SU1650229A1 - Статический смеситель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике смешени  жидкостей, может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей промышленности и позвол ет увеличить однородность получаемых многокомпонентных смесей. Устройство включает патрубки 7 и 9 дл  подачи сплошных жидких фаз и форсунки 3-6 дл  подачи дисперсных жидких фаз Патрубок 7 снабжен конусом-рассекателем 8, а патрубок 9 - коллектором 10 с кольцевым соплом 11. Над форсунками 6 установлен конический контактный элемент с загнутым верхним краем. Над контактным элементом размещены отражатели 13 и 14, соединенные между собой и коническим элементом вогнутыми лопатками Верхний отражатель 14 сопр жен со стенкой корпуса . Отражатели выполнены в форме кольцевых желобов, установленных выпуклостью вверх Образующа  конуса 8 направлена на вогнутую поверхность отражател  14, а кольцевое сопло 11 - на вогнутую поверхность отражател  13. Рассто ние между пленкой жидкости, исход щей из сопла 11, и стенкой корпуса увеличиваютс  кверху. Рассто ние между поверхностью контактного элемента и образующей конуса-рассекател  уменьшаетс  по направлению к центру 2 з п ф- лы 3 ил сл с

Description

Изобретение относитс  к технике смешени  жидкостей при создании многокомпонентных смесей и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, фармацевтической, пищевой и других отрасл х промышленности

Целью изобретени   вл етс  увеличение однородности получаемых многокомпонентных смесей,

На фиг.1 изображен предлагаемый статический смеситель, поперечный разрез главного вида, на фиг.2 - разрез А-А по разъему корпуса и крышки на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-Б плоскости кра  разделительного конуса на фиг.1

Смеситель содержит крышку 1 корпуса, патрубок 2 и форсунку 3 дл  подачи первой дисперсной фазы, патрубок 4 дл  подачи

второй дисперсной фазы с коллектором 5 и форсунками 6, патрубок 7 дл  подачи первой сплошной фазы с пленкообразующим устройством 8, патрубок 9 дл  подачи второй сплошной фазы с коллектором 10, имеющим кольцевое сопло 11, контактный элемент (конус) 12, нижний 13 и верхний 14 отражатели, вогнутые лопатки 15, царгу 16 корпуса, коническое днище 17 корпуса и сливной патрубок 18.

Смеситель работает следующим образом .

По патрубку 7 в первую зону смесител  подаетс  перва  сплошна  фаза, котора  при помощи пленкообразующего устройства 8 разворачиваетс  в виде пленки конической формы, направленной на внутренний край верхнего отражател  14.

О СЛ О ,Ю Ю О

По патрубку 9 во вторую, периферийную , зону смесител , подаетс  втора  сплошна  фаза, котора  затем через кольцевое сопло 11, размещенное на горообразном коллекторе 10, выводитс  в виде свободной пленки конической формы на среднюю часть поперечного сечени  нижнего отражател  13.

По патрубку 2 в аппарат вводитс  перва  дисперсна  фаза, распыл ема  в пер вой зоне смешени  при помощи гидравлической форсунки 3, По патрубку 4 в аппа- раг вводитс  втора  дисперсна  фаза, котора  по коллектору 5 подводитс  к форсункам б и распыл етс  во второй зоне смешени .

В первой зоне смешени  происходит орошение первой сплошной фазы, развернутой в виде свободной пленки, капл ми первой дисперсной фазы. Происходит частичное разрушение пленки первой сплошной фазы. Ее частицы вместе с капл ми первой дисперсной фазы насыщает пленку второй сплошной фазы, текущую по поверхности разделительного конуса. Наиболее интенсивное орошение происходит в верхней части, так как пленка первой сплошной фазы здесь имеет меньшую скорость и наиболее подвержена разрушению. Поэтому при движении пленки второй сплошной фазы по элементу 12 успевает произойти полное перемешивание компонентов и в нижней части трехкомпонентна  смесь свободно сливаетс  через зазор между краем нижнего основани  конуса 12 и пленкообразующим устройством 8. При поступлении на элемент 12 пленка второй сплошной фазы подвергаетс  тангенциальному закручиванию в зазоре между конусом 12 и нижним отражателем 13 благодар  вогнутым лопаткам 15. За счет этого увеличиваетс  относительна  скорость движени  пленок и снижаетс  веро тность по влени  локальных неоднородностей. Это приводит к увеличению однородности смеси. Пленка первой сплошной фазы направлена под расход щимс  углом к образующей разделительного конуса, т.е. угол конусности ее меньшей угла контактного элемента 12. При сдувании пленки в стороны от форсунки 3 это позвол ет избежать ее налипани  на пленку второй сплошной фазы и при помощи отражател  14 вывести во вторую зону на поверхность царги 16 корпуса смесител . Отражатель 14 имеет форму половины тора, поэтому жидкость при попадании на любую точку отражател  выводитс  во вторую зону .

Во второй зоне смешени  перва  сплошна  фаза тангенциально закручиваетс  на верхней части вогнутых лопаток 15 при попадании в зазор между верхним и нижним отражател ми и выводитс  на поверхность царги 16 корпуса смешени 

относительно второй сплошной фазы, котора  подаетс  через кольцевое сопло 11 в виде свободной пленки на нижний отражатель 13 и орошаетс  капл ми второй дисперсной фазы через форсунки 6. Частицы

пленки и капли насыщают пленку первой сплошной фазы, стекающую по корпусу. Наиболее интенсивное орошение пленки первой сплошной фазы происходит в верхней части части зоны вблизи распылител ,

так как здесь свободна  пленка второй сплошной фазы имеет меньшую скорость . Поэтому при движении пленки первой сплошной фазы по царге 16, имеющей коническую форму, успевает произойти полное перемешивание компонентов. Трехкомпонентна  смесь стекает через зазор между коллектором 10и царгой 16, что предотвращает залив сопла 11.

Пленка второй сплошной фазы, направленна  на середину отражател  13, частично смещаетс  к краю последнего под действием гидродинамического напора, создаваемого форсунками 6. Однако, за счет

того, что сопло 11 направлено под расход щимс  углом к образующей царги 16 корпуса , слипани  пленок не происходит.

Сопло 11 защищено от залива пленкой первой сплошной фазы выступающим краем нижнего отражател . Форсунки 6 не заливаютс  пленкой второй сплошной фазы, так как они защищены отогнутым краем разделительного конуса 12.

В третьей зоне, наход щейс  в нижней

части аппарата, происходит окончательное смешение всех четырех фаз на коническом днище 17, по которому стекает жидкость из второй зоны. Сюда же подаетс  с элемента 12 жидкость из первой зоны Благодар  тому , что нижнее основание контактного элемента имеет больший диаметр, чем сливной патрубок 18, взаимодействие происходит на твердой поверхности, что увеличивает степень дроблени  пленок. При этом пленка

второй сплошной фазы взаимодействует с пленкой первой сплошной фазы не внутренней стороной, как в первых двух зонах, а внешней, что увеличивает однородность получаемой многокомпонентной смеси. Последнее обсто тельство может оказать наибольшее вли ние на однородность смеси при смешении высоков зких компонентов (нефтепродуктов), Готовый продукт выводитс  на потребление через сливной патрубок 18,

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Статический смеситель, содержащий корпус, форсунку дл  подачи первой дисперсной фазы, коллектор с форсунками дл  подачи второй дисперсной фазы, патрубок дл  подачи первой сплошной фазы, кольцевое сопло дл  подачи второй сплошной фазы , верхний и нижний отражатели пленок сплошных фаз и сливной патрубок, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  однородности получаемых смесей, он снабжен контактным элементом, выполненным в виде усеченного обратного конуса, верхний край которого отогнут вниз, размещенным под нижним отражателем, верхний и нижний отражатели выполнены в форме кольцевых желобов, установленных выпуклостью вверх, при этом внешний край верхнего отражател  сопр жен со стенкой корпуса, патрубок дл  подачи первой сплошной фазы снабжен пленкообразующим устройством в виде конуса-рассекатеи

   л  и направлен вертикально вверх, образующа  конуса-рассекател  направлена на вогнутую поверхность верхнего отражател , форсунка дл  подачи первой дисперсной

   5 фазы расположена в верхней части корпуса по его оси, кольцевое сопло направлено вверх, на вогнутую поверхность нижнего отражател , а форсунки дл  подачи второй дисперсной фазы размещены под контакт10 ным элементом и направлены на стенку корпуса .
2. 2.Смеситель по п. 1,отличающийс  тем, что он снабжен вогнутыми лопатками, установленными между отражател ми и

   15 контактным элементом.
3. 3.Смеситель по пп.1 и2,отличаю- щ и и с   тем, что кольцевое сопло направлено под расход щимс  кверху углом к образующей стенки корпуса, а контактный

   20 элемент выполнен с уменьшающимс  к центру рассто нием между его поверхностью и образующей конуса-рассекател .

   - «

   Ю

   J3

   72

   Фиг. 2

   IS

   8

   Б-Б

   25

   77

   Ю

   11