RU5536U1

RU5536U1 - INJECTOR MIXER

Info

Publication number: RU5536U1
Application number: RU97105169/20U
Authority: RU
Inventors: О.М. Кувшинов; А.Ф. Цыцаркин
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью - Многопрофильное предприятие "Кварк"
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1997-12-16

Abstract

1. Инжекторный смеситель, содержащий корпус с радиальным патрубком подвода жидкости и сопло, установленное по оси корпуса и подсоединенное к источнику пара, и камеру смешения с центральным каналом, состоящую из двух размещенных последоательно по потоку участков: конфузора и цилиндрического, при этом сопло и центральный канал включены в поток последовательно, а конфузор соединен с полостью корпуса кольцевым соплом, образованным внешней поверхностью выходного конца сопла и внутренней поверхностью входа конфузора, отличающийся тем, что камера смешения герметично соединена с выходным торцом корпуса, образуя прямой по потоку гидроканал.2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что внутренняя полость сопла в его выходном участке выполнена суженной с последующим расширением в виде диффузора.3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен обтекателем, закрепленным соосно в полости сопла с помощью ребер, размещенных по периметру обтекателя, причем обтекатель имеет цилиндрическую форму с усеченными конусными наконечниками на обоих торцах.4. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен центральным телом, закрепленным соосно в полости сопла с помощью ребер по периметру внешней поверхности центрального тела, причем центральное тело выполнено в виде полого цилиндра, выходной конец которого размещен в полости конфузора и имеет скосы на его внешней поверхности.5. Смеситель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным цилиндрическим корпусом с радиальным патрубком для подвода пара и камерой смешения, состоящей из конфузора и цилиндрического участка, герметично соединенной с выходным торцом дополнит1. An injector mixer comprising a housing with a radial fluid inlet nozzle and a nozzle mounted along the axis of the housing and connected to a steam source, and a mixing chamber with a central channel, consisting of two sections arranged sequentially along the flow: confuser and cylindrical, with the nozzle and central the channel is included in the flow in series, and the confuser is connected to the housing cavity by an annular nozzle formed by the outer surface of the outlet end of the nozzle and the inner surface of the inlet of the confuser, characterized in that the mixing measure is hermetically connected to the outlet end face of the housing, forming a straight channel hydrochannel. 2. The mixer according to claim 1, characterized in that the internal cavity of the nozzle in its outlet section is made narrowed with subsequent expansion in the form of a diffuser. The mixer according to claim 1, characterized in that it is equipped with a cowl fixed coaxially in the nozzle cavity with ribs placed around the perimeter of the cowl, and the cowl has a cylindrical shape with truncated conical tips at both ends. The mixer according to claim 1, characterized in that it is provided with a central body fixed coaxially in the nozzle cavity with ribs along the perimeter of the outer surface of the central body, the central body being made in the form of a hollow cylinder, the output end of which is placed in the cavity of the confuser and has bevels its outer surface. 5. The mixer according to claims 1 and 2, characterized in that it is equipped with an additional cylindrical body with a radial pipe for supplying steam and a mixing chamber, consisting of a confuser and a cylindrical section, hermetically connected to the output end

Description

ШЖЕКТОРНЫЙ СМЕСИТЕЛЬSPEED MIXER

Шлюзяая недель относятся к струнвьш смесвтеяян, а нкевно к яажекторам для сиешевня п«фа и жвдкостн н может быть использовано в качестве подогревателя дезинтегратора, гоиогеннзатора, для дезннфекцнн н пастеризация жидкостей, а также для прогрша вязких жидкостей в системах их траяспортиршки.The sluice weeks are related to the string of mixes, but also to the lighters for the meeting room and the liquid can be used as a heater for the disintegrator, geyogenzator, for disinfection and pasteurization of liquids, as well as for the warming of viscous liquids in their systems.

Известен инжекторный смеситель 1, содержащий цилиндрический корпус с проеречньш патрубком подвода жидкости и установленные в корпусе соосные ему активное сопло, подключенное к источнику пара, и камеру смешения, имеющую центральный канал с последовательно по потоку расположенными конфузорным и цилиндрическим участками, а нежду конфузорным участком и активным соплом образовано кольцевое сопло.Known injector mixer 1, containing a cylindrical body with a cutting fluid supply pipe and installed in the housing coaxial to it is an active nozzle connected to a steam source, and a mixing chamber having a central channel with consecutive confluent and cylindrical sections in series with the flow, rather than a confuser section and an active one an annular nozzle is formed by the nozzle.

В качестве ближайшего аналога может бьт пришгг инжекторный смеситель 2, содержащий цилищфический корпус с радиальным патрубком подвода жидкости и установленные в корпусе по оси активное сопло, подключенное к источнику nq}a, и камеру смшюния, тиЁНОшую центральный канал состоящий из двух размещенных последюательно по потоку участков: конфузорного н цилиндрического, при этом конфузор соединен с полостью корпуса кольцевьш соплом.As the closest analogue, an injection mixer 2 can be used, which contains a cylindrical housing with a radial fluid supply pipe and an active nozzle mounted in the housing along the axis, connected to the nq} a source, and a mixing chamber, a quiet central channel consisting of two sections arranged in series with the flow : confuser n cylindrical, while the confuser is connected to the body cavity by a ring nozzle.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с указанными аналогами обеспечивает уменыпеиие гидравлического сопротивления инжектора.The proposed technical solution in comparison with the indicated analogues provides a decrease in the hydraulic resistance of the injector.

Указанный эффект достигается за счет размещения кольцевого сопла за патрубком подвода жидкости по xoj:i потока, что сокрапщет и вьшрямляет его путь, а также исключает возможны завихрения потока за ет его движения по гидрокана шм сложной конфигурации, что имеет место в вышеприведенных аналогах. Кроме того, дпя обеспечения оптимизации характеристик инжектора при различных условиях работы предусмотрено введение дополнительных элементов, как-то: обтекателя или центрального тела в сопло, или второй ступени нагрева парожидкостного потока, вьшолненной в виде камеры смшюния с патрубком подвода параThe indicated effect is achieved by placing the annular nozzle behind the fluid supply pipe along the xoj: i flow, which reduces and straightens its path, and also eliminates the possibility of turbulence of the flow due to its movement along the hydraulic path of a complex configuration, which takes place in the above analogs. In addition, in order to optimize the characteristics of the injector under various operating conditions, the introduction of additional elements, such as a cowl or a central body into the nozzle, or a second stage of heating the vapor-liquid flow, executed in the form of a mixing chamber with a steam supply pipe, is provided

Устройство инжекторного смесители поясняется чертежами:The device injector mixers is illustrated by drawings:

фиг. 1 конструкция инжектора,FIG. 1 injector design,

фиг. 2 - конструкция сопла с обтекателем,FIG. 2 - design of the nozzle with a fairing,

фиг. 3 - конструкция сопла с центральным телом.FIG. 3 - nozzle design with a central body.

фиг. 4 - конструкцня дополнительной камеры смешения.FIG. 4 - construction of an additional mixing chamber.

Инжекторный смеситель (фиг. 1) содержит цилищфический корпус 1 с радиальным пагрубком 2 для подвода жидкости, в котором установлено цилищфическое сопло 3, а также камеру смшсеиия 4 с центральным каналом, выполненньш из двух последовательно по потоку расположенных участков: коифузора 5 и цилищфического б с диаметром равным диаметру выходного среза конфузора. Центральный канал и сопло 3 соосны с корпусом 1, Сопло 3 образуетThe injection mixer (Fig. 1) contains a cylindrical housing 1 with a radial inlet 2 for supplying liquid, in which a cylindrical nozzle 3 is installed, as well as a camera 4 with a central channel, made of two sections located in series along the flow: co-fuser 5 and a cylindrical b diameter equal to the diameter of the output slice of the confuser. The central channel and the nozzle 3 are aligned with the housing 1, the nozzle 3 forms

МКИВ01РЗ/04MKIV01RZ / 04

с конфузором 5 кольцевое сопло 7, соединяющее кольцевую полость к }пуса 8 с центральным каналом. Камера смешения 4 герметично соединена с выходным торцом корпуса 1, а сошю 3 закреплено в корпусе 1 хкыходньш концом с помощью фланца, а противоположным концом - с помощью ребер 9, размещенных по периметру внепшей поверхности цшшнщ)ического сопла 3.with the confuser 5, an annular nozzle 7 connecting the annular cavity k} of the hub 8 with the central channel. The mixing chamber 4 is hermetically connected to the output end of the casing 1, and the stitch 3 is fixed in the casing 1 by the end with a flange, and the opposite end - with ribs 9 located around the perimeter of the extruded surface of the nozzle 3.

К системе инжекторный смеситель может быть подаоединен с помощью фланцев, однако это не исключает тфугие конструктивные репшния его подключения.The injector mixer can be connected to the system using flanges, however, this does not exclude the possibility of structural connections for its connection.

В основном первом в ианте (фиг. 1) полость выходной части сошш 3 имеет сужение 10, заканчивающееся диффузором И, что обеспечивает скорость истечения поступающего пара и его последующее эффективное распыление, способствующее образованию однородной п)ожидкостной средь1Basically, the first in the column (Fig. 1), the cavity of the outlet part of the ssh 3 has a narrowing 10, ending with a diffuser I, which ensures the flow rate of the incoming steam and its subsequent effective atomization, which contributes to the formation of a uniform p) expectant medium1

Во втором варианте выполнения инжекторного смесителя (фиг. 2)сопло вьшолнено щелевьш, образуемым за счет установки в его полости соосно с внутренним отверстием обтекателя 12, выполненного в форме цилиндра с усеченными конусными наконечниками на обоих торцах, при этом обтекатель закреплен в полости сошш с помощью ребер 13, размещенных по п)иметру обтекателя. Оптимальное соотнощение конструктивных параметров для режимов, при которых рекомещ гется применять данный вгфиант инжекторного смесителя, составляет:In the second embodiment of the injection mixer (Fig. 2), the nozzle is made slit, formed by installing in its cavity coaxially with the internal opening of the fairing 12, made in the form of a cylinder with truncated conical tips at both ends, while the fairing is fixed in the cavity with ribs 13 placed along p) the diameter of the fairing. The optimal ratio of design parameters for the modes in which it is recommended to use this option of the injection mixer is:

где: DC - внутренний диаметр сопла 3, do - внепший диаметр обтекателя 12.where: DC is the inner diameter of the nozzle 3, do is the outer diameter of the fairing 12.

В третьем в ианте инжекторного смесителя (фиг. 3) в сопле 3 с помощью ребер 14, аналогично второму вг ианту, закреплено центральное тело 15, представляющее собой полый цилиндр с коническими скосами внещней поверхности на обоих торцах цилищфа. При этом конфузор 5 центрального канала выполнен ступенчатым: средний участок его внутренней полости выполнен в виде горизонтальной трубы 16. Оптимальное соотнощение конструктивных параметров для режимов, при которых рекомендуется применять данный вариант инжекторного смесителя составляет:In the third column of the injection mixer (Fig. 3), in the nozzle 3 using ribs 14, similarly to the second column, the central body 15 is fixed, which is a hollow cylinder with conical bevels on the external surface at both ends of the cylinder. In this case, the confuser 5 of the central channel is made stepwise: the middle portion of its inner cavity is made in the form of a horizontal pipe 16. The optimal ratio of design parameters for the modes in which it is recommended to use this version of the injection mixer is:

D c-dB 2...4dHЬц 0,25...0,7ЬксD c-dB 2 ... 4dHb 0.25 ... 0.7 bx

дв - диаметр цилиндра центрального тела. Аи - диаметр внутреннего канала цилиндра центрального тела, Ьц - длина центрального тела, выступающая из сопла 3, LKC - длина конфузора 5. dv is the cylinder diameter of the central body. Au is the diameter of the inner channel of the cylinder of the central body, bc is the length of the central body protruding from the nozzle 3, LKC is the length of the confuser 5.

Четвертый вариант инжекторного смесителя (фиг. 4) снабжен дополнительной камерой смшюния 17 со своим корпусом, снабженным радиальньш патрубком для подвода пара Полость дополнительной камеры смешения состоит как и основной из аналогичных двух участков: конфузора 20 и цилищфического 21. Входным соплом дополнительной камеры смепшяия служит цилиндрический участок 6 основной камеры смещения, а скощенная вншшян поверхность его выходного конца образует с входньш участком конфузора 20 дополнительной камеры смшюния полость корпусаThe fourth version of the injection mixer (Fig. 4) is equipped with an additional mixing chamber 17 with its housing, equipped with a radial nozzle for supplying steam. The cavity of the additional mixing chamber consists of the main two similar sections: confuser 20 and cylinder 21. The inlet nozzle of the additional mixing chamber is a cylindrical section 6 of the main displacement chamber, and the tapered vshshyan surface of its output end forms with the input section of the confuser 20 of the additional chamber smushuniya cavity

--г-/./- d - /. /

Dc 0,1...5,0doDc 0.1 ... 5.0do

допол&нтельвон камеры смешения второе щелевое сопло 22, соединяющее полость дополвнтельного корпуса с пентральньш каналом дополнительной камеры смешения.additional mixing chamber of the mixing chamber is a second slotted nozzle 22 connecting the cavity of the additional housing with the central channel of the additional mixing chamber.

Инжекторный смеситель работает следующим образом.Injection mixer operates as follows.

Активная среда (nq)) подается от источника .апример котла, в сопло 3. Поток пара разгоняется в сопле 3. Вытекаюпщ из сопла струя создает разрежение в кольцевом сопле 7, Жидкость из патрубка 2 попадает в полость корпуса 8 и затем всасьшается в центральный канал смешения 4 через кольцевое сопло 7. Процесс смешения пара и жидкости происходит в центральном канале камеры смешения.Active medium (nq)) is supplied from a source. For example a boiler, into a nozzle 3. A steam stream accelerates in a nozzle 3. A stream flowing out of a nozzle creates a rarefaction in an annular nozzle 7, Liquid from a nozzle 2 enters the cavity of the housing 8 and then is absorbed into the central channel mixing 4 through an annular nozzle 7. The process of mixing steam and liquid occurs in the Central channel of the mixing chamber.

В в ианте конструкции с обтекателем, который рекомендуется применять в качестве гомогенизатора и дезинтегратора, инжектор работает аналогично, но благодаря уменьшению поперечного сечения сопла коэффициент ишкекцииIn the design with a fairing, which is recommended to be used as a homogenizer and a disintegrator, the injector works similarly, but due to a decrease in the cross section of the nozzle, the coefficient of separation

где GB-расход жидкости, Gn - рсход параwhere GB is the liquid flow rate, Gn is the vapor flow rate

возрастает па порщок и составляет 50... 100 в отличии от обычных значений 6...10 в конструкции сопла по основному варианту исполпеиия.the powder increases and amounts to 50 ... 100, in contrast to the usual values of 6 ... 10 in the design of the nozzle according to the main version of the implementation.

В в;фианте конструкции сопла с центральньш телом, которьш рекомендуйся применять в случае необходимости форсированного подогрева жидкости, инжекторный смеситель таюке работает aнaJЮгичнo основному варианту, но блягощкл установки в сопле центрального тела достигается более глубокое дробление потока жидкости в камере смешения, что позволяет повысить подогрев жидкости и улучшить пусковые х актеристики устройства, устраняя пщроудгфы и нестабильность режимаIn the design nozzle of the central body, which is recommended to be used if forced heating of the liquid is necessary, the tayuke injector mixer works as well as the main option, but thanks to the installation in the central body nozzle, a deeper crushing of the liquid flow in the mixing chamber is achieved, which improves the heating of the liquid and improve the device’s starting characteristics, eliminating the noise and instability of the device

В вгфианте конструкции с дополнительной ступенью подогрева для случае, когда требуется повышенная температура жидкости, выполненной в виде дополнительной камеры смешения, основная ступень функционирует так, как описано выше, а работа дополнительной ступени заключается в том, что пар, поступающий в патрубок дополнительной камеры смешения 19 из его полости Ч12рез щелевое сопло 23 поступает в центральный канал дополнительной камеры смешения, ше смешивается с потоком, поступающим из центрального канала основной камеры смешения, Цри этом обеспечивается дополнительный подогрев потока, что позволяет повысить предельную температуру выходашего потока порядка 1,5 раза и существенно расширить диапазон температур за счет отдельной и совместной работы обоих камер смешения.In a design version with an additional heating stage for the case when an elevated temperature of the liquid is required, made in the form of an additional mixing chamber, the main stage functions as described above, and the operation of the additional stage is that the steam entering the pipe of the additional mixing chamber 19 from its cavity Ch12rez, the slotted nozzle 23 enters the central channel of the additional mixing chamber, mixes with the flow coming from the central channel of the main mixing chamber. additional heating of the stream is baked, which makes it possible to increase the limiting temperature of the output stream by about 1.5 times and significantly expand the temperature range due to the separate and joint operation of both mixing chambers.

Информация, принятая во внимание:Information taken into account:

1.СССР, ас. 1669519, пр. 11.09М МКИ5 B01F 5/04,1.SSSR, ac. 1669519, pr. 11.09M MKI5 B01F 5/04,

2.РФ, п. 2056920, пр. 20.12.93, ЖИ6 B01F 5/04 (прототип).2.RF, p. 2056920, pr. 20.12.93, ZhI6 B01F 5/04 (prototype).

Авторы:Г Кувшинов О.М.Authors: G Kuvshinov OM

v GB/Gnv GB / Gn

А.Ф. A.F.

Claims

1. An injector mixer comprising a housing with a radial fluid inlet nozzle and a nozzle mounted along the axis of the housing and connected to a steam source, and a mixing chamber with a central channel, consisting of two sections arranged sequentially along the flow: confuser and cylindrical, with the nozzle and central the channel is included in the flow in series, and the confuser is connected to the body cavity by an annular nozzle formed by the outer surface of the outlet end of the nozzle and the inner surface of the inlet of the confuser, characterized in that the mixing measure is hermetically connected to the outlet end face of the housing, forming a direct flow channel.

2. The mixer according to claim 1, characterized in that the internal cavity of the nozzle in its outlet section is made narrowed, followed by expansion in the form of a diffuser.

3. The mixer according to claim 1, characterized in that it is equipped with a cowl fixed coaxially in the nozzle cavity with ribs placed around the perimeter of the cowl, and the cowl has a cylindrical shape with truncated conical tips at both ends.

4. The mixer according to claim 1, characterized in that it is provided with a central body fixed coaxially in the nozzle cavity with ribs along the perimeter of the outer surface of the central body, the central body being made in the form of a hollow cylinder, the output end of which is placed in the cavity of the confuser and has bevels on its outer surface.

5. The mixer according to claims 1 and 2, characterized in that it is equipped with an additional cylindrical body with a radial pipe for supplying steam and a mixing chamber, consisting of a confuser and a cylindrical section, hermetically connected to the output end of the additional one, while the main mixing chamber is located in the cavity of the additional housing coaxially with the Central channel of the additional mixing chamber, and the beveled outer surface of the output section of the main mixing chamber is formed with the input section of the confuser of the additional camera mixing the second slotted nozzle connecting the cavity of the additional housing with the Central channel of the additional mixing chamber.