Статический лопастной смеситель

Своз СоветскмхСсщмалмстмческмхРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 975046(22) Заявлено 06. 01. 81 (21) 3232072/23-261с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 231182 Бюллетень М 43Дата опубликования описания 23, 11, 82 1 з 11 М, Кп.з В 01 Р 5/06 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытиИ(54) СТАТИЧЕСКИЙ ЛОПАСТНОЙ СМЕСИТЕЛЬ Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности кустройствам для перемешивания жидких сред, встраиваемым в неподвижные трубопроводы для интенсификациипроцесса перемешивания, и может бытьиспользовано в любых других областях машиностроительной практики, вкоторых необходимо перемешивать жидкие неоднородные среды, в том числеи многофазные,ИзвЕстен статический смесительдля жидкости, смесительный элементкоторого состоит из цилиндрическогокорпуса и трубок для разделения жидкости на несколько потоков. Входныеотверстия этих трубок расположенывдоль вертикальной оси аппарата, авыходные - по горизонтальной 1,Однако такое решение не может быть признано оптимальным, поскольку смесители этого типа имеют .значительный коэффициент сопротивления, обусловленный наличием в системе трубок, коэффициент потерь энергии 1 на входе в которые и коэффициент потерь энергии на выходе из которых значителен и, могут быть использованы лишь для ограниченного расхода жидкости, определяемого суммарной площадью всехтрубок.Известен также статический лопастной смеситель, содержащий цилиндрический корпус,с входным и выходнымпатрубками, неподвижно установленныена расстоянии одна от другой спиралевидные лопасти с чередующимся направлением закручивания, входая кромкакоторых перпендикулярна выходнойкромке 21.Использование таких элементов смесителя позволяет уменьшить потериэнергии на перемешивание.15Однако этот смеситель не можетбыть использован для маловязких средпри больших значениях критерия Рейнольдса, так как с ростом критерияРейнольдса оптимальное расстояниемежду двумя рядом расположеннымисмесителями должно быть увеличенос 2 до 24 диаметров трубопровода,в результате чего длина трубопровода 25 должна быть увеличена до 300 м (диаметр трубопровода от 0,5 до 1,0) .Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания засчет повышения степени турбулизации30 потокаПоставленная цель достигается темчто В статическом лопастном смесителе, содержащем цилиндрический корпус с Входным и выходным патрубками,неподвижно установленные на расстоянии одна от другой спиралевидные 5лопасти с,цередующимся направлениемзакручивания, входная кромка. которыхперпендикулярна выходной кромке, Выходная кромка Выполнена В Виде ВОГнутой цилиндрической поверхности. )ОЭто позволяет увеличить турбулизацию потока при сходе с Выходнь 1 х промок лопасти, В результате чего оптимальное расстояние между двумя соседними лопастями может быть уменьшено, и, следовательно, предлагаемая конструкция смесителя может бытьприменена для перемс шивания больших Объемов жидких сред в турбулентной областиих дзижения, а также уменьшить Относительную энергию, затрачиваемую напсееме 11 ивание, поскольку вихри, срыВакщиеся с двух Выходных кромок лопасти, не только Увеличивают турбулее 1.ность среды, но и, соударяясьмежду собой, увеличивают турбулентность Еидкости В этом Обьеме всехдополнительных затрат.На фиг. 1 показан статический смеситсль, прООльный разрез 1 на фи 1"а 2 - ЗОразрез 11-Л на фиг, 1 на Йиг, 3разрез Б-Б на фиг. 2на фиг,4узел Е на фиг. 3,Смеситель содержит корпус 1, внутри которого установлены лопасти 2.УГОЛ закручивани 51 двух смежных лопастей различен", если одна из лопастей Выполнена по спирали левого вращения, то лопасть, ей предшествующаяи за ней расположенная, Выполненапо спирали правого вращения,4 ОПри этом в зависимости от шагаспирали выходные кромки статического лопастного смесителя образУют свходной кромкой угол, изменяющийся впределах от, 30 до 90. . 45Лопасть 2 имеет входнук кромку В 1в две выходные кромки Ж и Б, Образованные пересечением цилиндрическойповерхности радиуса . со спиральнымиповерхностями Г и Д, Центральная Осьэтой поверхности параллельна выходным кромкам, для увеличения интенсивности образования Вихрей кромки Жи Б выполнены Острыми путем подборасоотношения радиусаи толщины лопасти Б такими, чтобы ,.- было больше 5Таким образом, лопасть статическогосмесителя имеет не одну, а две выходные кромки, причем обе кромки выполнены острыми,Принцип работы статического смесителя заключается в том, что смешиваемые жидкости, постпающие вкорпус 1 - неподвикный трубопровод,последовательно проходят через спиральные лопасти 2 и выходят черезотводной патрубок. При своем движении через статический лопастной смеситель перемешиваемые компонентысреды последовательно разрезаютсявходной кромкой каждой лопасти надве струи, поворачиваются на 90 фотносительно потока на входе и подаются на входную кромку следующейлопасти, которая также разрезает этидве струи пополам и разворачивает ихна 90 в обратную сторону, в результате чего уже после второй лопастипоток перемешиваемой жидкости оказыВается разрезанным на четыре струи,Помимо этого при выходе с лопасти В результате наличия у них двухострых кромок Ж и Е происходит срывпотока перемешиваемой среды с образованием двух вращающихся вихрей. Наличие этих вихрей, вращающихся в противоположные стороны, увеличивает степень турбулизации потока и, следовательно, интенсивность перемешивания.При этом в зоне за лопастью происходит соударение двух вихрей, в результате чего энергия этих вихрейучаствует в перемешивании жидкости и,как следствие, улучшает эффективностьсмесителя. Формула изобретенияСтатический лопастной.смеситель,содержащий цилиндрический корпус свходным и выходным патрубками, неподвижно установленные на расстоянииодна. от другой спиралевидные лопасти с чередующимся направлением закручивания, входная кромка которых перпендикулярна выходной кромке, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью интенсификации процесса перемешивания за счет повышения степенитурбулизации потока, выходная кромка выполнена в виде вогнутой цилиндрическойповерхности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3583678, кл.259-4,1970.2. Патент США Р 3664638, кл.259-4,1972,97504 б 5 ернуео актор И. Николайчук оставитель Н. Федороваехред А.Бабннец Корректор .Л. Ференц Зака ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна/б Тираж 62ВНИИПИ Государствепо делам изобрет 113035, Москва, Ж, Р ПоДписноеного комитета СССРний и открытийупуская наб., д. 4/5