SU1599078A1

SU1599078A1 - Устройство дл смешени и диспергировани жидкостей

Info

Publication number: SU1599078A1
Application number: SU884431700A
Authority: SU
Inventors: Григорий Михайлович Кузьмичев; Валерий Семенович Садкин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3226; Предприятие П/Я Г-4751
Priority date: 1988-04-18
Filing date: 1988-04-18
Publication date: 1990-10-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл интенсификации физико-механических процессов в суспензи х и пульпах и обеспечивает повышение эффективности смешени . В устройстве дл смешени и диспергировани жидкостей внутри смесительной камеры соосно ей установлен рассекатель жидкости, выполненный в виде усеченного перфорированного конуса, меньшее основание которого обращено в сторону разгрузки жидкости. Между рассекателем и коническим диском в боковой станке установлены магнитострикционные излучатели ультразвуковых колебаний. Перфораци на конусе выполнена с чередованием отверстий круглой и трапециевидной формы. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к устройствам дл интенсификации физико- механических процессов в суспензи х и пульпах и может быть использовано при обработке жидких сред (например, водных растворов и суспензий) .различными реагентами или поверхностно- активными веществами, при кислотной обработке пласта при регулировании гидродинамического режима работы аппаратов (например, фпотомашин), при бурении нефт ных и газовых скважин в химической и пищевой отрасл х промьшшенности, где необходимо смешивать жидкие вещества с целью получени однородной массы по своим физико-механическим свойствам.

Цель изобретени - повьш1ение эффективности смешени .

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид в-разрезе;- на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - участок развертки боковой поверхности рассекател .

Устройство состоит из корпуса 1, питательной воронки 2, подвод щих патрубков 3, сопла 4 Лавал , перфорированного рассекател 5 жидкости с круглыми 6 и трапециевидными 7 версти ми. В боковой стенке смесительной камеры 8 вмонтированы маг- нитострикционные излу хатели 9 ультразвуковых колебаний, которые помещены в корпус 10. Дн самоизлива жидкости с поверхности конического диска П в нем выполнены отверсти 12, причем диск имеет угол конусности, равный 2-4 . В диске 11 установлен

сд

со

;о

00

10

31599078

резонатор 13 с отверсти ми на поверхности . Корпус заканчиваетс выходным патрубком 14, который насажен, например , на колонку 15. tУстройство работает следук цим образом.

Предположим, что необходимо эффективно смешать и подвергнуть диспергированию две жидкости: воду

техническую и раствор сол ной кислоты в процентном соотношении соответственно 80:20. Техническа вода поступает под давлением через питатель- ную воронку 2, проходит через сопло jj 4 Лавал с закритически расшир ющейс выпускной частью. Сюда же подвеены патрубки 3, через которые ввоитс раствор, например, сол ной кисоты . Подбирают диаметры насадок 20 так, чтобы обеспечить процентное соот ношение 80:20 или регулируют скорость одачи технической воды и раствора сол ной кислоты из указанного расчета . В сопле 4 Лавал за счет повьш1е- 25 и скорости движени жидкости дав- ение падает ниже давлени ненасыщенных паров, поэтому из среды выдел ютс пузырьки воздуха. Поскольку пузырьки воздуха попадают под струю раствора сол ной кислоты, выход щего из патрубков 3, то они захватываютс и вместе со струей технической воды унос тс , попада на рассекатель 5 идкости с отверсти ми 6 и 7, стрем сь пройти через них, освободив место и пространство дл новой порции жидкости. Попада в рассекатель 5,жидкость рассекаетс на отдельные струи, различные по форме и по своей мощности. Так, например, из круглого отверсти 6 выходит непрерывна (в виде колбаски) стру , а из трапециевидного отверсти 7 выходит расход ща с стру . Наличие двух струй дает возмо шость эффективнее обрабатывать весь поток жидкости , сход щий из рассекател жидкости 5 и устремл ющийс к вмонтированным М1гнитострикционным излучател м 9. Наличие в жидкости воздушных пузырьков в момент смешени и подача жидкости из рассекател 5 жидкости в виде струй привод т к тому, что смесь воды с сол ной кислотой, проход зону действи ультразвуковых - колебаний, вызывает закпопь1вание воздушных пузырьков. В результате в резонаторе 13 воздушна фаза отдел ет30

35

40

45

50

55

с ст бо от на ще во с ус ст пр ло те до Id

ха ми ра ус На 2 по ос 0, во

ли

ва к ни ли ко ( к ус те ци га пе 89 ст жи ще ра ро же по пр пр

Ф

пе см ра

0

j 0 5

0

5

0

5

0

5

с от смеси благодар наличию отверстий , через которые она (смесь) свободно протекает в колонку 15 через отверстие патрубка 14. Таким образом, наличие эффекта кавитации, возникающего в результате действи ударной волны (жидкость многократно удар етс о резонатор, о конический диск 11, установленный в нижней части устройства ), приводит к тому, что жидкость при обработке раствором сол ной кислоты направл етс в колонку 15 до тех пор, пока ее приемистость не достигнет 5-10 м/ч при давлении Id кгс/см.

Услови проведени исследований характеризуютс следующими параметрами . Температура окружающей среды равна 22-24 с. Габаритные размеры устройства 400) мм ,- Нагнетают через питательную воронку 2 жидкость - воду техническую, через подвод щие патрубки 3 - керосин осветительный с удельным весом 0,879 кг/м . Цвет керосина - оранжево-желтый .

Результаты опытов сведены в таблицу .

Анализ экспериментальных исследс- ::; ваний показывает, что примейительно к услови м опытов оптимальное значение параметров наблюдаетс при наличии в. устройстве рассекател 5 жидкости с Перфорированной поверхностью (круглой и трапециевидной формы) и установка в устройстве преобразоваг телей (в данном случае магнитострик- ционного излучател ). При этом достигаетс эффективность смещени Эе , 92,5 - 93,3%, а эффективность дис пергировани достигает величины 89,1-89,7%. В предлагаемом устройстве дл смешени и диспер гировани жидкостей используетс энерги движущейс жидкости. Испытани показали работоспособность предлагаемого устройства , его технологичностьj а также возможность более рационально использовать смешивающиес жидкости при внесении их в технологический процесс.

Claims

1. Устройство дл смешени и диспергировани жидкостей, содержащее смесительную камеру, перфорированный рассекатель жидкости, подвод щие

5j

и отврд щие патрубки, питательную воронку с соплом Лавал , перфорированный резонатор, установленный на коническом диске, отличающеес тем, что, с целью повышени эффективности смешени , рассекатель жидкости вьтолнен в виде обратного усеченного конуса, при этом перфораци на конусе вьтолнена

99078

с чередованием отверстий круглой и трапециевидной формы.

2. Устройство по п.1, о т л и - чающеес тем, что оно снабжено магнитострикционными излучател ми ультразвуковых колебаний, уста- новленньми в боковой стенке смесительной камеры между рассекателем Q жидкости и коническим диском.

Ш1

Наименование исследуемого параметра (услови проведени опытов)

.

Устройство с вмонтированными в боковой стенке преобразователей типа ПМС-бс частотой излучени 18,3 кГц

Устройство с соблюдением п.1 при наличии рассекател 5 с круглой перфорации Устройство с соблюдением условий п.1, при наличии на поверхности рассекател 5 отверстий трапециевидной формы Устройство с соблюдением условий п. при наличии на поверхности рассекател 5 чередующихс отверстий круглой и трапециевидной формы Услови те же, что и в п.4

Устройство без рассекател 5, без ультразвуковых излучателей ПМС-6

Эффективность работы

устройства

3f - эффективность смещени Эд - эффективность диспергировани , %

Эс 50,7 Э 30,2

63,9 47,3

68,8 69,1

Эс 92,5 Э 89,1

93,3 89,7 39,8 29,1

фиг. г

о U 4 V W V (

ПООООООО1

oooooooo oooonooot о о ooooooo

OOOOODOOOI

oooooooooo

о о о о OO OO C7 O

oo oooooooo

о о oo OOOOOOO

о о ooooooo о о o

Фиг. }