RU2367509C1

RU2367509C1 - Positive mixer

Info

Publication number: RU2367509C1
Application number: RU2008125957/15A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Аркадьевич Тихонов (RU); Анатолий Аркадьевич Тихонов; Ильдар Рашидович Хайрудинов (RU); Ильдар Рашидович Хайрудинов; Эльшад Гумерович Теляшев (RU); Эльшад Гумерович Теляшев; Олег Сергеевич Ведерников (RU); Олег Сергеевич Ведерников; Александр Николаевич Фоминых (RU); Александр Николаевич Фоминых; Дмитрий Павлович Гриневич (RU); Дмитрий Павлович Гриневич
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2009-09-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: mixer includes the body with connections for input of the viscous and low-viscous raw material components. The connection for output of the ready mixture is designed as knee-shaped branch pipe located along the vertical body axis. The tubular device provided with nozzles and intended for input of the low-viscous raw materials component is positioned in the lower part of the body The said tubular device is connected by the pipe-line with head piece positioned in the upper part of the body and provided with tubes which are able to direct the crossed jets tangentially to the inner surface of the body.

EFFECT: efficiency enhancing of the mixing and exclusion of the ingress to the ready raw materials of the mechanical admixtures containing in the raw materials flow mixture.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к оборудованию процессов перемешивания вязких нефтепродуктов с маловязкими, например, при термодеструкции нефтяных остатков, и может быть использовано в других отраслях промышленности.The invention relates to the refining industry, in particular to equipment for mixing viscous petroleum products with low viscosity, for example, during thermal degradation of oil residues, and can be used in other industries.

Известен смеситель принудительного действия для механического перемешивания вязких нефтепродуктов, представляющий собой плоскую решетчатую конструкцию, состоящую из ряда горизонтальных, вертикальных и наклонных лопастей, закрепленную на вращающемся вертикальном валу в корпусе. (А.И.Скобло, И.А.Трегубова, Ю.К.Молоканов. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1982, с.389).Known mixer forced action for mechanical mixing of viscous petroleum products, which is a flat lattice structure consisting of a number of horizontal, vertical and inclined blades, mounted on a rotating vertical shaft in the housing. (A.I.Skoblo, I.A. Tregubova, Yu.K. Molokanov. Processes and apparatuses of the oil refining and petrochemical industry. M: Chemistry, 1982, p. 389).

Недостатком данного смесителя является быстрое забивание решетчатой конструкции и уплотняющих устройств образующейся вязкой смесью, что приводит к снижению эффективности перемешивания, большим энергозатратам приводного механизма и частым операциям по очистке смесителя.The disadvantage of this mixer is the rapid clogging of the lattice structure and sealing devices by the resulting viscous mixture, which leads to a decrease in the mixing efficiency, high energy consumption of the drive mechanism and frequent cleaning operations of the mixer.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является смеситель принудительного действия, являющийся составной частью установки для приготовления пенобетона (Патент РФ № 2152871, опубл. 20.07.2000 г., МПК7 B28C 5/38). Известный смеситель содержит корпус с размещенным в нем горизонтальным вращающимся валом с лопастями, трубу, расположенную в нижней части корпуса для подвода одного из смешиваемых потоков с соплами, направленными вверх, соединенную с трубопроводом, снабженным насадкой, установленной в верхней части корпуса и направленной сверху вниз, также в верхней части корпуса установлены патрубки подвода других сырьевых компонентов, а в нижней - патрубок вывода готовой смеси.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed object is a forced-action mixer, which is part of the installation for the preparation of foam concrete (RF Patent No. 2152871, publ. 20.07.2000, IPC7 B28C 5/38). The known mixer comprises a housing with a horizontal rotating shaft with blades placed in it, a pipe located in the lower part of the housing for supplying one of the mixed flows with nozzles directed upward, connected to a pipe equipped with a nozzle installed in the upper part of the housing and directed from top to bottom, Also, in the upper part of the body there are installed branch pipes for supplying other raw materials, and in the lower part there is a pipe for outputting the finished mixture.

Недостатком данного смесителя принудительного действия является нерациональное использование кинетической энергии смешиваемых под давлением сырьевых потоков, не затрагивающих пристеночные слои корпуса, а также низкая эксплутационная надежность уплотняющих соединений механического перемешивающего устройства в условиях перемешивания вязкой среды при высоких давлениях и температурах, что приводит к снижению эффективности перемешивания и, как следствие, к неоднородности получаемой смеси.The disadvantage of this forced-action mixer is the irrational use of the kinetic energy of raw materials mixed under pressure that do not affect the wall layers of the body, as well as the low operational reliability of the sealing joints of a mechanical mixing device under conditions of mixing a viscous medium at high pressures and temperatures, which reduces the efficiency of mixing and , as a consequence, to the heterogeneity of the resulting mixture.

Задачей настоящего изобретения является улучшение качества перемешиваемой смеси нефтепродуктов путем повышения его однородности.The objective of the present invention is to improve the quality of the stirred mixture of petroleum products by increasing its uniformity.

Технический результат - улучшение перемешивания сырьевых потоков в пристеночном слое корпуса.EFFECT: improved mixing of feed streams in the parietal layer of the body.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном смесителе принудительного действия, включающем корпус с патрубками подвода одного из сырьевых потоков и вывода готовой смеси, трубчатое приспособление с соплами, направленными вверх, размещенное в нижней части корпуса для подачи другого сырьевого потока и соединенное с трубопроводом, снабженным насадкой, расположенной в верхней части корпуса и направленной сверху вниз, согласно изобретению последняя установлена по центру верхнего днища корпуса и снабжена перекрестными струенаправляющими стволами, установленными с возможностью направления струй по касательной к внутренней поверхности корпуса, при этом перекрестные струенаправляющие стволы выполнены с возможностью изменения угла наклона относительно корпуса, а патрубок вывода готовой смеси выполнен в виде коленообразного отвода и размещен по вертикальной оси корпуса, причем патрубок подвода сырьевого компонента установлен в корпусе тангенциально на уровне расположения перекрестных струенаправляющих стволов.The specified technical result is achieved by the fact that in the known forced-action mixer, comprising a housing with nozzles for supplying one of the feed streams and outputting the finished mixture, a tubular device with nozzles upward, located in the lower part of the housing for supplying another feed stream and connected to the pipeline, equipped with a nozzle located in the upper part of the housing and directed from top to bottom, according to the invention, the latter is installed in the center of the upper bottom of the housing and provided with cross the directional jets installed with the possibility of directing the jets tangentially to the inner surface of the body, while the cross directional shafts are made with the possibility of changing the angle of inclination relative to the body, and the outlet pipe of the finished mixture is made in the form of a knee-shaped outlet and is placed along the vertical axis of the body, and the raw material supply pipe the component is installed in the housing tangentially at the level of the location of the cross flow trunks.

Целесообразно вышеупомянутое трубчатое приспособление выполнить крестообразным и разместить вне зоны действия перекрестных струенаправляющих стволов.It is advisable that the aforementioned tubular device is made cross-shaped and placed outside the coverage area of the cross-flowing trunks.

Нижнее днище смесителя может быть выполнено конусообразным и снабжено патрубком вывода мехпримесей.The lower bottom of the mixer can be made cone-shaped and equipped with a branch pipe for output of solids.

Сравнение предлагаемого устройства с прототипом показало наличие новых конструктивных элементов - струенаправляющих стволов, установленных перекрестно на насадке с возможностью направления струй по касательной к внутренней поверхности корпуса и новую крестообразную форму выполнения трубчатого приспособления, размещенного вне зоны действия струенаправляющих стволов подачи одного из сырьевых потоков, а также выполнение патрубка вывода готовой сырьевой смеси в виде коленообразного отвода с размещением его по вертикальной оси корпуса и расположение патрубка ввода другого сырьевого потока в корпусе тангенциально на уровне расположения струенаправляющих стволов, поэтому можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию «новизна». Поиск по отличительным признакам не выявил аналогичных решений, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».Comparison of the proposed device with the prototype showed the presence of new structural elements - directional shafts mounted crosswise on the nozzle with the ability to direct the jets tangentially to the inner surface of the body and a new cross-shaped form of tubular fixture located outside the coverage area of the directional shafts of one of the feed streams, and the execution of the outlet pipe of the finished raw material mixture in the form of a knee-shaped outlet with its placement along the vertical axis of the body a nozzle arrangement and enter another feed stream tangentially into the housing for location at struenapravlyayuschih trunks, so it may be concluded according to the invention to the criterion "novelty". The search for distinctive features did not reveal similar solutions, therefore, the present invention meets the criterion of "inventive step".

На фиг.1 изображен предлагаемый смеситель принудительного действия, на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1.In Fig.1 shows the proposed mixer forced action, in Fig.2 section aa in Fig. one.

Смеситель принудительного действия содержит корпус 1, в котором размещены тангенциальный патрубок 2 подачи смеси вязких компонентов сырья с кинематической вязкостью при 100°С>18 мм²/с и патрубок 3 вывода готовой сырьевой смеси, выполненный в виде коленообразного отвода и размещенный по центральной оси корпуса 1. В нижней части корпуса 1 размещено крестообразное трубчатое приспособление 4 для подачи смеси маловязких сырьевых компонентов с кинематической вязкостью при 100°С<10 мм²/с с соплами 5, направленными вверх, соединенное с трубопроводом 6, снабженным в верхней части корпуса 1 насадкой 7 с перекрестными струенаправляющими стволами 8. Струенаправляющие стволы 8 в количестве 4 штук установлены с возможностью направления струй по касательной к внутренней поверхности корпуса. Кроме того, стволы 8 выполнены с возможностью изменения угла наклона относительно образующей корпуса 1 в зависимости от вязкости перемешиваемых сред, а тангенциальный патрубок 2 в корпусе 1 установлен на уровне расположения струенаправляющих стволов 8. Подводящий и отводящий патрубки 2 и 3, а также трубчатое приспособление 4 и трубопровод 6 снабжены запорной арматурой. Нижнее днище 9 корпуса 1 выполнено конусообразным и снабжено патрубком 10 с запорной арматурой для периодического вывода загрязненного механическими примесями нефтепродукта из смесителя. Корпус 1 при необходимости может быть выполнен теплоизолирующим.The forced-action mixer comprises a housing 1, in which a tangential nozzle 2 for feeding a mixture of viscous components of raw materials with a kinematic viscosity at 100 ° C> 18 mm ² / s and a nozzle 3 for outputting the finished raw material mixture, made in the form of a knee-shaped outlet and placed along the central axis of the housing, are placed 1. In the lower part of the housing 1 there is a cross-shaped tubular device 4 for supplying a mixture of low-viscosity raw materials with a kinematic viscosity at 100 ° C <10 mm ² / s with nozzles 5 directed upward, connected to the pipeline 6, equipped in the upper part of the housing 1 with a nozzle 7 with cross flow guiding shafts 8. The guiding shafts 8 in an amount of 4 pieces are installed with the possibility of directing the jets tangentially to the inner surface of the housing. In addition, the trunks 8 are made with the possibility of changing the angle of inclination relative to the generatrix of the housing 1 depending on the viscosity of the mixed media, and the tangential nozzle 2 in the housing 1 is installed at the level of the location of the guide shafts 8. Inlet and outlet pipes 2 and 3, as well as a tubular device 4 and the pipeline 6 is equipped with shutoff valves. The lower bottom 9 of the housing 1 is made conical and equipped with a pipe 10 with shutoff valves for the periodic withdrawal of oil contaminated with mechanical impurities from the mixer. The housing 1, if necessary, can be made insulating.

Предлагаемый смеситель принудительного действия работает следующим образом. По тангенциальному патрубку 2 в корпус 1 подается под давлением смесь вязких сырьевых компонентов, например остаточный экстракт селективной очистки масел с затемненной вакуумной фракцией АВТ (слоп), который под действием центробежных сил перемещается от периферии к центру корпуса 1 .Одновременно из сопел 5 снизу вверх и через насадку 7 с перекрестными струенаправляющими стволами 8, закрепленную на трубопроводе 6 сверху вниз, подается под давлением другой сырьевой компонент, например смесь тяжелых газойлей коксования и каталитического крекинга. Круговое вращение вязких сырьевых компонентов по спиральной траектории, создаваемое тангенциальным патрубком 2, в совокупности с нисходящими касательными потоками маловязких сырьевых компонентов, создаваемыми у стенок аппарата струенаправляющими стволами 8, и восходящие перпендикулярные потоки того же компонента из сопел 5 создают эффективное перемещение пристеночных и центральных слоев перемешиваемого продукта и в целом всей перемешивающейся сырьевой массы. Действие центробежных и касательных сил на исходные сырьевые потоки исключает попадание механических примесей, содержащихся в них, в готовую сырьевую смесь, выводимую из коленообразного патрубка 3, размещенного по вертикальной оси корпуса 1. В зависимости от использования различных перемешиваемых сред предусмотрена возможность изменения направления нисходящих сырьевых потоков за счет изменения угла наклона перекрестных струенаправляющих стволов 8.The proposed mixer forced action works as follows. A mixture of viscous raw components, for example, a residual extract of selective oil purification with a darkened vacuum fraction AWT (slop), which moves under the action of centrifugal forces from the periphery to the center of the housing 1, is simultaneously supplied from the nozzles 5 from the nozzles 5 from the bottom up and through the tangential pipe 2 into the housing 1. through the nozzle 7 with cross flow guiding trunks 8, mounted on the pipe 6 from top to bottom, another raw material component is supplied under pressure, for example, a mixture of heavy coking gas oil and catalytic cre Inga. The circular rotation of the viscous raw materials components along a spiral path created by the tangential pipe 2, together with the descending tangential flows of low-viscosity raw materials created by the guiding trunks 8 at the walls of the apparatus, and the ascending perpendicular flows of the same component from the nozzles 5 create an effective movement of the wall and central layers of the mixed product and the whole mixing of raw materials. The action of centrifugal and tangential forces on the initial raw material flows eliminates the ingress of mechanical impurities contained in them into the finished raw material mixture discharged from a knee-shaped nozzle 3 placed along the vertical axis of the housing 1. Depending on the use of various mixed media, it is possible to change the direction of the downward flow of raw materials due to changes in the angle of inclination of the cross-guide trunks 8.

Таким образом, данное конструктивное оформление предлагаемого смесителя принудительного действия позволит за счет контактирования противоточных сред (нисходящих касательно и восходящих перпендикулярно потоков) под действием круговых центробежных сил достичь высокого турбулизационного эффекта смешения пристеночных слоев и в целом интенсифицировать химические процессы, происходящие в перемешиваемой сырьевой массе, что способствует повышению однородности получаемого компаудированного нефтепродукта, а следовательно, его качества.Thus, this structural design of the proposed forced-action mixer will allow, due to the contacting of countercurrent media (descending and ascending perpendicular flows) under the action of circular centrifugal forces, to achieve a high turbulization effect of mixing of the wall layers and to generally intensify the chemical processes occurring in the mixed raw material mass, which helps to increase the homogeneity of the obtained compounded oil product, and therefore its quality.

Claims

1. Forced-action mixer, comprising a housing with nozzles for supplying one of the feed streams and for discharging the finished mixture, a tubular fixture with nozzles directed upward, located in the lower part of the housing for supplying another raw material flow and connected to a pipe provided with a nozzle located in the upper part housing and directed from top to bottom, characterized in that the latter is installed in the center of the upper bottom of the housing and is equipped with cross flow guiding trunks mounted with the possibility of alignment of the jets tangentially to the inner surface of the housing, while the cross-flowing barrel is made with the possibility of changing the angle of inclination relative to the housing, and the outlet pipe of the finished mixture is made in the form of a knee-shaped outlet and placed along the vertical axis of the housing, and the feed stream is tangentially installed in the housing at a level the location of the cross flow trunks.

2. The mixer according to claim 1, characterized in that the aforementioned tubular device is made cross-shaped and placed outside the coverage area of the cross flow trunks.

3. The mixer according to claim 1, characterized in that the lower bottom is made conical and equipped with a pipe for outputting mechanical impurities.