RU2486000C1

RU2486000C1 - Proportioning mixer

Info

Publication number: RU2486000C1
Application number: RU2012113655/02A
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Уханов; Денис Александрович Уханов; Евгений Алексеевич Сидоров; Лилия Ильдаровна Сидорова; Елена Дмитриевна Година
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-06-27

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to fluid mixers to be used in chemical, petrochemical an automotive industries. Proposed mixer comprises pipeline 1, outlet pipe 14, main fluid pipe 6, pipe 3 for fluid with lower flow rate perforated along helical line and furnished with band baffle 4 coiled thereon. Area of perforations equals or exceeds that of cross-section of aforesaid pipe 3. Pipeline 1 is provided with detachable cover 4. Aforesaid pipe 6 is arranged tangentially in said pipeline. Pipeline bottom has mixing chambers 13 composed of sleeves 10, 11, 12 and baffles 7, 8, 9 with helical holes. Pipes 6 and 3 are equipped with flow control devices 15, 16.

EFFECT: higher intensity and 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 with variable costs.

Известен смеситель-дозатор [Молоканов, Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки. - М.: Химия, 1980. - 408 с.], который представляет собой систему перегородок (диафрагм), установленных в трубопроводе, по которому перекачивают смешиваемые жидкости. При прохождении потока жидкости через отверстия в перегородках происходит его турбулизация, приводящая к интенсивному перемешиванию перекачиваемых жидкостей.Known mixer dispenser [Molokanov, Yu.K. Processes and apparatuses for oil and gas refining. - M .: Chemistry, 1980. - 408 p.], Which is a system of partitions (diaphragms) installed in the pipeline through which mixed liquids are pumped. With the passage of the fluid flow through the holes in the partitions, it is turbulized, leading to intensive mixing of the pumped fluids.

Недостатками данного устройства являются низкая интенсивность перемешивания жидких фаз, а также невозможность обеспечения требуемого процентного соотношения основного потока жидкости и подмешиваемой жидкости с меньшим расходом в готовой смеси.The disadvantages of this device are the low intensity of mixing the liquid phases, as well as the inability to provide the required percentage of the main fluid flow and the mixed fluid with a lower flow rate in the finished mixture.

Наиболее близким по технической сущности является смеситель-дозатор [Пат. 2230882 Россия, МПК В28С 5/02. Жидкостный смеситель/С.А.Яковлев, Х.З.Кашапов, Кадыров P.P., В.А.Андреев, М.Х.Салимов. - №2002122438/03; заяв. 19.08.2002; опубл. 20.06.2004], 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.The closest in technical essence is a mixer-dispenser [US Pat. 2230882 Russia, IPC В28С 5/02. Liquid mixer / S.A. Yakovlev, Kh.Z. Kashapov, Kadyrov P.P., V.A. Andreev, M.Kh. Salimov. - No. 2002122438/03; application 08/19/2002; publ. 06/20/2004], including branch pipes, one of which is made for the mixed liquid with a smaller expense, and the pipeline with the installed 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.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: повышение интенсивности перемешивания жидких фаз и обеспечение требуемого процентного соотношения основного потока жидкости и подмешиваемой жидкости с меньшим расходом в готовой смеси.The present invention is aimed at eliminating the noted drawbacks and the following technical result was obtained from its use: increasing the intensity of mixing of the liquid phases and providing the required percentage of the main fluid flow and the mixed fluid with a lower consumption in the finished mixture.

Указанный технический результат достигается тем, что смеситель-дозатор, содержащий трубопровод, выходной патрубок, патрубок для подвода основной жидкости и патрубок для подвода жидкости с меньшим расходом с перфорационными отверстиями по винтовой линии по всей его длине, с суммарной площадью отверстий, равной или большей площади сечения патрубка для подвода жидкости с меньшим расходом, и размещенным соосно в трубопроводе, включающим перегородку в виде ленты, навитой на патрубок для подвода жидкости с меньшим расходом, при этом трубопровод снабжен съемной крышкой, патрубок для подвода основной жидкости установлен в трубопроводе тангенциально, перегородка жестко закреплена на патрубке для подвода подмешиваемой жидкости с меньшим расходом, в нижней части трубопровода расположены камеры смешивания, образованные втулками и перегородками со спиральными отверстиями, направления закрутки которых в двух соседних перегородках противоположны, причем последующие по ходу движения потока перегородки имеют отверстия меньшего диаметра, а эффективные суммарные сечения отверстий в перегородках равны, а на патрубках для подвода основной жидкости и жидкости с меньшим расходом установлены устройства для регулирования потока жидкости.The specified technical result is achieved by the fact that the mixer-dispenser comprising a pipeline, an outlet pipe, a pipe for supplying the main liquid and a pipe for supplying liquid with a lower flow rate with perforation holes along the helix along its entire length, with a total hole area equal to or larger section of the pipe for supplying liquid with a lower flow rate, and placed coaxially in the pipeline, including a baffle in the form of a tape wound on the pipe for supplying liquid with a lower flow rate, while the water is equipped with a removable cover, the nozzle for supplying the main fluid is tangentially installed in the pipeline, the baffle is rigidly fixed to the nozzle for supplying the mixed fluid at a lower flow rate, in the lower part of the pipeline there are mixing chambers formed by bushings and partitions with spiral holes, the twisting directions of which are in two adjacent the partitions are opposite, and the partitions subsequent to the flow of the stream have openings of smaller diameter, and the effective total cross-sections of the openings minutes in the septa are equal and in the main nozzles for supplying the liquid and a liquid flow rate set to a smaller device for regulating fluid flow.

На фиг.1 изображен смеситель-дозатор, на фиг.2 - разрез А-А.Figure 1 shows the mixer-dispenser, figure 2 - section aa.

Смеситель-дозатор, содержащий трубопровод 1, выходной патрубок 14, патрубок 6 для подвода основной жидкости и патрубок 3 для подвода жидкости с меньшим расходом с перфорационными отверстиями 5 по винтовой линии по всей его длине, с суммарной площадью отверстий, равной или большей площади сечения патрубка 3 для подвода жидкости с меньшим расходом, и размещенным соосно в трубопроводе 1, включающим перегородку 4 в виде ленты, навитой на патрубок 3 для подвода жидкости с меньшим расходом, при этом трубопровод 1 снабжен съемной крышкой 2, патрубок 6 для подвода основной жидкости установлен в трубопроводе 1 тангенциально, перегородка 4 жестко закреплена на патрубке 3 для подвода подмешиваемой жидкости с меньшим расходом, в нижней части трубопровода 1 расположены камеры смешивания 13, образованные втулками 10, 11, 12 и перегородками 7, 8, 9 со спиральными отверстиями, направления закрутки которых в двух соседних перегородках противоположны, причем последующие по ходу движения потока перегородки имеют отверстия меньшего диаметра, а эффективные суммарные сечения отверстий в перегородках равны, а на патрубках 6, 3 для подвода основной жидкости и жидкости с меньшим расходом установлены устройства 15, 16 для регулирования потока жидкости.A mixer-dispenser comprising a pipeline 1, an outlet pipe 14, a pipe 6 for supplying the main liquid and a pipe 3 for supplying a liquid with a lower flow rate with perforation holes 5 along the helical line along its entire length, with a total hole area equal to or greater than the cross-sectional area of the pipe 3 for supplying a liquid with a lower flow rate, and placed coaxially in the pipeline 1, including a baffle 4 in the form of a tape wound on a pipe 3 for supplying a liquid with a lower flow rate, while the pipe 1 is equipped with a removable cover 2, a pipe 6 for I the main fluid supply is installed in the pipeline 1 tangentially, the partition 4 is rigidly fixed to the pipe 3 for supplying the mixed liquid with a lower flow rate, in the lower part of the pipeline 1 there are mixing chambers 13 formed by bushes 10, 11, 12 and partitions 7, 8, 9 with spiral holes, the twist directions of which in two adjacent partitions are opposite, and the subsequent along the flow of the partition have holes of smaller diameter, and the effective total cross-section of the holes in the partitions are equal, and on the nozzles 6, 3 for supplying the main liquid and liquid with a lower flow rate, devices 15, 16 for regulating the flow of liquid are installed.

Работает смеситель-дозатор следующим образом.The mixer-dispenser operates as follows.

Подмешиваемая жидкость с меньшим расходом, количество которой задается устройством 16 для регулирования потока жидкости, подают во внутреннюю полость патрубка 3 для подвода подмешиваемой жидкости с меньшим расходом. Основной поток жидкости, количество которой задается устройством 15 для регулирования потока жидкости, подают через патрубок 6 в трубопровод 1, в котором основной поток жидкости проходит по спиральному каналу, образованному перегородкой 4, навитой на перфорированный патрубок 3 для подвода подмешиваемой жидкости с меньшим расходом, и внутренней стенкой трубопровода 1. Прямолинейное движение основной жидкости преобразуется в трубопроводе 1 во вращательное движение по спирали с угловым ускорением. При этом через отверстия 5 патрубка 3 для подмешиваемой жидкости с меньшим расходом жидкость с меньшим расходом тонкими струйками поступает перпендикулярно потоку основной жидкости. При этом основной поток жидкости увлекает тонкие струйки подмешиваемой жидкости и интенсивно перемешивается с ней. Затем получившаяся смесь поступает в камеры смешивания 13, образованные втулками 10, 11, 12 и перегородками 7, 8, 9 со спиральными отверстиями, направления закрутки которых в двух соседних перегородках противоположны, причем последующие по ходу движения потока перегородки имеют отверстия меньшего диаметра, а эффективные суммарные сечения отверстий в перегородках равны, где смесь рассекается, турбулизируется, более качественно перемешивается и отводится через выходной патрубок 14.The mixed fluid with a lower flow rate, the amount of which is set by the device 16 for regulating the flow of fluid, is fed into the internal cavity of the pipe 3 for supplying the mixed fluid with a lower flow rate. The main fluid flow, the amount of which is set by the device 15 for regulating the fluid flow, is fed through a pipe 6 to a pipe 1, in which the main fluid flow passes through a spiral channel formed by a partition 4, wound on a perforated pipe 3 for supplying a mixed liquid with a lower flow rate, and the inner wall of the pipeline 1. The rectilinear motion of the main fluid is converted in the pipeline 1 into rotational motion in a spiral with angular acceleration. In this case, through the holes 5 of the pipe 3 for mixed liquid with a lower flow rate, the liquid with a lower flow rate flows in thin streams perpendicular to the flow of the main fluid. At the same time, the main stream of liquid carries away thin streams of mixed liquid and intensively mixes with it. Then, the resulting mixture enters the mixing chambers 13, formed by bushings 10, 11, 12 and partitions 7, 8, 9 with spiral holes, the twist directions of which are opposite in two adjacent partitions, and the subsequent partitions along the flow direction have smaller openings and effective the total cross-sections of the holes in the partitions are equal, where the mixture is dissected, turbulized, better mixed and discharged through the outlet pipe 14.

Claims

A metering mixer comprising a pipeline, an outlet pipe, a pipe for supplying the main liquid and a pipe for supplying liquid with a lower flow rate with perforation holes along the helical line along its entire length, with a total opening area equal to or larger than the cross-sectional area of the pipe for supplying liquid with a smaller flow, and placed coaxially in the pipeline, including the baffle in the form of a tape wound on the pipe for supplying liquid with a lower flow rate, characterized in that the pipe is equipped with a removable cover, the pipe for the supply of the main fluid is installed tangentially in the pipeline, the partition is rigidly fixed to the pipe for supplying liquid with a lower flow rate, in the lower part of the pipeline are mixing chambers formed by bushings and partitions with spiral holes, the swirling directions of which are opposite in two adjacent partitions, and the subsequent ones along the direction of travel the partition walls have holes of a smaller diameter, and the effective total cross-sections of the holes in the partitions are equal, while on the branch pipes for root a base fluid and fluid with a lower consumption devices installed for controlling the flow of liquid.