SU975046A1 - Статический лопастной смеситель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к химическому машиностроению, в частности к устройствам дл  перемешивани  жидких сред, встраиваемым в неподвижные трубопроводы дл  интенсификации процесса перемешивани , и может быть использовано в любых других област х машиностроительной практики, в которых необходимо перемешивать жидкие неоднородные среды в том числе и многофазные.

Известен статический смеситель дл  жидкости, смесительный элемент которого состоит из цилиндрического корпуса и трубок дл  разделени  жидкости на несколько потоков. Входные отверсти  этих трубок расположены вдоль вертикальной оси аппарата, а выходные - по горизонтальной . Г 11

1Эднако такое решение не может быть признано оптимальным, поскольку смесители этого типа имеют значительный коэффициент сопротивлени , обусловленный наличием в системе трубок, коэффициент потерь энергии на входе в которые и коэффициент потерь энергии на выходе из которых значителен и, могут быть использованы лишь дл  ограниченного расхода жидкости, определ емого суммарной площадью всех трубок.

Известен также статический лопастной смеситель, содержащий цилиндрический Kobnyci с входным и выходным патрубкагли, неподвижно установленные на рассто нии одна от другой спиралевидные лопасти с чередующимс  направлением закручивани , входа  кромка

10 которых перпендикул рна выходной кромке .

Использование таких элементов смесител  позвол ет уменьшить потери энергии на перемешивание.

15

Однако этот смеситель не может быть использован дл  малов зких сред при больших значени х критери  Рейнольдса , так как с ростом критери 

20 Рейнольдса оптимальное рассто ние между двум  р дом| : расположенными смесител ми должно быть увеличено с 2 до 24 диаметров трубопровода, в результате чего длина трубопровода должна быть увеличена до 300 м (диа25 метр трубопро вода от 0,5 до 1,0).

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса перемешивани  за счет повышени  степени турбулизации

Claims (2)

1. 30 дотока. Поставленна  цель достигаетс  тем что в статическом лопастном смесителе , содержащем цилиндрический корпус с входным и выход -1ым патрубками, неподвижно установленные на рассто нии одна от другой спиралевидные лопасти с деред ющимс  направлением закручивани , входна  кромка, которых перпендикул рна выходной кромке, выходна  кромка выполнена в виде вогну той цилиндрической поверхности. Это позвол ет увеличить турбулиза цию потока при сходе с выходных кромок лопасти, в результате чего оптимальное расстойние двум  соceдии ди лопаст ми может быть уменьшено , и, апедовательно, предлагаема  конструкци  смесител  может быть применена дл  перемешивани  больших об емоБ жидких сред в турбулентной област их движени , а тз.кже уменьшить относительную энергию, затрачиваемую на перемешивание, поскольку вихри, срывающиес  с двух выходных кромок лопасти , не только увеличивают турбулентность cpejffcj, но и, соудар  сь между собой, увеличивают чгурбулентность жидкости Б этом объеме всех дополнительных затрат. На фиг. 1 показан статический сме ср1тель, продольный разрез; на фиг, 2 разрез Л-А на фиг, Ij на фиг, 3 разрез на фиг, 2j на фиг,4 узел Т на фиг. 3, Смеситель содержит корпус 1, внут ри КОТО1РОГО устггновлены лопасти 2, Угол закручивани  двух смежных лопастей различен: если однг1 из лопастей выполнена по спирали левого вра щени , то лопасть, ей предшествующа  и за ней расположенна , выполнена по спирали правого вращени , При этом в зависимости от шага спирали выходные кромки статического лопастного смесител  образуют с входной кромкой угол, ИЗМ6ШЯЮЩИЙСЯ в пределах от. 30 до 90., Лопасть 2 имеет входную кромку В в две выходные кромки Ж и Е, образованные пересечением цилиндрической поверхности радиуса г со cпиpaльным поверхност ми Г и Д, Центральна  ось этой поверхности параллельна выходным кромкам. Дл  увеличени  интенсив ности образовани  вихрей кромки Ж и Е выполнены острыми путегм подбора соотношени  радиуСа г и (Трлщиндл лопа ти S такими,чтобы ,|г было больше S , Таким образом, лопасть статического смесител  имеет не одну, ci две выходные кромки, причем обе кромки выполнены острыми. Принцип работы статического смесител  заключаетс  в том, что смешиваемые жидкости, постпающие в корпус 1 - неподвижный трубопровод, последовательно проход т через спиральные лопасти 2 и выход т через отводной патрубок. При своем движении через статический лопастной смеситель перемешиваемые компоненты среды последовательно разрезаютс  входной кромкой каждой лопасти на две струи, поворачиваютс  на 90 относительно потока на входе и подаютс  на входную кромку следующей лопасти, котора  также разрезает эти две струи пополам и разворачивает их на 90 в обратную сторону, в результате чего уже после второй лопасти поток перемешиваемой жидкости оказываетс  разрезанным на четьоре струи. Помимо этого при выходе с лопасти в результате наличи  у них двух острых кромок Ж и Е происходит срыв потока перемешиваемой среды с образованием двух вращающихс  вихрей. Наличие этих вихрей, вращающихс  в противоположные стороны, увеличивает степень турбулизации потока и, следовательно , интенсивность перемешивани . При этом в зоне за лопастью происходит соударение двух вихрей, в результате чего энерги  этих вихрей участвует в перемешивании жидкости и, .как следствие, улучшает эффективность смесител . Формула изобретени  Статический лопастной.смеситель, содержащий цилиндрический корпус -с входныг/ и выходным патрубками, неподвижно установленные на рассто нии одна от другой спиралевидные лопасти с чередующимс направлением закручивани , входна  кромка которых перпендикул рна выходной кромке, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивани  за счет повышени  степени турбулизации потока, выходна  кромка выполнена ввиде вогнутой цилиндрической поверхности. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3583678, кл.259-4, 1970.
2. 2.Патент США № 3664638, кл.259-4, 1972.