RU2426588C2

RU2426588C2 - Fuel mixer dispenser

Info

Publication number: RU2426588C2
Application number: RU2009141463/05A
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Уханов (RU); Александр Петрович Уханов; Владимир Александрович Голубев (RU); Владимир Александрович Голубев; Евгений Сергеевич Зыкин (RU); Евгений Сергеевич Зыкин
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-08-20
Also published as: RU2009141463A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to mixers and may be used chemical, petrochemical and automotive industries for mixing different-flow rate fluids. Proposed device comprises pipeline with web, main fluid branch pipe, and smaller-flow rate fluid branch pipe perforated along spiral line over its entire length. Area of perforations equal or exceeds cross section area of smaller-flow rate fluid branch pipe. Pipeline web is made up of bands secured in smaller-flow rate fluid branch pipe. Pipeline is provided with detachable cover. Main fluid branch pipe is arranged in pipeline top section at right angle to pipeline axis of symmetry. Extra perforated branch pipe is arranged inside smaller-flow rate fluid branch pipe and aligned therewith. Perforations of said two branch pipes feature identical diameter. Extra branch pipe top part is rigidly secured in cover while smaller-flow rate fluid branch pipe is arranged to turn around extra branch pipe.

EFFECT: controlled feed of admixed fluid to main fluid flow, higher quality of mixing.

2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической и нефтехимической отрасли, а также в автотракторостроении, для смешивания жидкостей переменных расходов.The invention relates to a device for mixing liquids and can be used in the chemical and petrochemical industries, as well as in automotive engineering, for mixing liquids of variable costs.

Известен жидкостный смеситель [1], включающий патрубки, один из которых выполнен для подмешиваемой жидкости с меньшим расходом, и трубопровод с установленной перегородкой. Патрубок для жидкости с меньшим расходом размещен соосно в трубопроводе и перфорирован по винтовой линии по всей длине с суммарной площадью отверстий перфорации, равной или большей площади сечения патрубка. Перегородка трубопровода выполнена в виде ленты, навитой на перфорированный патрубок с образованием спирального канала для основного потока жидкости и с возможностью препятствия запирания этим потоком жидкости потока жидкости с меньшим расходом в патрубке.Known liquid mixer [1], including nozzles, one of which is made for mixed liquid with a lower flow rate, and a pipeline with a mounted partition. A nozzle for a liquid with a lower flow rate is placed coaxially in the pipeline and is perforated along a helical line along the entire length with a total area of perforation holes equal to or greater than the cross-sectional area of the nozzle. The pipeline partition is made in the form of a tape wound on a perforated nozzle with the formation of a spiral channel for the main fluid flow and with the possibility of obstructing the liquid flow from this fluid flow blocking at a lower flow rate in the nozzle.

Однако известное устройство имеет недостаток, к которому можно отнести невозможность регулирования подачи подмешиваемой жидкости с меньшим расходом при изменении подачи основной жидкости.However, the known device has a disadvantage, which can be attributed to the inability to control the flow of the mixed liquid with a lower flow rate when changing the flow of the main fluid.

Цель изобретения - повышение регулирования подачи подмешиваемой жидкости к основному потоку жидкости.The purpose of the invention is to increase the regulation of the supply of the mixed liquid to the main fluid stream.

Указанная цель достигается тем, что трубопровод снабжают съемной крышкой. Патрубок для основной жидкости устанавливают в верхней части трубопровода под прямым углом к оси его симметрии. Перегородку жестко закрепляют на патрубке для жидкости с меньшим расходом. Внутрь патрубка для жидкости с меньшим расходом соосно ему устанавливают дополнительный патрубок с отверстиями. Отверстия в дополнительном патрубке и патрубке для жидкости с меньшим расходом выполняют одинакового диаметра. В верхней части дополнительный патрубок жестко закрепляют в крышке, а патрубок для жидкости с меньшим расходом устанавливают с возможностью вращения вокруг дополнительного патрубка.This goal is achieved by the fact that the pipeline is equipped with a removable cover. A nozzle for the main fluid is installed in the upper part of the pipeline at right angles to the axis of its symmetry. The partition is rigidly fixed to the nozzle for liquid with a lower flow rate. An additional nozzle with holes is installed coaxially to the inside of the nozzle for liquid with a lower flow rate. The holes in the additional nozzle and nozzle for liquid with a lower flow rate perform the same diameter. In the upper part, the additional nozzle is rigidly fixed in the cover, and the liquid nozzle with a lower flow rate is installed with the possibility of rotation around the additional nozzle.

На фиг.1 изображен смеситель-дозатор топлива, на фиг.2 - разрез А-А.In Fig.1 shows a fuel metering mixer, in Fig.2 is a section aa.

Смеситель-дозатор топлива содержит трубопровод 1 с установленной в нем перегородкой 2, патрубок 3 для основной жидкости и патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом. Патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом перфорирован отверстиями 5 по винтовой линии по всей его длине с суммарной площадью отверстий 5, равной или большей площади сечения патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом. Патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом размещен соосно в трубопроводе 1. Трубопровод 1 снабжен съемной крышкой 6, которая вворачивается в верхнюю часть трубопровода 1. Патрубок 3 для основной жидкости установлен в верхней части трубопровода 1 под прямым углом к оси его симметрии. Перегородка 2 выполнена в виде ленты и жестко закреплена на патрубке 4 для жидкости с меньшим расходом. Внутрь патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом соосно ему устанавливают дополнительный патрубок 7 с отверстиями 8. Отверстия 8 в дополнительном патрубке 7 и отверстия 5 в патрубке 4 для жидкости с меньшим расходом выполнены одинакового диаметра. В верхней части дополнительный патрубок 7 жестко закреплен в крышке 6 трубопровода 1, а в нижней части дополнительный патрубок 7 фиксируют стопорным кольцом 9, вставляемым в канавку 10 дополнительного патрубка 7. Между патрубком 4 для жидкости с меньшим расходом и трубопроводом 1 установлен упругий элемент 11, с возможностью вращения патрубка 4 с меньшим расходом вокруг дополнительного патрубка 7. Упругий элемент 11 выполнен в виде ленточной пружины и закреплен на наружной поверхности патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и на внутренней поверхности трубопровода 1 посредством винтов 12. Упругий элемент подбирают таким образом, чтобы усилие скручивания ленточной пружины было идентичным давлению подаваемого потока жидкости.The fuel metering mixer comprises a pipe 1 with a partition 2 installed therein, a pipe 3 for the main liquid and a pipe 4 for the liquid with a lower flow rate. The pipe 4 for a liquid with a lower flow rate is perforated with holes 5 along a helical line along its entire length with a total area of the holes 5 equal to or greater than the cross-sectional area of the pipe 4 for a liquid with a lower flow rate. The pipe 4 for liquid with a lower flow rate is placed coaxially in the pipe 1. The pipe 1 is equipped with a removable cover 6, which is screwed into the upper part of the pipe 1. The pipe 3 for the main fluid is installed in the upper part of the pipe 1 at right angles to its axis of symmetry. The partition 2 is made in the form of a tape and is rigidly fixed to the pipe 4 for liquid with a lower flow rate. An additional nozzle 7 with holes 8 is coaxially mounted inside the nozzle 4 for liquid with a lower flow rate. The holes 8 in the additional nozzle 7 and the holes 5 in the nozzle 4 for a liquid with a lower flow rate are made of the same diameter. In the upper part, the additional pipe 7 is rigidly fixed in the cover 6 of the pipeline 1, and in the lower part the additional pipe 7 is fixed by a locking ring 9, inserted into the groove 10 of the additional pipe 7. Between the pipe 4 for a lower flow rate and the pipe 1 is installed an elastic element 11, with the possibility of rotation of the pipe 4 with a lower flow rate around the additional pipe 7. The elastic element 11 is made in the form of a tape spring and is mounted on the outer surface of the pipe 4 for liquid with a lower flow rate and on the inner erhnosti pipeline 1 by means of screws 12. The elastic member is chosen so that twisting force ribbon spring was identical pressure fluid feed stream.

Смеситель-дозатор топлива содержит также ограничители 13 и 14, закрепленные соответственно на наружной поверхности патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и на внутренней поверхности трубопровода 1.The fuel metering mixer also includes limiters 13 and 14, respectively mounted on the outer surface of the pipe 4 for liquid with a lower flow rate and on the inner surface of the pipeline 1.

Смеситель-дозатор топлива работает следующим образом. В исходном состоянии, когда отсутствует подача жидкостей в патрубок 3 для основной жидкости и дополнительный патрубок 7, отверстия 5 патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и отверстия 8 дополнительного патрубка 7 не перекрыты между собой, а ограничитель 13 упирается в ограничитель 14.The fuel metering mixer operates as follows. In the initial state, when there is no supply of liquids to the nozzle 3 for the main liquid and the additional nozzle 7, the holes 5 of the nozzle 4 for the liquid with a lower flow rate and the holes 8 of the additional nozzle 7 are not overlapped, and the stop 13 abuts against the stop 14.

Жидкость с меньшим расходом (дополнительно подмешиваемую) подают во внутреннюю полость дополнительного патрубка 7. Основной поток жидкости подают через патрубок 3 в трубопровод 1, в котором основной поток жидкости проходит по спиральному каналу, образованному перегородкой 2, навитой на перфорированный патрубок 4, и внутренней стенкой трубопровода 1. Прямолинейное движение основной жидкости преобразуется в трубопроводе 1 во вращательное движение по спирали с угловым ускорением. Создаваемый момент от силы трения основной жидкости о перегородку 2, жестко закрепленную на патрубке 4 для жидкости с меньшим расходом, поворачивает патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом вокруг дополнительного патрубка 7 на определенный угол. При этом отверстия 5 патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и отверстия 8 дополнительного патрубка 7 частично перекрываются, и дополнительно подмешиваемая жидкость тонкими струйками по всей длине перфорированного патрубка 4 поступает перпендикулярно потоку основной жидкости. При этом основной поток жидкости увлекает тонкие струйки подмешиваемой жидкости и интенсивно перемешивается с ней. При максимальной подаче основной жидкости через патрубок 3 и максимальном ее давлении на перегородку 2 патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом повернут на максимальный угол относительно дополнительной втулки 6 таким образом, что отверстия 5 патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и отверстия 8 дополнительной втулки 7 полностью совпадают. В этом случае происходит максимальная подача подмешиваемой жидкости к основному потоку жидкости.A liquid with a lower flow rate (additionally mixed) is fed into the internal cavity of the additional nozzle 7. The main fluid flow is fed through the nozzle 3 into the pipe 1, in which the main fluid flow passes through a spiral channel formed by a partition 2, wound on the perforated nozzle 4, and the inner wall pipeline 1. The rectilinear motion of the main fluid is converted in the pipeline 1 into rotational motion in a spiral with angular acceleration. The created moment from the friction force of the main fluid against the baffle 2, rigidly fixed on the fluid nozzle 4 with a lower flow rate, rotates the fluid nozzle 4 with a lower flow rate around the additional nozzle 7 by a certain angle. In this case, the holes 5 of the nozzle 4 for liquid with a lower flow rate and the holes 8 of the additional nozzle 7 partially overlap, and the additionally mixed liquid in thin streams along the entire length of the perforated nozzle 4 enters perpendicular to the flow of the main liquid. At the same time, the main stream of liquid carries away thin streams of the mixed liquid and intensively mixes with it. With the maximum supply of the main fluid through the pipe 3 and its maximum pressure on the baffle 2, the pipe 4 for a liquid with a lower flow rate is turned at the maximum angle relative to the additional sleeve 6 so that the holes 5 of the pipe 4 for a lower flow rate and the holes 8 of the additional sleeve 7 are completely match. In this case, the maximum flow of the mixed liquid to the main fluid flow occurs.

Таким образом, в зависимости от значений подачи основной жидкости и ее давления на перегородку 2, патрубок 4 будет поворачиваться на разный угол относительно дополнительной втулки 6, изменяя взаимное расположение отверстий 5 и 8 и, соответственно, количество подаваемой подмешиваемой жидкости.Thus, depending on the values of the supply of the main fluid and its pressure on the baffle 2, the pipe 4 will rotate at a different angle relative to the additional sleeve 6, changing the relative position of the holes 5 and 8 and, accordingly, the amount of supplied mixed liquid.

Повышение регулирования подачи подмешиваемой жидкости к основному потоку жидкости достигается за счет соосной установки дополнительного патрубка 7 внутрь патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом, отверстия которого идентичны отверстиям патрубка 4, с возможностью вращения патрубка 4 с меньшим расходом вокруг дополнительного патрубка 7. Кроме того, выполнение упругого элемента в виде ленточной пружины, усилие скручивания которого идентично давлению подаваемого потока основной жидкости и закрепленного между патрубком 4 и трубопроводом 1, позволяет поворачивать патрубок 4 на определенный угол и перекрывать отверстия 5 и 8 между собой требуемой площадью. При этом порции подаваемой подмешиваемой жидкости будут соответствовать пропорциям потока основной жидкости.Improving the regulation of the supply of the mixed liquid to the main fluid flow is achieved by coaxially installing an additional nozzle 7 inside the nozzle 4 for liquid with a lower flow rate, the holes of which are identical to the holes of the nozzle 4, with the possibility of rotation of the nozzle 4 with a lower flow rate around the additional nozzle 7. In addition, an elastic element in the form of a tape spring, the twisting force of which is identical to the pressure of the supplied flow of the main fluid and fixed between the pipe 4 and the pipeline 1, allows you to rotate the pipe 4 at a certain angle and overlap the holes 5 and 8 with each other with the required area. In this case, portions of the supplied mixed liquid will correspond to the proportions of the flow of the main liquid.

Источники информацииInformation sources

1. Жидкостный смеситель. Патент RU №2230882. - Опубл. 20.06.2004 г.1. The liquid mixer. Patent RU No. 2230882. - Publ. June 20, 2004

Claims

A fuel metering mixer, including a pipeline with a partition installed in it, a nozzle for the main liquid, a nozzle for a liquid with a lower flow rate, a nozzle for a liquid with a lower flow rate, is perforated with holes along the helix along its entire length, with a total area of holes equal to or greater than the area section of the pipe for liquid with a lower flow rate, and placed coaxially in the pipeline, the baffle in the pipeline is made in the form of a tape wound on the pipe for liquid with a lower flow rate, characterized in that the pipeline e is equipped with a removable cover, a nozzle for the main fluid is installed at the top of the pipeline at right angles to the axis of its symmetry, the partition is rigidly fixed to the nozzle for the fluid with a lower flow rate, an additional nozzle with holes is installed coaxially to it, with holes, the holes in the the additional nozzle and nozzle for liquid with a lower flow rate are made of the same diameter, and in the upper part the additional nozzle is rigidly fixed in the lid, and the nozzle for liquid with a smaller p by the way installed with the possibility of rotation around an additional pipe.