UA136604U - Пристрій для проведення газорідинних реакцій - Google Patents

Abstract

Пристрій для проведення газорідинних реакцій містить порожнистий ротор з ежекційною перегородкою, яка поділяє порожнину ротора на дві частини, осьовими вхідними каналами, радіальні порожнисті лопаті з вихідними отворами, порожнина яких з'єднана з порожниною ротора, вхідний канал яких має округлу форму або похилу площину з фронтальної сторони лопаті. На утворюючій поверхні ротора мішалки в секторах між порожнистими лопатями по обидва боки від лопатей розташовані під певним кутом до площини обертання пластинчаті лопаті діаметром рівним 0,5-0,7 діаметра перемішуючого пристрою.

Description

Корисна модель належить до пристроїв хімічного машинобудування і дозволяє інтенсифікувати процес перемішування, збільшити насосну потужність, поліпшити якість цільового продукту та підвищити ефективність пристрою при використанні в хімічній, нафтопереробній та інших галузях промисловості при проведенні масообмінних процесів.

Відомий пристрій для перемішування рідин (1), що складається з порожнистого ротора, на твірній поверхні якого виконані щілини з привареними порожнистими лопатями. Пристрій пристосований для перемішування однорідної рідини і за рахунок значних місцевих коефіцієнтів опору має недостатню насосну продуктивність в режимі самоусмоктування.

Відомий пристрій для перемішування рідин (2І, що містить порожнистий ротор з осьовими вхідними каналами, радіальні порожнисті лопаті, які з фронтальної сторони мають округлу або похилу площину, з вихідними отворами, порожнина яких з'єднана з порожниною ротора.

Пристрій призначений для перемішування однорідної рідини і має недостатню насосну продуктивність.

Найближчим аналогом до корисної моделі є самоусмоктувальна мішалка |З), що містить порожнистий ротор з ежекційною перегородкою, яка поділяє порожнину ротора на дві частини, осьовими вхідними каналами, радіальні порожнисті лопаті з вихідними отворами, порожнина яких з'єднана з порожниною ротора, а вхідний канал з фронтальної сторони циліндричної лопаті має округлу форму або форму похилої площини.

Недоліком даної мішалки є недостатня продуктивність по газовій фазі внаслідок зниження енергії газорідинним потоком при обтіканні порожнистої лопаті.

Задачею корисної моделі є збільшення продуктивності пристрою по газовій фазі за рахунок підвищення енергії газорідинного потоку в зоні обтікання ним порожнистих лопатей, збільшення насосної продуктивності транзитного потоку та інтенсифікації процесу перемішування і підвищення ефективності перемішуючого пристрою за рахунок збільшення відцентрового радіального потоку призначеного для обтікання порожнистих лопатей.

Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для проведення газорідинних реакцій, що містить порожнистий ротор з ежекційною перегородкою, яка поділяє порожнину ротора на дві частини, осьовими вхідними каналами, радіальні порожнисті лопаті з вихідними отворами, порожнина яких з'єднана з порожниною ротора, вхідний канал яких має округлу форму або

Зо похилу площину з фронтальної сторони лопаті, згідно з корисною моделлю, для підвищення насосної продуктивності та інтенсифікації масообмінного процесу, на утворюючій поверхні ротора мішалки в секторах між порожнистими лопатями по обидва боки від лопатей розташовані під певним кутом до площини обертання пластинчаті лопаті діаметром рівним 0,5- 0,7 діаметра перемішуючого пристрою.

Для інтенсифікації масообміну та збільшення насосної продуктивності пластинчаті лопаті розташовані під кутом 45-60? до площини обертання пристрою

На Фіг. 1а представлений пристрій для перемішування, Фіг. 16, вид зверху. Пристрій для перемішування складається з порожнистого ротора 1, який своєю основою 2 поєднується зі ступицею З, призначеною для закріплення з порожнистим валом в апараті, на утворюючій поверхні ротора 1 розташовані прорізи 4, до яких з зовнішньої сторони приварені порожнисті лопаті 5. В секторах між порожнистими лопатями 5 з нижньої та верхньої сторони від порожнистих лопатей 5 розміщені пластинчаті лопаті 6, 7 діаметром 0,5-0,7 діаметра пристрою, розташовані під кутом 45-60" до площі обертання перемішуючого пристрою. В середині порожнистого ротора 1 розташована ежекційна перегородка 8, яка поділяє порожнину ротора на дві частини, і призначена для розподілу газового та рідинного реагентів.

Пристрій для проведення газорідинних реакцій працює таким чином.

Під час обертання пристрою для проведення газорідинних реакцій в заповненому рідиною апараті утворюються верхній та нижній циркуляційні потоки, які обертаються також навколо вала з кутовою швидкістю, яка значно нижче частоти обертання пристрою. Під дією пластинчатих лопатей 6, 7 утворюються мередіальні потоки рідини або газорідинної суміші, які сполучаються між собою безпосередньо біля фронтальної поверхні порожнистих лопатей 5, утворюючи додатковий потужний радіальний потік, який сприяє збільшенню різниці тиску в середині порожнистої лопаті та перемішуючої рідини або газорідинної суміші в апараті - розрідженню, внаслідок чого значно підвищується насосний ефект перемішуючого пристрою по газовій і рідинній фазах. При цьому рідина, що знаходиться в зоні обертання пристрою, обтікаючи порожнисті лопаті 5 з тильної та торцевої сторони, створює вихровий гідродинамічний слід з зоною пониженого тиску, внаслідок якого рідина, що знаходилася в середині порожнистого ротора 1 під дією віддентрових сил та розрідження, витікає через порожнисті лопаті в перемішуваний об'єм. На її місце через порожнистий вал газовий реагент бо потрапляє у верхню порожнину ротора 1 перемішуючого пристрою, а рідина з перемішуваного об'єму потрапляє в нижню частину порожнистого ротора, далі реагенти через прорізі 4 потрапляють у порожнисті лопаті 5, де відбувається їх інтенсивне змішування та взаємодія в режимі близькому до ідеального витіснення.

За краєм порожнистої лопаті 5 транзитна газорідинна реакційна маса захоплюється вихровим гідродинамічним слідом, інтенсивно турбулізується з перемішуваним об'ємом в апараті. При цьому відбувається осереднення температури реакційної маси в апараті. В нижній частині апарату газорідинний потік, завдяки взаємодії з пластинчатими лопатями 7, створює більш інтенсивне перемішування, яке дає змогу уникнути створення застійної зони.

Лабораторні випробування конструкції перемішуючого пристрою показали, що запропонований пристрій для проведення газорідинних реакцій сприяє зниженню частоти обертання, при якій починається усмоктування газового реагенту, та збільшенню його продуктивності.

Джерела інформації: 1. А.С. СРСР Мо 398265. Устройство для смешения жидкостей /Парафенко Н.И., Розкин М.Я. 1973, бюл. Мо 38. 2. Патент України Мо 87666. Самоусмоктувальна мішалка. /Шабрацький С.В., Стороженко

В.Я. та ін. 2014, бюл. Мо 3. 3. Патент України Мо 60097. Пристрій для перемішування рідин. /Шабрацький В.1І., Бєлкін Д.І. та ін. 2011, бюл. Мо 11.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Пристрій для проведення газорідинних реакцій, що містить порожнистий ротор з ежекційною перегородкою, яка поділяє порожнину ротора на дві частини, осьовими вхідними каналами, радіальні порожнисті лопаті з вихідними отворами, порожнина яких з'єднана з порожниною ротора, вхідний канал яких має округлу форму або похилу площину з фронтальної сторони лопаті, який відрізняється тим, що для підвищення насосної продуктивності та інтенсифікації масообмінного процесу, на утворюючій поверхні ротора мішалки в секторах між порожнистими лопатями по обидва боки від лопатей розташовані під певним кутом до площини обертання Зо пластинчаті лопаті діаметром рівним 0,5-0,7 діаметра перемішуючого пристрою.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для інтенсифікації масообміну та збільшення насосної продуктивності пластинчаті лопаті розташовані під кутом 45-60" до площини обертання пристрою.