поперечном сечении, а также может быть использовано углубление, которое имеет прямоугольную или треугольную форму в поперечном сечении.The
Расстояние между кромкой отверстия 30а цилиндра 30 для столкновения и полым входным дисковым модулем 22 определяют в зависимости от целей перемешивания и в зависимости от различий между смесями газов друг с другом, текучих сред друг с другом или газа и жидкости. Площадь соответствует вышеупомянутому расстоянию, то есть расстоянию, помноженному на диаметр, и может быть больше площади поперечного сечения отверстия 30а цилиндра 30 для столкновения или же может быть меньше ее, то есть его можно соответствующим образом определить в зависимости от цели перемешивания и свойств и состояния текучей среды. Подобным же образом, в зависимости от цели перемешивания и свойств и состояния текучей среды можно определить расстояния для каждой части, через которую проходит текучая среда.The distance between the edge of the
Другими словами, отработанный газ и газообразный озон, которые поступают из входного устройства 22а в цилиндрический модуль 21 основного корпуса смесителя, попадают в цилиндр 30 для столкновения, разворачиваются, проходят через пространство, которое образует расстояние между кромкой отверстия 30а цилиндра 30 для столкновения и полым входным дисковым модулем 22, то есть пространство, которое образует соответствующим образом определенное расстояние, и проходят через пространство, которое соответствующим образом определяют точно так же, как и в вышеупомянутом варианте, между наружной периферийной поверхностью цилиндра 30 для столкновения и внутренней периферийной поверхностью цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя.In other words, the exhaust gas and gaseous ozone that enter from the
В варианте реализации, проиллюстрированном на фиг.6, цилиндр 30 для столкновения имеет отверстия на стороне, расположенной выше по потоку, и стороне, расположенной ниже по потоку, и он разделен поверхностью 31 дна по центру цилиндра для столкновения. Кромка выходной цилиндрической части 23b на заданное расстояние выступает внутрь отверстия расположенной выше по потоку стороны цилиндрической части 32 цилиндра 30 для столкновения. То есть, на расположенной выше по потоку стороне выходного устройства 23а выходная цилиндрическая часть 23b или канал 10b потока текучей среды стороны, расположенной ниже по потоку, на заданное расстояние выступают внутрь цилиндрической части 32 цилиндра 30 для столкновения, выступая от расположенной ниже по потоку стороны поверхности 31 дна таким образом, чтобы все количество отработанного газа и газообразного озона проходило бы через усложненный канал тока.In the embodiment illustrated in FIG. 6, the
Как уже упоминалось выше, если выходная цилиндрическая часть 23b выступает внутрь цилиндрической части 32 цилиндра 30 для столкновения на заданное расстояние, то отработанный газ и газообразный озон должны будут перетекать через выступающую часть, а после этого направление потока будет подвергнуто дополнительному изменению. Это улучшает эффективность перемешивания.As already mentioned above, if the output
Обращаясь к варианту реализации, проиллюстрированному на фиг.7-9, можно отметить, что на внутренней стороне поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения выполняют показанные на фиг.8 желобки 50А в виде завитков с тремя заходами, а на расположенной выше по потоку поверхности полого выходного дискового модуля 23, а также на расположенной ниже по потоку поверхности полого входного дискового модуля 22 выполняют показанные на фиг.9 желобки 50А в виде завитков с тремя заходами.Turning to the embodiment illustrated in FIGS. 7-9, it can be noted that on the inner side of the
Проиллюстрированные на фиг.8 и 9 желобки 50А в виде завитков выполняют на внутренней стороне поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения, расположенной ниже по потоку от поверхности полого входного дискового модуля 22 и расположенной выше по потоку от поверхности полого выходного дискового модуля 23. С вышеупомянутыми поверхностями текучая среда сталкивается наиболее интенсивно. Если на поверхностях имеются желобки 50А в виде завитков, то возникает мощное перемешивающее действие, которое образует много небольших вихревых потоков в текучей среде, сталкивающейся с желобками 50А в виде завитков, то есть дифференциальное перемешивание, позволяющее добиваться более тонкого смешивания и перемешивания текучей среды, и накладывает мелкие вихревые потоки на общий большой обратный поток, то есть на интегральное перемешивание.8 and 9,
В данном случае на наружных участках поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения, на наружных участках расположенной ниже по потоку поверхности полого входного дискового модуля 22 и на наружных участках расположенной выше по потоку поверхности полого выходного дискового модуля 23, соответственно, изготавливают кольцевые желобки 51, имеющие глубину, приблизительно такую же, как и в случае желобка 50А в виде завитка. Верхушка желобка 50А в виде завитка касается кольцевого желобка. Если не выполнять кольцевой желобок 51, то верхушка желобка 50А в виде завитка может непосредственно касаться цилиндрической части 32 или цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя.In this case, on the outer portions of the
В варианте реализации, проиллюстрированном на фиг.10 и 11, на внутренней стороне поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения выполняют более одного углубления, а на внутренней периферийной поверхности цилиндрической части 32 цилиндра 30 для столкновения и на внутренней периферийной поверхности цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя выполняют спиральный желобок 50А'.In the embodiment illustrated in FIGS. 10 and 11, more than one recess is formed on the inner side of the
Как показано на фиг.10 и 11, в вышеупомянутом варианте реализации на поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения выполняют более одного углубления 50, а на внутренней периферийной поверхности цилиндрической части 32 цилиндра 30 для столкновения и на внутренней периферийной поверхности цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя, соответственно, выполняют спиральный желобок 50А'. Возникает сильное перемешивающее действие, которое образует множество небольших вихревых потоков в текучей среде, сталкивающейся с углублениями 50 и спиральным желобком 50А', то есть дифференциальное перемешивание, позволяющее получить более тонкие смешивания и перемешивания текучей среды, и накладывает мелкие вихревые потоки на общий большой обратный поток, то есть на общее перемешивание.As shown in FIGS. 10 and 11, in the above embodiment, more than one
Углубление, желобок и выступ можно изготавливать на наружной стороне поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения, наружной периферийной поверхности цилиндрической части 32 цилиндра 30 для столкновения, расположенной ниже по потоку поверхности полого входного дискового модуля 22 основного корпуса смесителя 20, наружной периферийной поверхности выходной цилиндрической части 23b, которая выступает на заданное расстояние внутрь отверстия расположенной выше по потоку стороны цилиндрической части 32 цилиндра 30 для столкновения.The recess, the groove and the protrusion can be made on the outer side of the
Фиксирующие панели 4 0 в радиальном направлении выступают из наружной периферийной поверхности цилиндра 30 для столкновения и могут быть закручены под заданным углом вокруг оси цилиндра для столкновения с целью соединения наружной периферийной кромки с внутренней периферийной поверхностью цилиндрического модуля 21 основного корпуса смесителя. Как уже упоминалось выше, в результате использования закрученной панели в качестве фиксирующей панели 40 в текучей среде образуется спиральный поток, что обеспечивает более однородное и эффективное смешивание и перемешивание.The locking panels 4 0 radially protrude from the outer peripheral surface of the
Кроме того, к внутренней периферийной поверхности входной цилиндрической части 22b, которую соединяют с входным устройством 22а, можно присоединить спиральную полосу. Вышеупомянутая конструкция заставляет отработанный газ и газообразный озон двигаться по спирали от входной цилиндрической части 22b, то есть от входного устройства 22а, и вызывает появление действия и эффекта, аналогичных тем, что и в вышеупомянутом варианте реализации.In addition, a spiral strip can be attached to the inner peripheral surface of the inlet
Газообразный озон, который подают из устройства 12 подачи газообразного озона и который характеризуется концентрацией газа 8 г/час, поступает в канал 10 потока текучей среды, в который отработанный газ, включающий газообразный толуол, поступает при скорости потока 140 л/мин, и упомянутые газы в статическом смесителе 11 перемешиваются и вступают в реакцию. После этого в соответствии с измерениями согласно методу измерения с использованием детекторной трубки в расположенном ниже по потоку пространстве статического смесителя 11 количество толуола, который был включен в отработанный газ в количествах в диапазоне от 360 до 1000 ч./млн, уменьшилось до количества в диапазоне от 0,1 до 10 ч./млн.Ozone gas, which is supplied from the ozone gas supply device 12 and which is characterized by a gas concentration of 8 g / h, enters a
Другими словами, имеется подтверждение того, что вышеупомянутый способ очистки текучей среды обеспечивает эффективную и безотказную очистку отработанного газа.In other words, there is evidence that the aforementioned fluid purification method provides an efficient and trouble-free purification of the exhaust gas.
В дополнение к этому, в случае очистки упомянутой текучей среды статический смеситель 11 согласно измерению имеет менее 30 см в длину, а время пребывания, которое представляет собой время реакции отработанного газа и газообразного озона в статическом смесителе 11, находится в пределах одной сотой секунды. Все это приводит как к упрощению устройства, предназначенного для использования при очистке, так и к значительному уменьшению затрат по очистке.In addition, in the case of cleaning said fluid, the
Кроме того, когда озон растворяют в воде при использовании статического смесителя 11, как показано на фиг.12, статический смеситель 11 устанавливают в канале 10 потока текучей среды, в который поступает водопроводная вода при расходе 10 л/мин, в сообщении с каналом 13 подачи газообразного озона, который соединяется с устройством 12 подачи газообразного озона, помещают эжектор 14, который располагается выше по потоку, чем статический смеситель 11, и газообразный озон, который поступает из устройства 12 подачи газообразного озона и характеризуется концентрацией газа 3,6 г/час, перемешивают и вводят в реакцию с водопроводной водой в статическом смесителе 11, таким образом, растворяя газообразный озон в воде.In addition, when ozone is dissolved in water using a
В вышеупомянутом состоянии концентрацию раствора озона в образце, который берут из точки, расположенной ниже по потоку, чем статический смеситель 11, измеряли при использовании измерителя 15 концентрации раствора озона. Соответственно, было выяснено, что вне зависимости от того, какой, высокой или низкой, была концентрация газа, газообразный озон моментально растворялся в воде, достигая концентрации насыщения за известный отрезок времени.In the aforementioned state, the concentration of the ozone solution in the sample, which is taken from a point located downstream than the
То есть было продемонстрировано, что вышеупомянутый способ растворения газа с использованием статического смесителя 11 обеспечивает эффективное и безотказное растворение газообразного озона в воде, а потребление газообразного озона, соответственно, сокращается.That is, it has been demonstrated that the aforementioned method of dissolving gas using a
При использовании статического смесителя согласно японской патентной заявке №8-143514, то есть статического смесителя 11, проиллюстрированного на фиг.2-6, концентрация вышеупомянутого раствора озона согласно измерениям составляет 12 ч./млн. При использовании статического смесителя, который представляет собой усовершенствование вышеупомянутого статического смесителя, то есть статического смесителя, проиллюстрированного на фиг.7-11, концентрация вышеупомянутого раствора озона согласно измерениям составляет 17 ч./млн. Как было описано выше, статический смеситель 11, который представляет собой усовершенствование статического смесителя согласно японской патентной заявке №8-143514, обеспечивает более эффективное растворение газообразного озона.When using a static mixer according to Japanese Patent Application No. 8-143514, that is, a
В способе очистки текучей среды и в статическом смесителе согласно изобретению желобок или выступ, которые выполняют на расположенной выше или ниже по потоку сторонах поверхности 31 дна цилиндра 30 для столкновения, внутренней поверхности полого входного дискового модуля 22 основного корпуса 20 смесителя и внутренней поверхности полого выходного дискового модуля 23 основного корпуса 20 смесителя, то есть на части, обращенной к потоку текучей среды, можно выполнять в форме проиллюстрированного на фиг.13(а) желобка 50В в виде завитка с одним заходом и проиллюстрированных на фиг.13(b)-14(е) нескольких выступов 50С.In the method for cleaning the fluid and in the static mixer according to the invention, a groove or protrusion that is formed on the upstream or downstream sides of the
Кроме того, описанные выше варианты реализации иллюстрируют пример, в котором статический смеситель согласно изобретению используют для очистки отработанного газа и растворения газа. Более конкретно, естественным образом можно реализовать на практике использование статического смесителя в системах дымопоглощения в ресторанах, системах воздухоочистки, в том числе системах дезинфекции, в больницах и машинах скорой помощи, системах удаления диоксина и тому подобном.In addition, the embodiments described above illustrate an example in which the static mixer according to the invention is used to purify exhaust gas and dissolve the gas. More specifically, it is natural to put into practice the use of a static mixer in smoke absorption systems in restaurants, air cleaning systems, including disinfection systems, in hospitals and ambulances, dioxin removal systems and the like.
Как было объяснено в изложенном выше материале, статический смеситель согласно изобретению, который имеет описанную выше конструкцию, обеспечивает получение низких потерь давления и высокой эффективности смешивания и перемешивания. В результате использования статического смесителя для очистки отработанного газа, сточных вод и тому подобного, становятся возможными упрощение устройства, предназначенного для использования при очистке, и значительное уменьшение затрат, необходимых для очистки, и исключительно эффективно обеспечивается получение превосходного действия очистки текучей среды.As explained in the above material, the static mixer according to the invention, which has the design described above, provides low pressure loss and high mixing and mixing efficiency. As a result of using a static mixer for treating exhaust gas, wastewater, and the like, it becomes possible to simplify the apparatus for use in purification, and to significantly reduce the costs necessary for purification, and to obtain an excellent fluid purification action extremely efficiently.
Кроме того, согласно предпочтительному варианту реализации изобретения создан способ очистки текучей среды и статический смеситель, использующие цилиндр для столкновения, в который выступают либо расположенная выше по потоку сторона выходной цилиндрической части полого выходного дискового модуля, либо расположенный выше по потоку конец канала потока текучей среды стороны, расположенной ниже по потоку, и, таким образом, обеспечивается более эффективное смешивание и перемешивание.In addition, according to a preferred embodiment of the invention, a fluid purification method and a static mixer are provided using a collision cylinder into which either the upstream side of the outlet cylindrical part of the hollow output disk module or the upstream end of the side fluid flow channel protrude located downstream, and thus provides more efficient mixing and mixing.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006114428/15A RU2323771C2 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Static mixer (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006114428/15A RU2323771C2 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Static mixer (variants) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006114428A RU2006114428A (en) | 2007-11-20 |
| RU2323771C2 true RU2323771C2 (en) | 2008-05-10 |
Family
ID=38959024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006114428/15A RU2323771C2 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Static mixer (variants) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2323771C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2515315C2 (en) * | 2008-11-26 | 2014-05-10 | Калгон Карбон Корпорейшн | Method and device for application of mixers in uv effluents/reused water decontamination systems |
-
2003
- 2003-10-10 RU RU2006114428/15A patent/RU2323771C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2515315C2 (en) * | 2008-11-26 | 2014-05-10 | Калгон Карбон Корпорейшн | Method and device for application of mixers in uv effluents/reused water decontamination systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006114428A (en) | 2007-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2385183C2 (en) | Mixer and its use for mixing fluid flow in pipe | |
| US4643584A (en) | Motionless mixer | |
| JP4747299B2 (en) | Static mixer | |
| JP6806941B1 (en) | Gas-liquid mixer | |
| KR20120008106A (en) | Apparatus for generating micro bubble | |
| RU2414283C2 (en) | Whirl flow mixer | |
| RU2323771C2 (en) | Static mixer (variants) | |
| JP2008093515A (en) | Fluid mixer and fluid-mixing device | |
| KR20140111751A (en) | Air Cleaner Apparatus Using Photocatalyst | |
| CN201006402Y (en) | Wave flap agitator | |
| KR100772055B1 (en) | Apparatus for clarifying fluid and static mixer | |
| KR100484256B1 (en) | Gas and liquid mixing apparatus using jet loop reaction | |
| KR101587599B1 (en) | Preprocessing device for air cleaning | |
| JPH07227528A (en) | Method for mixing fluid and device therefor | |
| JP2001259623A (en) | Water cleaning mechanism | |
| RU2086293C1 (en) | Method and device for gas scrubbing | |
| US20210300795A1 (en) | Hydrodynamic cavitation device | |
| Liu et al. | Simultaneous Removal of SO2 and NO from the Flue Gas of Marine Ships with a Gas Cyclone–Liquid Jet Absorption Separator | |
| KR20210028907A (en) | Impeller | |
| JPH0243932A (en) | Mixing element | |
| RU116366U1 (en) | STATIC MIXER | |
| CN216974986U (en) | Aftertreatment mixer and aftertreatment system | |
| RU2187465C1 (en) | Device for fluid purification | |
| RU2359743C1 (en) | Method and device for mixing fluids | |
| JP2011041880A (en) | Atomizing mixer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111011 |