Микроструйно-вихревой смеситель

(57) тель поль расля чива ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ) МИКРОСТРУЙНО-ВИХРЕВОЙ СМЕСИТЕЛЬ Изобретение относится к смесиой технике и может быть исовано в химической и других отх промышленности. Оно обеспет улучшение качества продукта. Микроструйно-вихревой смеситель содержит корпус 1 с патрубками ввода2,3 компонентов и вывода 4 смеси,В корпусе установлены смесительныеэлементы в виде усеченных перфорированных конусов, обращенных боль"шими основаниями к патрубкам вводакомпонентов. Конусы образуют двегруппы. Одна группа 6 образованаконусами, соприкасающимися большимиоснованиями, которые размещены восевой части корпуса. Меньшие основания конусов размещены на периферии корпуса. Конусы повернуты поили против часовой стрелки. Междуконусами первой группы установленыконусы второй группы, соприкасающиеся меньшими основаниями, расположенные в осевой части корпуса. Большие основания конусов второй группы7 расположены на периферии корпуса.Изобретение относится к устройст- вам для смешения жидкостей и может быть использовано в,химической и дру гих родственных отраслях промьпцленности, где требуется интенсивное и высокоэффективное перемешивание двух или более жидкостей.Целью изобретения является улучшение качества продукта за счет увеличения степени гомогенизации смешиваемых компонентов и снижение гидрав" лического сопротивления смесителя.На фиг.1 представлен смеситель с условно разнесенными группами конусов в смесительном элементе, разрез; на Фиг.2 - вид А на Фиг,1; на, фиг.3 - вид Б на фиг.1.Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1, патрубков 2 и 3 2 О ввода компонентов, патрубка 4 вы" вода смеси, центрального коаксиального патрубка 5. Каждый смесительный элемент выполнен в виде двух групп 6 и 7 усеченных перфорированных ко нусов (отверстия перфорации - 8). Смесительные элементы установлены на расстоянии друг от друга представляющем собой зону 9 выравнивания концентраций. В группе б конусы 30 соприкасаются большими основаниями, расположенными в осевой части корпуса, а их меньшие основания расположены на периферии корпуса. Конусы повернуты по часовой стрелке или про" 3 тив . Конусы второй группы 7 размещены между конусами первой группы и соприкасаются меньшими основаниями, размещенными в осевой части корпуса. Большие основания конусов второй группы размещены на периферии корпуса. Большие основания всех конусов обращены в сторону .патрубков ввода компонентов. Конусы в соседних смесительных элементах повернуты в противоположных направлениях.Смеситель работает следующим образом.Смешиваемые компоненты подаются через патрубки 2 и 3, причем более "энергичный" компонент подается через патрубок 2 и попадает в корпус смесителя через центральный коаксиальный патрубок 5, эжектируя менее энергичный компонент, движущийся в кольцевом зазоре между корпусом 1 смесителя и центральным коаксиальным патрубком 5. Ввиду маЛой турбулизации перемешиваемые компоненты вблизи от среза центрального патрубка имеют резко выраженный радиальный градиент концентрации. Компонент,подаваемый через центральный патрубок, имеет максимум концентрациивблизи оси корпуса, В этой зоне онпопадает в усеченные конусы группы6, соприкасающиеся между собой большими основаниями, со стороны больших оснований. В дальнейшем движениечасти жидкости, попавшей в эти конусы, имеет сложный характер: жидкостьиспытывая реакцию стенок конусов,отжимается к стенкам корпуса 1, т.е.в зону повышенной концентрации компонента, подаваемого через патрубок3; двигаясь по конусам, жидкостьпродавливается через отверстия перфорации 8, снижая при этом свою скорость. Скоростной поток перемешиваемых компонентов, не попавших в конусы группы 6, обтекает их боковые поверхности и, встречаясь со струямижидкости, имеющими меньшую скорость,диспергирует их,В зоне, удаленной от оси корпуса, в большей концентрации находится компонент, подаваемьп через патрубок 3. Поток жидкости в этой зоне попадает в конусы группы 7, большие основания которых касаются стенок корпуса. Двигаясь по конусам, жидкость из. пристенной зоны попадает в центральную, при этом часть ее, проходя щая через отверстия перфорации, диспергируется скоростным потоком, не попавшим в конусы. Таким образом, перемешиваемые компоненты проходя группы конусов б и 7, многократно изменяют скорость и направление движения, что в значительной мере выравнивает градиент концентраций в микрообъемах сечения корпуса 1 смесителя. Кроме того, в непосредственной близости от отверстий перфорации 8 происходит активное диспергирование перемешиваемых компонентов, что значительно йовышает гомогенизацию смеси. Коллинеарность расположения осей конусов групп 6 и 7 по отношению к оси корпуса 1 вызы" вает не только радиальное, но и тангенциальное перемещение объемов жидкости внутри корпуса 1 смесителя. Это вращательное движение жидкость . сохраняет и за пределами набора конусов групп б и 7.950 Вид Б Фиг.2 3 1443В зоне 9 выравнивания концентраций происходит перемешивание микро- объемов смеси перемешиваемых компонентов, что резко снижает градиент концентрации по радиусу корпуса смесителя при наличии тангенциальной составляющей скорости потока жидкости,10После эоны 9 выравнивания концентраций в корпусе 1 смесителя установлен следующий набор усеченных конусов групп б и 7, проходя через которые, жидкость дополнительно под кручивается, происходит обмен ее микрообъемов и дальнейшее диспергирование в отверстиях 8 перфорации конусов.Высокогомогенизированная смесь 20 компонентов выходит из корпуса смесителя через патрубок 4.Ввиду незначительного перекрытия живого сечения корпуса смесителя 1 усеченными конусами гидравлическое 25 сопротивление смесителя незначительно. Формула изобретения30 1. Микроструйно-вихревой смеси- тель, содержащий цилиндрический корпус с патрубком ввода компонентов и вывода смеси, последовательно установленные в корпусе смесительныеэлементы о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения качествапродукта за счет увеличения степенигомогенизации смешиваемых компонентов и снижения гидравлического сопротивления, смесительные элементывыполнены в виде двух групп перфорированных усеченных конусов, обращенных большими основаниями к патрубкам ввода компонентов, одна изкоторых образована конусами, соприкасающимися большими основаниями,размещенными в осевой части корпуса,а другая - конусами, соприкасающимися меньшими основаниями, размещенными в осевой части корпуса,приэтом меньшие основания конусов первой группы и большие основания конусов второй группы размещены на периферии корпуса, а конусы одной группыустановлены между конусами другойгруппы,2. Смеситель по п,1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что конусы в группах повернуты в одну сторону по часовой или против часовой стрелки.3. Смеситель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что конусы в соседних смесительных элементах повернутыв противоположных направлениях,