Устройство для виброперемешивания

(2 (2 (4 относится к нефтянои проможет быть использовано ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) 4471071/262) 01.08.886) 15.02.91. Бюл. М 6(71) Государственный институт по проетированию и исследовательским работав нефтяной промышленности Гипровостонефть(56) Авторское свидетельство СССРМо 778740, кл. В 01 0 11/02, 1978.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОПЕРЕМЕШ ИВА НИЯ(57) Изобретениемышленности и в системах сбора и подготовки нефти, газа и воды для процессов перемешивания. Цель изобретения - повышение эффективности перемешивания и массообмена. Устройство включает корпус 1 и мешалку возвратно- поступательного действия, выполненную в виде штока 4 с жестко закрепленным диском 6, перфорированным коническими отверстиями, выполненными в виде чередующихся конфузоров и диффузоров с шагом 5, определяемым по формуле 5=(г+ )+6, где г - радиус большего сечения диффузора; г, радиус меньшего сечен ия диффузора; 6 г - г ) - толщина стенки между отверстиями. 1 з. и. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использованов системах сбора и подготовки нефти, газаи воды, а также в химической, нефтехимической, металлургической и других отрасляхнародного хозяйства, где применяются процессы перемешивания.Целью изобретения является повышениеэффективности процессов перемешиванияи массообмена.На фиг. 1 представлено устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - сечение А-Ана фиг. 1.Устройство для виброперемешивания содержит корпусс патрубком 2, подводящимобрабатываемую жидкость, и патрубком 3,отводящим смесь.Внутри корпуса размещен полый шток 4,снабженный отверстиями 5, расположенными над и под диском 6, через которыепроходит одна из жидкостей (химреагент)на смешение, нижний конец штока заглушен 20заглушкой 7. Диск 6, жеско закрепленныйна штоке, перфорирован коническими отверстиями 8, выполненными в виде чередующихся конфузоров и диффузоров с угломконусности 90 - 97 и с шагом 5, определенным по формуле5=( +г )+6,где г - радиус большего сечения диффузора;градиус меньшего сечения диффузора; 30Ь - толщина стенки между отверстиями диска, 6(г -Диск 6 установлен в корйусе 1 с зазором,равным меньшему диаметру коническогоотверстия (и, ). Толщина диска Н, равнаядлине отверстия в нем, выбрана из условиявыполнения соотношения, характерного длягидравлических цасадков: )3., Шток 4 установлен на пружину 9, зафиксированную в подпятнике 10 и служащую 4 О для компенсации веса системы шток - диск, а также для обеспечения ее полигармонических колебаний, позволяющих изменить амплитудный спектр процесса виброобработки. Снаружи штока установлен электромагнитный блок 11, предназначенный для обеспечения его возвратно-поступательных колебаний.Место ввода штока в корпус герметизировано мягкой вставкой 12.Устройство для виброперемешивания работает следующим образом.Обрабатываемую жидкость через патрубок 2 подают на смешение в корпус 1, одновременно с подачей химреагента по штоку 4 через отверстия 5, расположенные над и под перфорированным диском. Вклю ценный в работу электромагнитный блок 11 приводит подпружиненную систему шток 4 - диск 6 в возвратно-поступательные полигармонические колебания, При виброперемешиваниях диска 6 во всех его конических отверстиях создается насосный эффект, обусловленный неравенством коэффициентов гидравлического сопротивления диффузора и конфузора, что создает циркуляцию жидкости, находящейся в зоне вибровоздействия, в сторону сужения конических отверстий. При этом благодаря чередованию, равномерному и равному расположению конфузоров и диффузоров в конические отверстия диска вовлекаются массы обеих жидкостей, подаваемых на смешение, причем химреагент, подаваемый в отверстия над диском, вовлекается циркулирующими струями под диск и, наоборот, химреагент, попадающий в отверстия под диском, вовлекается в зону над диском. Происходит интенсифицирование процесса перемешивания и массообмена. Массообмен интенсифицируется также за счет вакуумного эффекта гидравлических сходящихся насадков, который увеличивает коэффициент расхода жидкости через конфузор по сравнению с коэффициентом расхода жидкости через отверстия в стенке с 0,625 до 0,94 - 0,98.Отверстия в диске выполняют функцию насадков в случае выполнения соотношения- )3.НмЗа счет того, что диск 6 установлен вкорпусе 1 устройства с зазором, равнымменьшему диаметру конического отверстия,происходит максимальное вовлечение жид.кости в процесс перемешивания и масообмена, причем в самом зазоре, выбраннымминимальным и равным меньшему диаметруконического отверстия, обеспечивается процесс массообмена. Секундный расход перемешиваемой жидкости черезотверстийв диске определен как разность расходов Япри ее движении в одном и дрязгом направлениях:Я =0,451 ЕАо)(р - р),где Е - площадь наименьшего сечения конусного отверстия;а - угловая частота колебаний диска,равна 2 л л, где ичастота колебаний диска;А - амплитуда колебаний диска;ркоэффициент расхода диффузора;р - коэффициент расхода конфузора;- количество конических отверстий.Наибольшая разность (р - р) получаетсяпри р=90 - 97, где ( угол конусностиотверстий в диске., Шаг 5 выбирается из условия 5=(гав- г +6, причем 6(ц - г так как такоевыполнение обеспечивает перекрытие в светупо направлению оси колебаний диска живогосечения для прохода жидкости через наибольшие отверстия конфузоров и диффузоров и, как следствие, повторное вовлечениев процесс виброперемешивания объемов1627235 формуи изобретения А-А Составитель Н, ФедороваТехред А Кранак Корректор И рд йи Тираж 385 Нодиисно Реда к тор Т Л а дорен коЗаказ 300 ННИИ 11 И 1 одартанного коттио изобрт ниии и отлрьтини ир, ГЕ 111 . 1 11:1035, Москва, Ж -35, Ра гислии н;б . д 4 5 11 роианодств нно-издательский комбинат 11 ат нт. ., загород,л 1 и арики, 15жидкости, находящихся в зоне влияния конусных отверстий вибрируюцего диска, что резко интенсифицирует процесс вибромассообмена.Перекрытие в свету наибольших отверстий конфузора и диффузора диска мало при острых углах конусности отверстий и наиболее эффективно при углах 90 - 97, поскольку может составлять до 30 ог площади сечения наибольших отверстий, что, кроме того, обеспечивает создание в конусных от верстиях оптимального насосного эффекта при виброперемешивании.. Устройство для виброперемешивания, содержащее корпус и мешалку возвратно- поступательного действия, выполненную в виде штока с жестко закрепленным .искс коническими отверстиями в вилс че 1 ндукшихся конфузоров и диффзорон, отли икщееея тем, что, с целью повышения эффективности процессов перемешпвания и час о.обмена, конфузоры и диффузоры расположены с шагом 5, выбираемым из условия5=г+г )+6,где гд - радиус большего сечения;1 иффузора;г - радиус меньшего с ечсния кнфу.зора;6 ( гд. - г,) толщина стенки меж.дотверстиями,при этом шток выполнен полым с огнер тиями в стенке.2. Устройство по и. 1, отличикщееет тем,что отверстия выполнены с углом конусности90- - 97.