RU2356612C1

RU2356612C1 - Labyrinth spiral mixer-reactor

Info

Publication number: RU2356612C1
Application number: RU2007139608/15A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Данилин (RU); Александр Николаевич Данилин; Андрей Петрович Захаров (RU); Андрей Петрович Захаров; Любовь Хачиковна Комиссарова (RU); Любовь Хачиковна Комиссарова; Юрий Вячеславович Ночевкин (BY); Юрий Вячеславович Ночевкин; Владимир Иванович Шалашилин (RU); Владимир Иванович Шалашилин; Сергей Константинович Щербацевич (BY); Сергей Константинович Щербацевич; Юрий Григорьевич Яновский (RU); Юрий Григорьевич Яновский
Original assignee: Институт Прикладной Механики Российской Академии Наук "Иприм Ран"
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2009-05-27

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: present invention relates to devices for mixing and physical and chemical reaction of liquids or suspensions with different viscosities. The mixer consists of a case and a cylindrical bearing, held fast by covers through a threaded joint or tight fitting. On the inner surface of the case and the outer surface of the bearing, there are spiral channels, with a curved cross section. The absolute values of angles of inclination of channels on the case differ from absolute values of angles of inclination of channels on the bearing in the same direction.

EFFECT: efficient mixing and physical and chemical reaction of liquids and suspensions with different viscosities.

9 cl; 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для смешивания и физико-химического реагирования разнородных по вязкости жидкостей и суспензий, а именно к лабиринтным спиральным смесителям-реакторам, используемым, например, в медицинской технике для получения однородных по физико-химическому составу компонентов жидких сред (жидкостей, суспензий, или жидкостей и суспензий) и обеспечения эффективного взаимодействия их компонентов.The invention relates to devices for mixing and physico-chemical reaction of viscous liquids and suspensions, in particular to labyrinth spiral mixer-reactors, used, for example, in medical technology to obtain components of liquid media that are homogeneous in physicochemical composition (liquids, suspensions, or liquids and suspensions) and ensuring the effective interaction of their components.

Известен статический смеситель с профильными слоями, расположенными в кольцевом пространстве и содержащими взаимно пересекающиеся каналы, наклоненные относительно центральной оси, по которым проходит текучая смесь в осевом направлении при смешивании, причем каждый слой расположен вдоль поверхности, которая образует по существу замкнутую окружность, расположенную поперек центральной оси, и каждый слой содержит подобные каналы, которые расположены на внутренней или наружной стороне слоя на приблизительно одинаковом расстоянии от первого до второго поперечного сечения кольцевого пространства так, что каждый канал накладывает азимутальный скоростной компонент на жидкую смесь, проходящую по нему, который имеет по существу одинаковое значение для всех подобных каналов, при этом каждый участок поверхности слоя, расположенный между наружным и внутренним сгибом гофры и имеющий форму, приближенную к параллелограмму, выполнен со сгибом по диагональной линии [1].Known static mixer with profile layers located in the annular space and containing mutually intersecting channels, inclined relative to the Central axis, along which the fluid mixture passes in the axial direction when mixing, and each layer is located along the surface, which forms a substantially closed circle located across the central axis, and each layer contains similar channels that are located on the inner or outer side of the layer at approximately the same distance from to the second cross-section of the annular space so that each channel superimposes an azimuthal velocity component on the liquid mixture passing through it, which has essentially the same value for all such channels, with each section of the layer surface located between the outer and inner folds of the corrugation and having a shape close to a parallelogram, is made with a fold along the diagonal line [1].

Данный смеситель с кольцевым пространством наиболее подходит для установки в нефтяных и газовых скважинах, где требуется в основном обеспечить лишь механическую однородность фазовых компонентов текучей смеси, поэтому такой смеситель будет неэффективен при использовании, например, в медицине, когда необходимо добиться однородности жидких сред (в частности, биологических жидкостей и суспензий) по их физико-химическому составу, обеспечивая реагирование компонентов жидкостей сред по всему рабочему объему смесителя.This mixer with an annular space is most suitable for installation in oil and gas wells, where it is mainly necessary to ensure only the mechanical homogeneity of the phase components of the fluid mixture; therefore, such a mixer will be ineffective when used, for example, in medicine, when it is necessary to achieve uniformity of liquid media (in particular , biological fluids and suspensions) by their physicochemical composition, providing the response of the components of the fluids of the media throughout the working volume of the mixer.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному техническому решению является лабиринтный спиральный смеситель-реактор для смешивания разнородных по вязкости жидкостей или суспензий, содержащий корпус цилиндрической формы, на внутренней поверхности которого вдоль продольной оси выполнены спиральные каналы, размещенный внутри корпуса цилиндрический вкладыш со спиральными каналами на его поверхности, навитыми под углом к спиральным каналам корпуса, и крышки, закрывающие с торцов корпус с цилиндрическим вкладышем [2].The closest technical solution to the proposed technical solution is a labyrinth spiral mixer-reactor for mixing dissimilar viscosities of liquids or suspensions, containing a cylindrical body, on the inner surface of which spiral channels are made along the longitudinal axis, a cylindrical insert with spiral channels placed inside the body its surface, wound at an angle to the spiral channels of the housing, and covers that cover the ends of the housing with a cylindrical liner [2].

Этот смеситель также не позволяет получить однородные по физико-химическому составу жидкие среды при смешивании различающихся по вязкости жидкостей и суспензий, а также достичь максимального взаимодействия (реагирования) составных компонентов жидкостей и суспензий, поскольку в нем не обеспечивается оптимальность расчетных конструктивных и физических характеристик, таких как длина смесителя, количество и углы наклона спиральных каналов, время реагирования компонентов смеси, объемный расход жидкости и т.п., существенно влияющих на достижение вышеуказанного технического результата.This mixer also does not allow to obtain liquid media homogeneous in physicochemical composition by mixing liquids and suspensions of different viscosity, and also to achieve maximum interaction (reaction) of the component components of liquids and suspensions, since it does not provide optimal design and physical characteristics, such as the length of the mixer, the number and angle of inclination of the spiral channels, the response time of the components of the mixture, the volumetric flow rate of the liquid, etc., significantly affecting reduction of the above technical result.

Заявитель ставил перед собой задачу разработать новый лабиринтный спиральный смеситель-реактор, лишенный существенных недостатков, присущих известным техническим решениям аналогичного назначения, и обеспечивающий положительный технический результат, заключающийся в получении однородных по физико-химическому составу жидких сред при смешивании разнородных по вязкости жидкостей и суспензий, а также в достижении эффективного взаимодействия составных элементов жидкостей и суспензий по всему рабочему объему смесителя-реактора.The applicant set himself the task of developing a new labyrinth spiral mixer-reactor, devoid of significant disadvantages inherent in known technical solutions of a similar purpose, and providing a positive technical result, which consists in obtaining homogeneous physicochemical composition of liquid media when mixing dissimilar viscosities of liquids and suspensions, and also in achieving effective interaction of the constituent elements of liquids and suspensions throughout the working volume of the mixer-reactor.

Указанный положительный технический результат достигается за счет совокупности существенных конструктивных признаков в представленной нижеследующей формуле изобретения: «лабиринтный спиральный смеситель-реактор для смешивания разнородных по вязкости компонентов жидких сред, содержащий корпус цилиндрической формы, на внутренней поверхности которого вдоль продольной оси выполнены спиральные каналы, размещенный внутри корпуса цилиндрический вкладыш со спиральными каналами на его поверхности, навитыми под углом к спиральным каналам корпуса, и крышки, закрывающие с торцов корпус с цилиндрическим вкладышем, причем спиральные каналы корпуса и цилиндрического вкладыша в поперечном сечении имеют форму гладкой кривой, а эффективность взаимодействия компонентов смешиваемых жидких сред зависит от выбираемой длины смесителя, рассчитываемой по следующему соотношению:The specified positive technical result is achieved due to the combination of essential design features in the following claims: “labyrinth spiral mixer-reactor for mixing dissimilar viscosity components of liquid media, containing a cylindrical body, on the inner surface of which along the longitudinal axis there are spiral channels placed inside body cylindrical insert with spiral channels on its surface, wound at an angle to the spiral channel m the housing and the cover, closing the ends with a cylindrical insert body, wherein the spiral channels and the cylindrical body of the insert in cross-section have the shape of a smooth curve, and the efficiency of interaction of the components of the mixed liquids depends on the chosen length of the mixer, which is calculated by the following relationship:

где L_смес. [мм] - эффективная длина смесителя, n - число заходов спиральных каналов корпуса и цилиндрического вкладыша, W_max [мл/мин] - максимально допустимый объемный расход жидкой среды, протекающей через сечение лабиринтного спирального смесителя-реактора, F [мм²] - площадь поперечного сечения одного спирального канала, t_p [сек] - минимально допустимое время физико-химического реагирования компонентов жидкости и суспензии, α - угол наклона спиральных каналов, геометрически определяемый как угол между воображаемой осью спирального канала и поперечным сечением смесителя, абсолютная величина которого выбирается из интервала 20÷50°;where is L _mix. [mm] is the effective length of the mixer, n is the number of visits of the spiral channels of the casing and the cylindrical liner, W _max [ml / min] is the maximum allowable volumetric flow rate of the liquid medium flowing through the section of the labyrinth spiral mixer-reactor, F [mm ² ] is the area the cross section of the helical channel, t _p [s] - minimum allowable time physicochemical reaction liquid and suspension components, α - angle of spiral channels defined geometrically as the angle between an imaginary helical channel axis and transverse echeniem mixer whose absolute value is selected from the range of 20 ÷ 50 °;

на внутренней поверхности корпуса и соответственно цилиндрическом вкладыше выполнено четыре одинаковых спиральных канала с углом α каждого спирального канала между его осью и поперечным сечением смесителя, равным 30°; для обеспечения слабоинтенсивного смешивания жидкостей и суспензий при минимальных значениях числа Рейнольдса абсолютные значения углов навивки спиральных каналов корпуса отличаются от абсолютных значений углов навивки спиральных каналов цилиндрического вкладыша при их совпадающем направлении; контуры поперечных сечений спиральных каналов корпуса и цилиндрического вкладыша имеют форму дуги окружности; контуры поперечных сечений спиральных каналов корпуса и цилиндрического вкладыша имеют форму дуги овала; одна из крышек выполнена заодно с корпусом в виде единой детали; крышки соединены с корпусом плотной посадкой, обеспечивающей гарантированное жесткое закрепление их друг с другом; крышки соединены с корпусом посредством резьбового соединения; цилиндрический вкладыш закреплен в корпусе посредством крышек; цилиндрический вкладыш закреплен плотной посадкой непосредственно в корпусе с зазорами между крышками; цилиндрический вкладыш закреплен плотной посадкой непосредственно в корпусе без зазоров между крышками».on the inner surface of the casing and, accordingly, the cylindrical insert, four identical spiral channels are made with an angle α of each spiral channel between its axis and the cross section of the mixer equal to 30 °; to ensure low-intensity mixing of liquids and suspensions at minimum Reynolds numbers, the absolute values of the winding angles of the spiral channels of the casing differ from the absolute values of the winding angles of the spiral channels of the cylindrical liner in the same direction; the contours of the cross sections of the spiral channels of the housing and the cylindrical liner have the shape of a circular arc; the contours of the cross sections of the spiral channels of the housing and the cylindrical liner have the shape of an oval arc; one of the covers is made integral with the body in the form of a single part; the covers are connected to the housing by a tight fit, which ensures guaranteed rigid fastening of them to each other; covers are connected to the housing by a threaded connection; a cylindrical liner is fixed in the housing by means of covers; a cylindrical liner is fixed by a snug fit directly in the housing with gaps between the covers; the cylindrical liner is fixed by tight fit directly in the housing without gaps between the covers. "

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - общий вид в сборке лабиринтного спирального смесителя-реактора, выполненного согласно настоящему изобретению; на фиг.2 - цилиндрический вкладыш смесителя на фиг.1; на фиг.3 - корпус смесителя на фиг.1; на фиг.4 - крышки смесителя на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 is a General view of the Assembly of the labyrinth spiral mixer-reactor made in accordance with the present invention; figure 2 - cylindrical liner of the mixer in figure 1; figure 3 - body of the mixer in figure 1; figure 4 - cover mixer in figure 1.

Заявляемый лабиринтный спиральный смеситель-реактор состоит из корпуса 1 цилиндрической формы, вставляемого внутрь корпуса 1 цилиндрического вкладыша 2, фиксируемого с торцов 3, 4 крышками 5, 6. Крышки 5, 6 скрепляются с корпусом 1 посредством резьбового соединения или по типу плотной посадки. Для упрощения технологии производства смесителя одна из крышек 5, 6 может быть изготовлена вместе с корпусом 1 в виде единой детали. Цилиндрический вкладыш 2 может зажиматься внутри корпуса 1 крышками 5, 6 или фиксироваться плотной посадкой непосредственно в корпусе 1 с контактом или без контакта с крышками 5, 6. Между поверхностями торцов 3, 4 цилиндрического вкладыша 2 и внутренними поверхностями 7 крышек 5, 6 имеются зазоры 8 для обеспечения свободного прохождения жидкостей.The inventive labyrinth spiral mixer-reactor consists of a cylindrical body 1, inserted into the body 1 of the cylindrical liner 2, fixed from the ends 3, 4 with covers 5, 6. The covers 5, 6 are fastened to the body 1 by means of a threaded connection or by the type of tight fit. To simplify the production technology of the mixer, one of the covers 5, 6 can be made together with the housing 1 in the form of a single part. The cylindrical liner 2 can be clamped inside the housing 1 by covers 5, 6 or fixed by tight fit directly in the housing 1 with or without contact with the covers 5, 6. There are gaps between the surfaces of the ends 3, 4 of the cylindrical liner 2 and the inner surfaces 7 of the covers 5, 6 8 to ensure free passage of liquids.

На внутренней поверхности 9 корпуса 1 по всей длине вдоль его продольной оси 10 выполняются спиральные каналы 11, а на поверхности цилиндрического вкладыша 2 вдоль его продольной оси 12 выполняются соответственно спиральные каналы 13. Направление угла навивки спиральных каналов 11 корпуса 1 и направление угла навивки спиральных каналов 13 цилиндрического вкладыша 2 могут быть как противоположными, так и совпадающими. Противоположные направления навивки спиральных каналов 11, 13 используются для интенсивного смешивания жидкостей и суспензий. Однонаправленные спиральные каналы 11, 13 корпуса 1 и цилиндрического вкладыша 2 используются для слабоинтенсивного смешивания жидкостей и суспензий, когда существуют ограничения на число Рейнольдса, характеризующего степень турбулизации смешивания потоков жидких сред. Однако при совпадающем направлении углов навивки спиральных каналов 11, 13 корпуса 1 и цилиндрического вкладыша 2 углы навивки спиральных каналов 11 корпуса 1 должны отличаться по абсолютным значениям от углов навивки спиральных каналов 13 цилиндрического вкладыша 2. Абсолютные значения углов навивки спиральных каналов 11, 13 подбираются в зависимости от постановки конкретной задачи. Поперечные сечения спиральных каналов 11, 13 имеют форму гладких кривых, например дуг окружностей, овалов. Крышки 5, 6 по своим торцам 14, 15 выполнены с патрубками 16, 17, расположенными по продольной оси смесителя и предназначенными для соединения с магистралями (не показаны). По патрубку 16 внутрь смесителя подаются смешиваемые жидкости, а по патрубку 17 на противоположном конце смесителя однородная смесь этих жидкостей выводится.On the inner surface 9 of the housing 1 along the entire length along its longitudinal axis 10, spiral channels 11 are made, and on the surface of the cylindrical liner 2 along its longitudinal axis 12, spiral channels 13 respectively. The direction of the angle of winding of the spiral channels 11 of case 1 and the direction of the angle of winding of spiral channels 13 of the cylindrical liner 2 can be either opposite or coincident. Opposite directions of winding of the spiral channels 11, 13 are used for intensive mixing of liquids and suspensions. Unidirectional spiral channels 11, 13 of the housing 1 and the cylindrical liner 2 are used for low-intensity mixing of liquids and suspensions, when there are restrictions on the Reynolds number, which characterizes the degree of turbulization of mixing fluid flows. However, with the same direction of the winding angles of the spiral channels 11, 13 of the housing 1 and the cylindrical liner 2, the angles of winding of the spiral channels 11 of the housing 1 should differ in absolute values from the winding angles of the spiral channels 13 of the cylindrical liner 2. The absolute values of the winding angles of the spiral channels 11, 13 are selected in depending on the formulation of a specific task. Cross sections of spiral channels 11, 13 have the form of smooth curves, for example arcs of circles, ovals. The covers 5, 6 at their ends 14, 15 are made with nozzles 16, 17 located along the longitudinal axis of the mixer and intended for connection with highways (not shown). Mixed fluids are fed through the nozzle 16 into the mixer, and a homogeneous mixture of these liquids is discharged through the nozzle 17 at the opposite end of the mixer.

Эффективность работы данного лабиринтного спирального смесителя-реактора достигается за счет оптимизации его конструктивных характеристик и зависит, прежде всего, от расчетной длины смесителя, которая определяется по такому соотношению: The efficiency of this labyrinth spiral mixer-reactor is achieved by optimizing its design characteristics and depends, first of all, on the estimated length of the mixer, which is determined by such a ratio:

где L_смес. [мм] - эффективная длина смесителя, n - число заходов спиральных каналов корпуса и цилиндрического вкладыша, W_max [мл/мин] - максимально допустимый объемный расход жидкой среды, протекающей через сечение лабиринтного спирального смесителя-реактора, F [мм²] - площадь поперечного сечения одного спирального канала, t_p [с] - минимально допустимое время физико-химического реагирования компонентов жидких сред, α - угол наклона спиральных каналов, геометрически определяемый как угол наклона между продольной осью 18 спирального канала 11, 13 и поперечным сечением 19 смесителя, причем абсолютная величина этого угла выбирается в пределах 20÷50°. Нижний предел (20°) угла навивки а спиральных каналов 11, 13 выбран по конструктивным ограничениям (габариты, прочность конструкции, технологичность изготовления и т.п.), а выбор угла α больше верхнего предела (50°) может потребовать чрезмерно большой длины лабиринтного спирального смесителя-реактора для оптимального смешивания жидких сред.where is L _mix. [mm] is the effective length of the mixer, n is the number of visits of the spiral channels of the casing and the cylindrical liner, W _max [ml / min] is the maximum allowable volumetric flow rate of the liquid medium flowing through the section of the labyrinth spiral mixer-reactor, F [mm ² ] is the area the cross section of the helical channel, t _p [c] - minimum allowable time of physico-chemical reaction of components of liquid media, α - angle of spiral channels defined geometrically as the angle between the longitudinal axis 18 of the spiral channels 11, 13 and the cross echeniem mixer 19, wherein the absolute value of the angle selected in the range 20 ÷ 50 °. The lower limit (20 °) of the winding angle a of the spiral channels 11, 13 is selected according to design constraints (dimensions, structural strength, manufacturability, etc.), and the choice of the angle α greater than the upper limit (50 °) may require an excessively long labyrinth spiral mixer-reactor for optimal mixing of liquid media.

Смеситель-реактор работает следующим образом.The mixer reactor operates as follows.

В начальный момент неоднородная смесь жидкостей или жидкостей и суспензий подается под некоторым давлением или самотеком в патрубок 16 крышки 5, заполняя объем между крышкой 5 и цилиндрическим вкладышем 2. В этом объеме жидкости начинают смешиваться и после его заполнения продолжают движение по спиральным каналам 11, 13, равномерно распределяя общий объем поступающих жидкостей между спиральными каналами 11, 13 корпуса 1 и цилиндрического вкладыша 2. В местах пересечения спиральных каналов 11, 13 корпуса 1 и цилиндрического вкладыша 2 потоки, движущиеся относительно друг друга под разными углами, начинают между собой взаимодействовать, скорости частиц жидкостей меняются, поэтому, согласно теореме Бернулли, меняются давления в потоках жидкостей и суспензий, что способствует турбулизации потоков в местах их пересечения и, следовательно, эффективному смешиванию на уровне физико-химических реакций компонентов жидких сред.At the initial moment, an inhomogeneous mixture of liquids or liquids and suspensions is fed under some pressure or by gravity to the nozzle 16 of the cover 5, filling the volume between the cover 5 and the cylindrical insert 2. In this volume, the liquids begin to mix and after filling continue to move along the spiral channels 11, 13 , evenly distributing the total volume of incoming liquids between the spiral channels 11, 13 of the housing 1 and the cylindrical liner 2. At the intersection of the spiral channels 11, 13 of the housing 1 and the cylindrical liner 2 flows, move moving relative to each other at different angles, they begin to interact with each other, the velocities of the fluid particles change, therefore, according to Bernoulli's theorem, the pressures in the flows of liquids and suspensions change, which contributes to the turbulence of the flows at the points of their intersection and, consequently, effective mixing chemical reactions of components of liquid media.

Предлагаемый лабиринтный спиральный смеситель-реактор позволяет получать однородные по физико-химическому составу жидкие среды при смешивании разнородных по вязкости компонентов жидких сред (жидкостей, суспензий или жидкостей и суспензий) и рассчитан, прежде всего, на широкое применение в медицине для работы с биологическими жидкостями, в том числе с кровью. Заявляемый смеситель обеспечивает смешивание биологической жидкости с суспензиями при оптимальных предельных уровнях их расхода и достижении эффективного взаимодействия составных элементов биологической жидкости и суспензии вплоть до необходимой степени адсорбции.The proposed labyrinth spiral mixer-reactor makes it possible to obtain liquid media homogeneous in physicochemical composition by mixing components of liquid media of different viscosity (liquids, suspensions, or liquids and suspensions) and is designed primarily for widespread use in medicine for working with biological fluids, including blood. The inventive mixer provides mixing of a biological fluid with suspensions at the optimal limit levels of their consumption and achieving effective interaction of the constituent elements of the biological fluid and suspension up to the required degree of adsorption.

Приводим пример конкретного пригодного для практического использования лабиринтного спирального смесителя-реактора, разработанного по настоящему изобретению.We give an example of a concrete practical labyrinth spiral labyrinth mixer-reactor developed according to the present invention.

Пусть вкладыш имеет внешний диаметр 20 мм и четыре захода одинаковых спиральных каналов с углом наклона относительно поперечного сечения смесителя α=30°. Соответственно, корпус смесителя имеет аналогичные каналы с четырьмя заходами спиралей под тем же углом. Принимается, что поперечное сечение произвольного канала представляет собой половину круга диаметром d=8 мм. Принимается также, что W_max=200 мл/мин и t_p=20 с.Let the liner have an external diameter of 20 mm and four runs of identical spiral channels with an angle of inclination relative to the cross section of the mixer α = 30 °. Accordingly, the mixer housing has similar channels with four spiral starts at the same angle. It is assumed that the cross section of an arbitrary channel is a half circle with a diameter of d = 8 mm. It is also assumed that W _max = 200 ml / min and t _p = 20 s.

Тогда n=4,Then n = 4,

L_смес.=Lsin α=332·0.5≈166 ммL _mix. = Lsin α = 332 · 0.5≈166 mm

Суммарный объем жидкости в каналах смесителяThe total volume of fluid in the channels of the mixer

В качестве жидкости далее будем рассматривать кровь.We will consider blood as a liquid.

Пусть имеется ограничение на скорость движения жидкости по каналу смесителя. Это ограничение будем задавать в виде максимально допустимого значения числа Рейнольдса Re_max. Число Рейнольдса Re, как известно, связывает линейную скорость течения жидкости υ, плотность текущей жидкости ρ, диаметр условно круглого сечения канала d и динамическую вязкость протекающей жидкой среды η формулойLet there be a restriction on the velocity of the fluid along the mixer channel. We will set this restriction in the form of the maximum allowable value of the Reynolds number Re _max . The Reynolds number Re, as is known, relates the linear velocity of the fluid flow υ, the density of the flowing fluid ρ, the diameter of the conditionally circular section of the channel d and the dynamic viscosity of the flowing fluid η by the formula

Для крови предельное значение числа Рейнольдса составляет 900-1200. Для определенности будем считать, что Re_max=1200.For blood, the limit value of the Reynolds number is 900-1200. For definiteness, we assume that Re _max = 1200.

При Re=Re_max из последней формулы имеем выражение для максимально допустимой скорости потокаAt Re = Re _max, from the last formula we have the expression for the maximum allowable flow rate

Тогда суммарный максимально допустимый расход определяется по формулеThen the total maximum allowable flow rate is determined by the formula

Как известно, плотность и вязкость кровиAs you know, the density and viscosity of blood

Диаметр условно круглого сечения определим по формулеThe diameter of the conditionally circular section is determined by the formula

ТогдаThen

что существенно превышает назначенный предельный расход W_max=200 мл/мин.which significantly exceeds the assigned maximum flow rate W _max = 200 ml / min.

Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account

1. Описание изобретения «Статический смеситель с профильными слоями» к патенту Российской Федерации №2221631, кл. B01F 5/00, заявлено 04.05.2001 г., опубликовано 20.01.2004 г., Бюллетень №2.1. Description of the invention “Static mixer with profile layers” to the patent of the Russian Federation No. 2221631, class. B01F 5/00, announced May 4, 2001, published January 20, 2004, Bulletin No. 2.

2. Описание изобретения «Лабиринтный смеситель» к авторскому свидетельству СССР №451454, кл. B01F 5/00, заявлено 07.06.1971 г., опубликовано 30.11.1974 г., Бюллетень №44.2. Description of the invention “Labyrinth mixer” to the USSR copyright certificate No. 451454, class. B01F 5/00, filed 07/06/1971, published 11/30/1974, Bulletin No. 44.

Claims

1. A labyrinth spiral mixer-reactor for mixing dissimilar in viscosity components of liquid media, containing a cylindrical body, on the inner surface of which along the longitudinal axis there are spiral channels, a cylindrical insert placed inside the body with spiral channels on its surface, wound at an angle to the spiral channels the housing, and the covers covering the ends of the housing with a cylindrical liner, and the spiral channels of the housing and the cylindrical liner in cross section are in the form of cr o, the angle of inclination of the spiral channels, geometrically defined as the angle between the imaginary axis of the spiral channel and the cross-section of the mixer, is 20 ÷ 50 °, while the absolute values of the angles of inclination of the spiral channels of the casing differ from the absolute values of the angles of inclination of the spiral channels of the cylindrical insert with their matching direction .

2. The mixer-reactor according to claim 1, in which on the inner surface of the housing and on the cylindrical liner there are four identical spiral channels with an angle of inclination of each spiral channel between the longitudinal axis and the cross section of the mixer equal to 30 °.

3. The mixer-reactor according to claim 1, in which the contours of the cross sections of the spiral channels of the housing and the cylindrical liner have the shape of a circular arc.

4. The mixer-reactor according to claim 1, in which one of the covers is made integral with the body in the form of a single part.

5. The mixer-reactor according to claim 1, in which the covers are connected to the housing by a tight fit, which ensures guaranteed rigid fastening of them to each other.

6. The mixer-reactor according to claim 1, in which the cover is connected to the housing by means of a threaded connection.

7. The mixer-reactor according to claim 1, in which the cylindrical liner is fixed in the housing by means of covers.

8. The mixer-reactor according to claim 1, in which the cylindrical liner is fixed by a snug fit directly in the housing with a gap to the covers.

9. The mixer-reactor according to claim 1, in which the cylindrical liner is fixed by a snug fit directly in the housing without a gap with covers.