SU1674939A1

SU1674939A1 - Смеситель

Info

Publication number: SU1674939A1
Application number: SU894682759A
Authority: SU
Inventors: Леонид Иванович Пищенко; Николай Геннадиевич Килимник
Original assignee: Л И Пищенко и Н Г Килимник
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1991-09-07

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл перемешивани и может найти применение в нефтехимической, нефтеперерабатывающей , пищевой и других отрасл х промышленности С целью повышени эффективности перемешивани смеситель содержит корпус с патрубками подвода и отвода смешиваемого материала конфузо- ром, диффузором и проточной частью, внутри которой установлен с возможностью возвратно-поступательного движени кави- тационный элемент, выполненный в виде конуса Смеситель снабжен вставкой с тор цовои частью направленной навстречу потоку смешиваемого материала выполненной в виде усеченного конуса Диаметр меньшего основани конуса рапен диаметру канала выполненного по оси вставки и сужающегос в направлении потока смешиваемого материала в котором размещен кавитационныи элемент Во вставке выполнены дополнительные, сужающиес в направлении потока каналы боль шие основани которых расположены на поверхности усеченного конуса а меньшие - на внутренней поверхности основного су жающегос канала за кавитационным элементом Оси дополнительных каналов расположены по касательной окружности расположенной в месте пересечени осей дополнительных каналов и внутренней поверхности основного сужающегос канала 2 ил со С

Description

Изобретение относитс к устройствам дл перемешивани и может найти применение в нефтехимической нефтеперерабатывающей , пищевой и других отрасл х промышленности

Цель изобретени - повышение эффективности перемешивани .

На фиг. 1 приведен смеситспь, разрез, на фиг 2 - разрез А-А на фиг 1

Смеситель содержит корпус с патрубками подвода 1 и отвода 2 смешиваемого ма териала, конфузором 3, диффузором 4 и проточной частью 5, внутри которой установлен с возможностью возвратно-поступательного движени кавитационныи элемент 6, выполненный в виде конуса Смеситель

снабжен вставкой 7 с торцовой частью направленной навстречу потоку смешиваемого материала выполненной в виде усеченного конуса 8 Диаметр меньшего ос новани конуса 8 равен диаметру канала 9 (на фиг 1 диаметр D2) выполненного по оси вставки 7 и сужающегос в направлении потока смешиваемого материала, в котором размещен кавитационныи элемент 6 Во вставке 7 выполнены дополнительные, сужающиес в направлении потока каналы 10 большие основани которых расположены на поверхности усеченного конуса 8 а мснь шие на внутренней поверхности основного сужающегос канала 9 за кзвитационным элементом 6 Оси дополнительных каналов

о J

-N

Ю

со

Ю

10 расположены пи касательной кокружно сти. расположенной в месте пересечени осей дополнительных каналов 10 и внутренней поверхности основного сужающегос канала 9.

Смеситель работает следующим образом .

Смешиваемый материал через патрубок 1 подвода и конфузор 3 подают в проточную часть 5. в которой установлен кавитационныи элемент, выполненный в виде конуса 6. Часть потока материала поступает в сужающийс канал 9, при этом возрастает его скорость и достигает максимальной величины в месте наименьшего проходного сечени между поверхностью канала 9 и наружной поверхностью конуса

6,а давление среды понижаетс . При достижении величины давлени насыщенных паров возникают кавитационные пузырьки (каверны), при схлопывании которых образуютс пол высокоскоростных микроструй и ударных давлений. Эти микроструи оказывают размалывающее воздействие на обрабатываемую среду.

Друга часть потока поступает в сужающиес каналы 10, выполненные во вставке

7.и выход т из них в виде струй, которые взаимодействуют с центральным потоком таким образом, что начинают его закручивать . Это взаимодействие про вл етс во вращении каверны, образованной за конусом 6. При вращении каверны ее хвостова часть становитс более размытой, при этом наблюдаетс существенный рост количества генерируемых кавитационных пузырьков .

Положительный эффект в смесителе достигаетс за счет того, что кавитационна каверна возникает при течении материала в кольцевом пространстве между наружной поверхностью конуса 6 и поверхностью сужающегос канала9 вставки 7(инымисловами в образовании каверны принимают участие оба элемента), а также за счет того, что в результате взаимодействи струй, истекающих из каналов 10, выполненных во вставке 7 с каверной, образованной за конусом 6, последн получает вращательный импульс (ввиду тангенциального выхода каналов ). Кроме того, размываетс хвостова часть каверны и генерируютс дополнительные кавитационные пузырьки, что интенсифицирует кавитационное воздействие.

В смесителе имеет место перераспределение потоков. Так, часть потока, протекающа через канал 9, вл етс первопричиной создани кавитационной каверны, а истекающие из каналов 10 струи интенсифицируют образование каверны

Ввиду того, что в жидкости, окружающей каверну, давление ниже давлени жидкости перед конусом 6 и на входе в сужающиес каналы 10 вставки 7 создаютс услови

эжектировани второй части потока через каналы 10. Поэтому не происходит значительного повышени гидравлического сопротивлени на уставке 7.

Необходимо отметить, что существует

оптимальное соотношение между част ми потока, направл емого через сужающийс канал 9 и канал 10 Наилучшие результаты достигаютс при расходе через каналы 10 в диапазоне 15-20% от суммарного расхода.

Сечение в месте установки конуса 6 выбирают из условий наступлени развитой кавитации и отношение диаметра внутренней поверхности сужающегос канала 9 во вставке 7 и диаметра конуса 6 (oV) равно

0.75-0,15. Суммарное сечение каналов 10 выбирают из услови пропускани 10-20% суммарного расхода

Соотношение между част ми потоков, направл емых через канал 9 и каналы 10,

обеспечиваетс путем изменени проходного сечени кольцевого зазора между конусом 6 и поверхностью канала 9. При уменьшении проходного сечени кольцевого зазора расход через каналы 10 растет,

при увеличении - падает.

После прохода вставки 7 поток смешиваемого материала поступает в диффузор 4 и патрубок 2 отвода, где скорость его понижаетс до первоначальной величины (с учетом потерь на гидравлическое сопротивление).

Положение конуса 6 относительно сужающегос канала 9 может измен тьс с помощьюпривода11

возвратно-поступательного перемещени , к мембране которого жестко прикреплена ось 12 кавитационного элемента 5. Работой привода управл ет задатчик 13 положени .

Результаты испытани предлагаемого

смесител показали существование оптимального соотношени между расходом смеси через канал 9 и расходом смеси через каналы 10 Кроме того, испытани показали

повышение эффективности работы смесител и интенсификацию процесса перемешивани в 2-2,5 раза.

Таким образом, предлагаемое изобре- тени позвол ет интенсифицировать процесс перемешивани , повысить реакционную способность перемешиваемой среды, снизить удельные энергозатраты на обработку среды повысить качество обработанной среды.

Claims

Формула изобретени Смеситель, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода смешиваемого материала, конфузором, диффузором и проточной частью, внутри которой установлен с возможностью возвратно-поступательного движени кавитационный элемент, выполненный в виде конуса, отличающийс тем, что. с целью повышени эффективности перемешивани , он снабжен вставкой с торцовой частью, направленной навстречу потоку смешиваемого материала, выполненной в виде усеченного конуса, диаметр меньшего основани которого равен диаметру канала, выполненного по оси вставки

0

5

и сужающегос в намранлонии потока смешиваемого матери /и) в котором размещен кавигациомный элемент, при ном во вставке выполнены дополнительные сужающиес в направлении потока каналы, большие основани которых расположены на поверхности усеченного конуса, а меньшие на внутренней поверхности основного сужающегос канала за кавитационным элементом, и оси дополнительных каналоп расположены по касательной к окружности , расположенной в месте пересечени осей дополнительных каналоп и внутренней поверхности основного сужающегос канала.

/3

А

J 9 8 6 10 7

1 2

иг. /

А-А