RU3562U1

RU3562U1 - FLUID MIXING APPARATUS AND MIXING DEVICE

Info

Publication number: RU3562U1
Application number: RU95106657/20U
Authority: RU
Inventors: Артур Николаевич Рощин; Андрей Андреевич Иванюшкин; Игорь Михайлович Балакин; Евгений Григорьевич Дзекун
Original assignee: Артур Николаевич Рощин; Андрей Андреевич Иванюшкин; Игорь Михайлович Балакин; Евгений Григорьевич Дзекун
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1997-02-16

Abstract

1. Аппарат для смешивания текучих сред, содержащий заполненный жидкостью резервуар, размещенное в нем перемешивающее устройство, имеющее введенный под уровень жидкости в резервуаре смеситель, шток и устройства для ввода смешиваемых сред, одно из которых расположено над уровнем жидкости в резервуаре, насос, сообщенный с донной частью резервуара, и привод, установленный над резервуаром и связанный со штоком, отличающийся тем, что привод выполнен в виде привода возвратно-поступательного перемещения, а расположенное над уровнем жидкости устройство для ввода одной из смешиваемых сред сообщено с насосом.2. Перемешивающее устройство, содержащее две трубы, каждая с устройством для ввода одной из смешиваемых сред, причем одна из труб установлена вертикально и в ней размещен шток, и смеситель, выполненный в виде трех установленных друг над другом с зазорами концентричных относительно вертикальной оси дисков, при этом между кромками нижнего и верхнего дисков образовано кольцевое выходное отверстие, отличающееся тем, что шток жестко связан с нижним диском, а зазор между верхним и средним дисками и зазор между средним и нижним дисками сообщены через трубы с устройствами для ввода смешиваемых сред, при этом торец среднего диска, обращенный к нижнему диску, снабжен кольцевым выступом, и на его поверхности, примыкающей к нижнему диску, выполнены горизонтальные каналы под углом к радиусу диска.1. The apparatus for mixing fluids containing a liquid filled tank, a mixing device disposed therein, having a mixer, a rod and devices for introducing mixed media introduced below the liquid level in the tank, one of which is located above the liquid level in the tank, a pump in communication with the bottom of the tank, and the drive mounted above the tank and connected with the rod, characterized in that the drive is made in the form of a reciprocating drive, and located above the liquid level The equipment for introducing one of the mixed media is communicated with the pump. 2. A mixing device comprising two pipes, each with a device for introducing one of the media to be mixed, one of the pipes being installed vertically and having a rod in it, and a mixer made in the form of three disks arranged one above the other with gaps concentric with respect to the vertical axis, while an annular outlet is formed between the edges of the lower and upper disks, characterized in that the rod is rigidly connected to the lower disk, and the gap between the upper and middle disks and the gap between the middle and lower disks are communicated through es pipe for introducing the mixed media, the middle disc face facing the lower disc is provided with an annular projection, and at its surface adjacent to the lower disc-formed horizontal channels at an angle to the radius of the disk.

Description

АППАРАТ да СМЕШИВШИ ТЕКУЧИХ СРЕД/c SDEVICE yes MIXED FLUIDS / c S

Полезная модель относится к технике смешивания текушк сред, преилодаественно, жидких, с целью их усреднения, и может быть использована, в основном, на радиохимических заводах при перерботкй жидких радиоактивных отходов (ЖРО), а также в химической проьшшленности.The utility model relates to the technique of mixing fluid streams, predominantly, liquid, with the aim of averaging them, and can be used mainly in radiochemical plants for the processing of liquid radioactive waste (LRW), as well as in the chemical industry.

В настоящее время ЖРО собираются и хранятся в специальных резервуарахтхранилшах вместимостью 1000 м и более.Currently LRW are collected and stored in special storage tanks with a capacity of 1000 m or more.

Резервуары-хранилища ЖРО как источники радиоактивного излучения располагаются за биологической защитой, ньшолненной, как правило, из бетона толщиной до 1,5 м.LRW storage tanks as sources of radioactive radiation are located behind biological protection, usually made of concrete up to 1.5 m thick.

В период выдержки ЖРО за счет распада радионуклидов происходит выделение тепла, для отвода которого резервуары оборудуются змеевиками или рубашками.During the exposure of LRW due to the decay of radionuclides, heat is released, for the removal of which the tanks are equipped with coils or shirts.

Находящиеся на длительном хранении ЖРО подлежат переработке с целью уменьшения их объема и возможного выделения ценных ксйшонентов.LRW stored in long-term storage are subject to reprocessing in order to reduce their volume and possible allocation of valuable x-components.

Переработка ЖРО может включать упарку, экстракцию или другие технологические операции, перед проведением которых необходимо ввести ряд жидких (текучих) реагентов в находяздийся в резервуаре раствор и перемешать его для получения однородного химического состава по всему объему резерщуара. Затем такой усредненный раствор ЖРО можно направ лять из резервуара на установки для проведения указанных выше технологических операций переработки ЖРО.LRW processing may include evaporation, extraction, or other technological operations, before which it is necessary to introduce a number of liquid (fluid) reagents into the solution in the tank and mix it to obtain a uniform chemical composition throughout the entire volume of the reservoir. Then, such an averaged LRW solution can be sent from the tank to the plants for the above technological operations of LRW processing.

Перемешивание большого объема жидкости (а в резервуарах - хранилищах ЖРО находится большой объем жидкости) является сложной задачей, а именно: необходимо перемешать ЖРО с вводимыми текучими реагентами и быстро добиться однородного состава во всем объеме аппарата.Mixing a large volume of liquid (and there is a large volume of liquid in storage tanks of LRW) is a difficult task, namely: it is necessary to mix LRW with introduced fluid reagents and quickly achieve a uniform composition in the entire volume of the apparatus.

В настоящее время в действующем производстве в России усреднение осуществляется, например с помощью связанного с резервуаром-хранили щем ЖРО циркуляционного насоса путем забора раствора в одной точкеCurrently, in the existing production in Russia, averaging is carried out, for example, using a circulation pump connected to the LRW storage tank by taking the solution at one point

о . МКя. BOIF5/00,frgf-p- 7ar about . MKya. BOIF5 / 00, frgf-p- 7ar

и возврата его после насоса в другую точку резерЕогара-хранилища.and returning it after the pump to another point of the reserve-storage facility.

Процесс такого перемешивания осуществляется неэффективно и в течение длительного времени. Усреднение достигается после пятвдесятикратного обмена объема раствора в резервуаре. Так, например, усреднение состава раствора вместимостью 1500 м достигается после 5-10 суток непрерывной работынасоса производительностью 20 .The process of such mixing is carried out inefficiently and for a long time. Averaging is achieved after a fifty-fold exchange of the volume of the solution in the tank. So, for example, averaging the composition of a solution with a capacity of 1,500 m is achieved after 5-10 days of continuous operation of a pump with a capacity of 20.

Кроме того, возникают и технические трудности. Из-за высокой активности растворов монтаж оборудования для перемешивания и его эксплуатация должны осуществляться дистанционно; применяемое оборудование должно быть надежным, поскольку его нельзя демонтировать или ремонтировать до окончания усреднения всей жидкости в резф аре; геометрические размеры применяемого оборудования и устройств ограничены диаметром скважины (проходки) в бетонной биологической защите, через которую оборудование размещается в резервуаре.In addition, technical difficulties arise. Due to the high activity of the solutions, the installation of mixing equipment and its operation should be carried out remotely; the equipment used must be reliable, since it cannot be dismantled or repaired until the averaging of all liquid in the reservoir is completed; the geometric dimensions of the equipment and devices used are limited by the diameter of the well (penetration) in the concrete biological protection through which the equipment is placed in the tank.

Из вышесказанного следует, что техническим результатом, который должен быть достигцут в аппарате для смешивания текучих сред в области : переработки ЖРО является высокая интенсишость процесса усреднения и надежность применяемого оборудования.From the above it follows that the technical result that must be achieved in the apparatus for mixing fluids in the field: LRW processing is the high intensity of the averaging process and the reliability of the equipment used.

С позиции достижения такого технического результата рассмотрим и проанализируем известные из уровня техники аппараты для смешивания текучих сред.From the standpoint of achieving such a technical result, we consider and analyze apparatuses for mixing fluids known from the prior art.

Известен смеситель С см.заявку Великобритании: № 1300093, кл.ВО 1300,1969), имеющий емкость I и шток 2 с одним или несколькими смесительными элементами 6,совершающими возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении внутри емкости I. Вигрузка материала из емкости осуществляется насосом, который содеркит поршень 4, установленный на нижнем конце штока Е, и цилиндр 5. 5 проходит в емкость и имеет по крайней мере одно отверстие 27 ниже верхнего положения мертвой точки 4, что обеспечивает вход материала для разгрузки. Смесительный элемент (элементы) 6 мсжет быть выполнен в форме диска и может быть перфорированным или сплошным. Шток 2 njM-м-yb Vbi, Known mixer C see application of Great Britain: No. 1300093, class BO 1300.1969), having a container I and a rod 2 with one or more mixing elements 6, reciprocating in the vertical direction inside the tank I. The material is loaded from the tank a pump that contains a piston 4 mounted on the lower end of the stem E and cylinder 5. 5 extends into the container and has at least one opening 27 below the top dead center position 4, which provides material entry for unloading. The mixing element (s) 6 can be made in the form of a disk and can be perforated or solid. Stem 2 njM-m-yb Vbi,

ВОДИТСЯ в возвратно-поступательное движение цилиндром 3 с двухсторонним давлением рабочей среды. Емкость I может иметь теплопередающую рубашку и отсасывающее отверстие II для вакуумирования. Поршень 4 может быть перфорированным, а шток 2 оборудован каналом 21 и распределительными трубопроводами с предохранительными клапанами и насадками для эжекции матери.г-ала. Эжекщия материала вызывает вршдение штока 2. Материал, выходящий из насадков, направляется на стенки, орошая их при этом. В нижней части цилиндра 5 может быть установлена перфорированная пластина 25.DRIVED in reciprocating motion by cylinder 3 with two-sided pressure of the working medium. Capacity I may have a heat transfer jacket and a suction port II for evacuation. The piston 4 can be perforated, and the rod 2 is equipped with a channel 21 and distribution pipelines with safety valves and nozzles for ejection of material. The ejection of the material causes the stem 2. The material exiting the nozzles is directed to the walls, irrigating them. In the lower part of the cylinder 5 can be installed perforated plate 25.

Достоинством известного аппарата является то, что он имеет средства для перемешивания находящихся в резервуаре материалов (диски и насадши на вращающемся штоке и насос в нижней части резервуара), а также рубашку для отвода тепла. Однако усреднение ЖРО в данном аппарате не осуществить, т.к.он не оснащен средствами для подачи реагентов. Кроме того, присутствие в радиоактивной жидкости клапанов, вращающихся деталей снижает надежность аппарата.The advantage of the known apparatus is that it has means for mixing materials in the tank (discs and nozzles on a rotating rod and a pump in the lower part of the tank), as well as a jacket for heat dissipation. However, averaging of LRW in this apparatus cannot be carried out, since it is not equipped with means for supplying reagents. In addition, the presence in the radioactive liquid of valves and rotating parts reduces the reliability of the apparatus.

Наиболее близким к заявляемому аппарату является аппарат по патенту (Ж № 3278170, кл.ВО 5/00, 1963 г.Closest to the claimed apparatus is the apparatus of the patent (W No. 3278170, class B 5/00, 1963

Он содеркит резервуар для жидкости, размещенное в нел по вертикаль ной оси перемешивающее устройство, имеющее введенное под уровень жидкости в резервуаре смеситель (в патенте - погруженные в жвдкость два кольцевых диска с дефлектором между ними), шнековый насос сообщенный с донной частью резервуара, привод вращения, установленный над резервуаром, шток, связывающий насос с приводом и устройства для ввода смешиваемых сред.It contains a fluid reservoir, a mixing device located in a non-vertical axis, having a mixer introduced under the fluid level in the reservoir (in the patent, two ring disks immersed in the fluid with a deflector between them), a screw pump connected to the bottom of the reservoir, and a rotation drive mounted above the tank, a rod connecting the pump to the drive and devices for introducing mixed media.

Одно из них расположено в донной части резерЕгуара и через него насос сообщен с этой частью резервуара, а второе устройство для ввода текучей среды расположено над уровнем жидкости в резервуаре.One of them is located in the bottom part of the reservoir and through it the pump is in communication with this part of the tank, and the second device for introducing the fluid is located above the liquid level in the tank.

Данный аппарат принят в качестве прототипа.This unit is adopted as a prototype.

устройство для ввода реагента и в данном аппарате возможно осуществление процесса усреднения iPO.a device for introducing a reagent, and in this apparatus, the iPO averaging process is possible.

Однако перемеЕшявание в данном слстчае будет не эффективным и толь ко в районе действия смесителя из-за ограничения диаметра колеса насоса размерами скважины в защите, и невозможности поэтоь/у достигнуть необходимого напора. Для достижения усреднения, следовательно, потребуется длительное время.However, mixing in this case will not be effective only in the area of the mixer due to the restriction of the diameter of the pump wheel to the dimensions of the borehole in the protection, and the inability to achieve the necessary pressure. To achieve averaging, therefore, it will take a long time.

Кроме того, наличие в радиоактивной среде вращающегося, проходящего по всей высоте аппарата штока (от привода до ошекового насоса), снижает надежность аппарата.In addition, the presence in the radioactive medium of a rotating rod passing through the entire height of the apparatus (from the drive to the neck pump) reduces the reliability of the apparatus.

Заявляемый аппарат лишен указанных недостатков и в нем будет достигнуто интенсивное смешивание текухшх сред для усреднения ЖРО в объеме всего резерцуара при надежной работе узлов и деталей этого аппарата.The inventive apparatus is devoid of these drawbacks and it will achieve intensive mixing of the fluids to average the LRW in the entire volume of the reservoir with reliable operation of the nodes and parts of this apparatus.

А достигнут указанный технический результат будет благодаря тоцу что заявляемый аппарат для смешивания текучих сред, содержащий заполненный жидкостью резервуар, размещенное в нем по вертикальной оси перемешивающее устройство, имеющее введенное под уровень жидкости в резерЕ уаре смеситель, шток и устройства для ввода смешиваемых сред, одно из которых расположено над уровнем жидкости в резерЕс/аре, насос, сообщенный с донной частью резервуарами привод, установленный над резервуаром и связанный со штоком, отличается от прототипа тем, что привод выполнен в виде привода возвратно-поступательного перемещения, а расположенное над уровнем жидкости устройство для ввода одной из смешиваемых сред сообщено с насосом. Следует, однако, отметить, что в достижении высокой интенсивности смешивания текучих сред для усреднения раствора, находящегося в резервуаре, заявляемого аппарата, немаловажная роль принадлежит перемешивающему уст ройстцу, которым оборудован аппарат.And the specified technical result will be achieved due to the fact that the inventive apparatus for mixing fluids containing a reservoir filled with liquid, a mixing device placed in it along the vertical axis, having a mixer, a rod and devices for introducing mixed media introduced below the liquid level in the reservoir, is one of which is located above the liquid level in the reservoir / pump, the pump connected to the bottom of the reservoir drive, mounted above the reservoir and connected to the rod, differs from the prototype in that the drive is made in the form of a reciprocating drive, and a device located above the liquid level for introducing one of the mixed media is communicated with the pump. However, it should be noted that in achieving a high intensity mixing of fluids for averaging the solution located in the tank of the claimed apparatus, an important role belongs to the mixing device with which the apparatus is equipped.

-f- -f-

смешивания текучих сред могут быть устранены путем совершенствования не только конструкции аппарата, но и усовершенствованием конструкции перемешивающего устройства, предназначенного для ис пользования в заявляемом аппарате. На этом основании и без нарушения единства вторым объектом полезной модели по настоящей заявке является перемешивающее устройство как составная часть заявляемого аппарата.mixing of fluids can be eliminated by improving not only the design of the apparatus, but also by improving the design of the mixing device intended for use in the inventive apparatus. On this basis and without violating unity, the second object of the utility model of the present application is a mixing device as part of the inventive apparatus.

Патентуемы аппарат и его перемешивашее устройство представляют собой группу полезных моделей, объединенных единым изобретательским замыслом, а именно: быстро и технически надежно олешать текучие среды (ЖРО и вводимые реагенты), чтобы получить в заявляемом аппарате усредненный раствор, пригодный для дальнейшей переработки на других технологических переделах.The patented apparatus and its mixing device constitute a group of utility models united by a single inventive concept, namely: quickly and technically reliably nestle fluids (LRW and injected reagents) in order to obtain an averaged solution in the inventive apparatus suitable for further processing at other technological stages .

Стремление достигнуть указанный выше технический рец льтат привело авторов к созданию нового аппарата и его части - ноюго перемешивакжшго устройства, т.е.единый изобретательский замысел заключен в их только совместном использовании.The desire to achieve the above technical lethat led the authors to create a new apparatus and its part - a new mixing device, i.e. a single inventive concept lies in their joint use only.

Аналогом залвияемого перемешивающего устройства является перемешивающее устройство, используемое в известном аппарате для смешивания (смесителе) (см.заявку Великобритании № 1300093, кв.ВО 13/00, 1969). Перемешивашее устройство содержит шток 2 с одним или несколькими смесительными элементами 6, выполненными в виде сплошных либо перфорированных дисков, при этом шток 2 оборудован каналом 21 и распределительными трубопровонами с предохранительными клапанами и на садками для эжекции материала, Эжекция материала вызывает вращение штока. Материал, выходящий из насадков, направляется на стенки, орошая их при этом.An analogue of the inventive mixing device is the mixing device used in the known mixing apparatus (mixer) (see application for UK No. 1300093, quarter BO 13/00, 1969). The mixing device contains a rod 2 with one or more mixing elements 6, made in the form of continuous or perforated disks, while the rod 2 is equipped with a channel 21 and distribution piping with safety valves and nozzles for ejecting the material, ejection of the material causes the rod to rotate. The material emerging from the nozzles is sent to the walls, irrigating them at the same time.

Анализ данной конструкции выявил, что смешивание текучих сред с помсйцью данного перемешивашего устройства будет происходить не по всеьог объело резервуара I, а только в зоне, ограниченной вфх-- - Ooi f An analysis of this design revealed that the mixing of fluids with the help of this mixing device will not occur at all around reservoir I, but only in the zone limited by VFX-- - Ooi f

ним уровнем жидкости в резервуаре (емкости I и верхним торцем цилиндра 5,т.е.в объеме резервуара I от верхнего торца цилиндра 5 до дна резервуара I перемешивания происходить не будет. Здесь насосом осуществляется выгрузка материала из резер ара I (емкости I).no liquid level in the tank (tank I and the upper end of the cylinder 5, i.e. in the volume of the tank I from the top end of the cylinder 5 to the bottom of the tank I. Mixing will not occur. Here, the pump unloads material from the reservoir I (tank I).

Поэтоло, чтобы получить усредненный раствор с помсщью такого перемешивашего устройства в известном аппарате потребуется дли тельное время, что будет лимитировать производительность на следующих технологических переделах при переработке ЖРО.Therefore, in order to obtain an averaged solution using such a mixing device in a known apparatus, it will take a long time, which will limit the productivity at the following technological stages during LRW processing.

Наиболее близким аналогом к заявляеысщу перемешивающеьсу устройстщу является перемешивающее устройству, используемое в известном аппарате для смешивания текучих сред (газа и жидкости) (см.патент ОНА № 3278170 кл.ВО 5/00, 1963) л выбрано в качестве прототипа. Оно содержит две трубы, одна из которых (в патенте - неподвижная колонна) установлена вертикально, снабжена устройством для вюда одной из смешиваемых сред (газа) и в ней размещен шток, а во второй трубе, установленной под первой трубой и снабженной устройством для ввода другой смешиваемой среды (жидкости), расположен шнеконый насос, который жестко соединен с нижним кощом штока, и смеситель, шполненный в виде дщгх кольцешх дисков, расположенных на расстоянии один DT другого концентрично относительно вертикальной оси и мевду ними конценррично установлен круглый дефлектор, верхняя, и нижняя поверхности которого имеют плавцую, без резких переходов, форщ и сближаются в направлении по радиусу наруяог. Меаду верхним диском и дефлектором, а также мещу дефлектором имеются зазоры, а между кромками верхнего и нижнего дисков обреизовано кольцевое выходное отверстие.The closest analogue to the claimed mixing device is the mixing device used in the known apparatus for mixing fluids (gas and liquid) (see patent No. 3278170 class. BO 5/00, 1963) l is selected as a prototype. It contains two pipes, one of which (in the patent, a fixed column) is installed vertically, equipped with a device for one of the mixed media (gas), and a rod is placed in it, and in a second pipe installed under the first pipe and equipped with an input device for the other of the mixed medium (liquid), there is a screw pump, which is rigidly connected to the lower stem shaft, and a mixer, filled in the form of other ring disks located at a distance of one DT of the other concentrically relative to the vertical axis and concentrically between them getting round baffle, the upper and lower surfaces which are swimmers, without abrupt transitions, forsch and converge in a direction radially naruyaog. There is a gap between the upper disk and the deflector, as well as the deflector, and an annular outlet is cut between the edges of the upper and lower disks.

Газ через устройство для ввода подается в первую трубу (неподвижную колонну) и направляется по ней вниз на верхнюю поверхность дефлектора, а с помощью шнекового насоса на нижнюю поверхность дефлектора подается жидкость. Вследствие этого образуются параллельные потоки газа и жидаости, направленные по радиусу наружу за преде- i- &Gas is supplied through the input device to the first pipe (fixed column) and is directed downward to the upper surface of the deflector, and using a screw pump, liquid is supplied to the lower surface of the deflector. As a result of this, parallel flows of gas and liquid are formed, directed outward along the radius beyond the

JCOTOpOfii/JCOTOpOfii /

лы де«)рлектора. В зазоре между верхним и нижним дисками они встрехшются, смешиваются,и образованная смесь выбрасывается через кольцевое выходное отверстие в резервуар, заполненный жидкостью, и уже там происходит перемешивание жидкости газожидкосшой смесью.ly de ") reflector. In the gap between the upper and lower disks, they crush, mix, and the formed mixture is ejected through an annular outlet into a reservoir filled with liquid, and already there liquid is mixed with a gas-liquid mixture.

Если использовать данное . известное перемешивающее устройство, т.е.оборудовать им резервуар, заполненный ЖРО, и попытаться последние усреднить, то этот процесс будет достаточно длительным, т.к. интенсивный выход перемешивающей среды будет только в районе расположения смесителя, а уже за пределами его, Т1|1;е. и ниже кольцевого выходного отверстия (сопла) усреднение будет происходить за счет вихревых потоков жидкости, находящейся в резерцуаре, вызванных выброаом струй из сопла, причем скорость этих вихревых потоков будет намного ниже скорости вылетающих струй.If you use this. well-known mixing device, i.e. equip it with a reservoir filled with LRW, and try to average the latter, this process will be quite long, because the intensive output of the mixing medium will be only in the region where the mixer is located, and already beyond it, T1 | 1; e. and below the annular outlet (nozzle), averaging will occur due to the vortex flows of the liquid in the reservoir caused by the removal of jets from the nozzle, and the velocity of these vortex flows will be much lower than the velocity of the outgoing jets.

Кроме того, не исключено, что в газе и (или) вдцкости могут присутствовать механические примеси, имеющие размер равный или больший размера кольцевого выходного отверстия, которые будут застревать в нем, уменьшая его сечение либо закупоривая его. А так как в известном перемешивающем устройстве не предусмотрено средств для очистки кольцевого выходного отверстиярт механических примесей, то количество выбрасываемой в резервуар газожидкостной смеси уменьшится, а значит увеличится время усреднения ЖРО в резервуаре.In addition, it is possible that mechanical impurities having a size equal to or larger than the size of the annular outlet may be present in the gas and (or) vdtskie, which will get stuck in it, reducing its cross section or clogging it. And since the known mixing device does not provide means for cleaning the annular outlet of mechanical impurities, the amount of gas-liquid mixture discharged into the tank will decrease, and therefore the averaging time of LRW in the tank will increase.

Перечисленные недостатки известного перемешивающего устройства не способст ЕГ5ШТ интенсификации процесса усреднения ЖРО в аппарате для смешивания текучих сред.The listed disadvantages of the known mixing device are not able EG5ShT intensification of the process of averaging LRW in the apparatus for mixing fluids.

В связи с этим в настоящей заявке предлагается в качестве полезной модели усовершенствованное перемешивающее устройство, предназначенное для использования в составе заявляемого аппарата для смешивания текучих сред.In this regard, the present application proposes, as a utility model, an improved mixing device for use in the inventive apparatus for mixing fluids.

Предлагаемое перемешивающее устройство, как и прототип, содержит две трубы, каждая с устройством для ввода одной из смешиваемыхThe proposed mixing device, like the prototype, contains two pipes, each with a device for introducing one of the mixed

-S- ШОёё -S- SHOE

сред, причем одна из труб установлена вертикально и в ней размещен шток, и смеситель, выполненный в виде трех установленных Д15П над другом с зазорами концентричных относительно вертикальной оси дисков. При этом между кромками нижнего и верхнего дисков образовано кольцевое выходное отверстие.media, and one of the pipes is installed vertically and the rod is placed in it, and a mixer made in the form of three mounted D15P above the other with gaps concentric with respect to the vertical axis of the disks. In this case, an annular outlet is formed between the edges of the lower and upper disks.

А отличается заявляемое перемешивающееустройство от прототипа тем, что шток жестко связан с нижним диском, а зазор между верхним и средним диском и зазор меаду средним и нижним диском сообщены с устройствами для ввода смешиваемых текучих сред, при этом торец среднего диска, обращенный к нижнел г диску снабжен кольцевым выступом и на его поверхности, примыкающей к нижнему Диску, шлполнены горизонтальные каналы под углом к радиусу диска.And the claimed mixing device differs from the prototype in that the rod is rigidly connected to the lower disk, and the gap between the upper and middle disk and the gap between the middle and lower disk are communicated with devices for introducing mixed fluids, while the end of the middle disk facing the lower disk equipped with an annular protrusion and on its surface adjacent to the lower Disk, horizontal channels are filled at an angle to the radius of the disk.

Сравнение совокупностей существенных признаков заявляемого в качестве полезной модели аппарата для смешивания и аппарата-прототипа, а также сравнение совокупностей заявляемого в полезной модели перемешивающего устройства и перемешивающего устройствапрототипа выявило, что они, имея отличительные признаки, обладают новизной.A comparison of the sets of essential features of the mixing apparatus and the prototype apparatus claimed as a utility model, as well as a comparison of the combinations of the mixing device and the prototype mixing device claimed in the utility model, revealed that they, having distinctive features, have novelty.

Заявляемая группа полезных моделей отвечает и требованию промышленной применимости. Ничто в конструктивном выполнении заявляемых аппарата и его составной части - перемешивающего устройства не протиюречит технической воспроизводимости и использованию их в промышленном производстве, не препятстЕ ует достижению усматриваемого заявителем технического результата. Подтшридение тоцу - представляемые ниже описание аппарата и перемешивающего устройства в статике и описание их совместной работы.The claimed group of utility models meets the requirement of industrial applicability. Nothing in the constructive implementation of the claimed apparatus and its component - a mixing device does not contradict the technical reproducibility and their use in industrial production, does not hinder the achievement of the technical result perceived by the applicant. Totsu trimming - a description of the apparatus and mixing device in statics presented below and a description of their joint operation.

На представленных чертежах иллюстрируется аппарат для смешивания текучих сред в целом и его составной - перемешивающего устройства.The drawings show an apparatus for mixing fluids in general and its component, a mixing device.

- /и(;/( (/ и - / and (; / ((/ and

ном масштабе - место I. На фдг.З- разрез А-А в увеличенном масштабе.on the full scale - place I. On fdg.Z - section AA on an enlarged scale.

Аппарат для смешивания текучих сред содержит резервуар I, заполненный жидкостью (ЖРО) 2, размещенное в резервуаре I перемешивающее устройство, насос 3, сообщенный с донной частью 4 резервуара I, и привод 5, установленный над резер1с/аром I. Аппарат снабжен 6 для отвода тепла выделяющегося при распаде радионуклидов, присутствующих в ЖРО. Резервуар I с ЖРО располагается за биологической защитой 7 из бетона. Перемешивающее устройство содержит вфтикал ьно установленную трубу 8 с устройством 9 для ввода одной из смешиваемых сред, ; ;--- . ; /: -----ч ,-,:.;.ч,,-,.л..,-.:;и-,,...::The fluid mixing apparatus comprises a reservoir I filled with liquid (LRW) 2, a mixing device located in reservoir I, a pump 3 connected to the bottom part 4 of reservoir I, and a drive 5 mounted above the reservoir 1c / aroma I. The apparatus is equipped with 6 for discharge the heat released during the decay of the radionuclides present in LRW. Reservoir I with LRW is located behind the biological protection 7 of concrete. The mixing device comprises a vertically installed pipe 8 with a device 9 for introducing one of the mixed media,; ; ---. ; /: ----- h, -,:.;. h ,, - ,. l .., -.:; and - ,, ... ::

причем устройство 9 расположено над moreover, the device 9 is located above

уровнем жидкости 2 в резервуаре I между крййшйа Ю и биологической защитой 7 и сообщено с насосом 3 трубопроводом II, Внутри труйк 8 размещен шток 12, с которым связан посредством тяги 13 илнесенный за биологическую защиту 7 привод 5, выполненный в виде привода возвратно-поступательного перемещения. Перемешивающее устройсТю имеет вторую трубу 14 с устройством 15 для ввода в нее из резервуара I ЖРО и смеситель, введенный под уровень жидкости в резервуаре I. Смеситель шполнен в виде трех установленных друг над другом с зазорами 16 и 17 концентричных относительно вертикальной оси дисков 16, 19 и 20, при этом между кромкаии нижнего 20 и верхнего 18 дисков образовано кольцевое выходное отверстие 21. Шток 12 жестко связан с нижним диском 20, зазор 16 между верхним диском 18 и средним диском 19 сообщен через трубу 14 с устройством 15 для ввода жидких радиоактивных отходов из резерЕогара II, зазор 17 между средним диском 19 и нижним диском 20 сообщен через трубу 8 с устройством 9 для ввода текучих . при этом торец 22 среднего диска 19, обращенный к нижнему диску 20, снабжен кольцеи 1м шступом на его поверхности, примыкающей к нижнему диску 20, выполнены горизонтальные каналы 24 под углом к радиусу диска 19, Аппарат снабжен патрубком 25 для ввода вthe liquid level 2 in the reservoir I between kryshyu Yu and the biological protection 7 and is communicated with the pump 3 by the pipe II, Inside the pipe 8 there is a rod 12, which is connected via a rod 13 driven 5 for the biological protection 7, made in the form of a reciprocating drive . The mixing device has a second pipe 14 with a device 15 for introducing LRW from tank I into it and a mixer introduced under the liquid level in tank I. The mixer is filled in the form of three disks 16, 17 concentric with respect to the vertical axis and arranged one above the other with respect to the vertical axis 16, 19 and 20, an annular outlet 21 being formed between the edge of the lower 20 and upper 18 disks 21. The rod 12 is rigidly connected to the lower disk 20, the gap 16 between the upper disk 18 and the middle disk 19 is communicated through the pipe 14 with the device 15 for inputting liquid radioactive x waste from Reserogara II, the gap 17 between the middle disk 19 and the lower disk 20 is communicated through the pipe 8 with the device 9 for input fluid. the end face 22 of the middle disk 19 facing the lower disk 20 is provided with a 1 m step ring on its surface adjacent to the lower disk 20, horizontal channels 24 are made at an angle to the radius of the disk 19, the device is equipped with a pipe 25 for input into

ft- дй(ййft-dy (yy

в резервуар I химических реагентов. Заявляемая группа полезных моделей работает следующим образом.into tank I of chemicals. The inventive group of utility models works as follows.

Насосом 3 раствор 2 (ЖРО) убирается из донной части резервуара I и подается в устройство 9 и далее по трубе 8 попадает в зазор 1 смесителя откуда раствор с большой скоростью за счет сужения потока в каналах Я4 высока 23 проходит в зазор между верхним диском 18 и нижним диском 20 и через кольцевое выходное отверстие 21 выбрасывается в виде струй в резервуар I аппарата. За счет кинетической энергии этого потока в зазоре 16 создается вакуумметрическое давление, обеспечивающее поступление потока ЖРО из верхней части резервуара в устройство 15, трубу14, зазор 16, каналы 24, а затем в зазор между верхним 18 и нижним 20 дисками, где ЖРО смешиваются с растворами из нижней части резервуарами уже смесь тенучих сред выбрасывается в среднюю по высоте часть резервуара.With pump 3, solution 2 (LRW) is removed from the bottom of tank I and fed to device 9 and then through pipe 8 it enters the gap 1 of the mixer from where the solution at high speed due to the narrowing of the flow in channels X4 is high 23 passes into the gap between the upper disk 18 and the lower disk 20 and through the annular outlet 21 is ejected in the form of jets into the reservoir I of the apparatus. Due to the kinetic energy of this flow, a vacuum pressure is created in the gap 16, which ensures the LRW flow from the upper part of the tank to the device 15, pipe14, gap 16, channels 24, and then into the gap between the upper 18 and lower 20 disks, where LRW are mixed with solutions from the lower part of the reservoirs, a mixture of tenuous fluids is thrown into the middle part of the reservoir.

Выходящие из отверстия 21 струи шзывают вращение жидкости в резервуаре I,The jets emerging from the opening 21 call for the rotation of the liquid in the reservoir I,

Таким образом, забор раствора из нижней части резервуара I насосом 3, из верхней части резерЕ1уара I устройством 15, выброс смеси текучих сред из смесителя через кольцевое выходное отверстие 21 в виде струй под углом, которые обусловливают вращение раствора в резервуаре I - все эти факторы интенсифицируют процесс перемешивания и массопередачи и обеспечивают однородность состава ЖРО воThus, the intake of the solution from the lower part of the reservoir I by the pump 3, from the upper part of the reservoir Е1уар I by the device 15, the discharge of the fluid mixture from the mixer through the annular outlet 21 in the form of jets at an angle that determine the rotation of the solution in the reservoir I - all these factors intensify the process of mixing and mass transfer and ensure the uniformity of the composition of LRW in

всем объеме резерщуара I. Чтобы эта интенсификация не уменьшаласьthe entire volume of the reserve I. That this intensification does not decrease

из-за попадания в каналы 24 и в кольцевое выходное отверстие 21 механических примесей, присутствующих в исходных ЖРО или образовав шихся в процессе/ усреднения нижний диск 20 с помшью привода 5 возвратнопоступательного перемещения на некоторое время отводят вниз .tE выступа 23 среднего диска 19, потоком жидкости примеси вымывшотся из каналов 2i и отюрстия 21, затем ншений диск 20 возвращают в исходное положение и процесс усреднения продолжается.due to ingress of mechanical impurities present in the channels 24 and in the annular outlet 21 present in the initial LRW or formed during the process / averaging of the lower disk 20 with the help of the reciprocating movement drive 5, the protrusion 23 of the middle disk 19 is brought down for some time downstream impurity liquids are washed out of the channels 2i and aperture 21, then the support disk 20 is returned to its original position and the averaging process continues.

f.f.

В течение перемешивания в резервуар I с ЖРО вводят через патрубвк в необходимой количеств химические реагенты, благодаря ко торым происходят химические преобразования в ЖРО в соответствии с технологией переработки ЖРО,During mixing, chemical reagents are introduced into the tank I with LRW through the pipe in the required quantities, due to which the chemical transformations into LRW occur in accordance with the technology for processing LRW,

Опытные испытания заявленной группы полезных моделей показали, что интенсивность усреднения увеличилась, о чем свидетельствует сокращение времени достижения усреднения ЖРО в резервуарах вместимостью 1500 м® до 10-20 часов непрерывной работы аппарата. Значит можно сделать вывод, что лимитирования последующих технологических переделов при переработке ЖРО не будет.Experimental tests of the claimed group of utility models showed that the averaging intensity increased, as evidenced by the reduction in the time to achieve averaging of LRW in tanks with a capacity of 1500 m® to 10-20 hours of continuous operation of the apparatus. Therefore, we can conclude that there will be no limitation of subsequent technological redistributions during LRW processing.

/5- Ш &/ 5- W &

Мраморнова ее-4 30.03.95Mramornova her-4 03/30/95

Claims

1. The apparatus for mixing fluids containing a liquid filled tank, a mixing device disposed therein, having a mixer, a rod and devices for introducing mixed media introduced below the liquid level in the tank, one of which is located above the liquid level in the tank, a pump in communication with the bottom of the tank, and the drive mounted above the tank and connected with the rod, characterized in that the drive is made in the form of a reciprocating drive, and located above the liquid level The equipment for introducing one of the mixed media is communicated with the pump.

2. A mixing device containing two pipes, each with a device for introducing one of the media to be mixed, one of the pipes being installed vertically and a rod is placed in it, and a mixer made in the form of three disks arranged one above the other with gaps concentric with respect to the vertical axis, in this case, an annular outlet is formed between the edges of the lower and upper disks, characterized in that the rod is rigidly connected to the lower disk, and the gap between the upper and middle disks and the gap between the middle and lower disks are communicated with Through pipes with devices for introducing mixed media, the end face of the middle disk facing the lower disk is provided with an annular protrusion, and horizontal channels are made at its surface adjacent to the lower disk at an angle to the radius of the disk.