Перемешивающее устройство

.Аюпов, .А.Воро 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Н АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛ(57) Изобретение относится к химическому мааиностроению и монет бытьиспользовано в химической промапленности для проведения массообменныхпроцессов в ющких средах. Цельюизобретения является интенсификацияпроцесса перемешивания за счет взаимодействия скрещиваюв(Ихся двойныхструй, создания на.их границах, об-ращенных друг к другу, касательныхнапряхений, направленных под угломЗЗ 53 к осям струй. Цель достигается за счет выполнения направляющего устройства двуступенчатым, выполнения радиальных каналов первой ступени напротив клинообразных перегородок двойных каналов второй ступени, на.правленных в одну сторону, размещения первой и второй ступеней с радиальным зазором. В последнем размещены перегородки, установленные напротив параллельных перемычек,разделяющих скрещивающиеся каналы, направленные в разные стороны, навстречу друг другу, при этом они отстоят друг от друга на расстоянииН=Ь (0,9-1,5) (сдои + сто), а ширина параллельных перемычек междускрещивающимися каналами составляет(0,3-1,5)Ь, где Ь = Б/Ь; Ь - минимальный размер (ширина) канала; Я -шаг канала; О, и 3 - углы наклонаскрещивающихся каналов к нормали боковой наружной поЬерхности направляющего устройства 6 илИзобретение относится к смесительной технике и может быть использовано в химической промышленности для проведения процессов перемешивания, гомогенизации вжидкотекучих средах, 6 в частности, при производстве фотографических материалов.Цель изобретения " интенсификация процесса перемешивания путем взаимодействия скрещивающихся двойных струй между собой.На фиг.1 изображено перемешивающее устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. на фиг.з - се у5 чение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.5 - схема взаимодействующих струй; на фиг.6 - часть направляющего аппарата с взаимодействующими соседними струями.Устройство содержит емкость 1, в20 которой размещены статор 2 и ротор 3 в виде набора концентричных чередующихся цилиндров 4 И 5 с прорезями 6. Концентрично статору и ротору размещего направляющее устройство в виде наружного цилиндра 7 с расположенными по его периметру скрещивающими" ся каналами 8 и 9, разделенными перемычками 10. Направляющее устройство снабжено внутренним цилиндром 11 с радиальными каналами 12 в стенке и параллельными центральной оси ци" линдра наружными радиальными перегородками 13, а также клинообразными перегородками 14, размещенными посередине скрещивающихся каналов наружного цилиндра параллельно его оси. При этом радиальные каналы 12 расположены напротив клинообразных перегородок 14, а радиальные перегородки 13 - напротив перемычек 1 О, разделяющих скрещивающиеся каналы, направленные навстречу друг другу, Расстояние между скрещивающимися каналами, измеренное по образующей наружного цилиндра, составляет Н=Ь (0,9 - 1,5) х х (строс + сйдЗ),.где Ь=Б/Ь; Ь - ширина канала; Я - шаг; ю и Р - углы наклона скрещивающихся каналов к нормали наружной поверхности наружного цилиндра.Устройство работает следующим образом.Перемешиваемая жидкость из емкости 1 поступает через входные отверстия 15 в полость внутреннего цилиндра 4 статора 2. Под действием центробежной силы жидкость движется через прорези 6 в радиальном направлении, интенсивно перемешиваясь. Далее жидкость попадает в направляющее устройство и через радиальные каналы 12 попадает в полости, образуемые радиальными перегородками 13. Из. этих полостей она истекает в емкость 1 через двойные скрещивающиеся каналы 8 и 9, разделенные клинообразными перегородками 14. В этой области при попеременном увеличении скорости то в одном, то в другом канале возникают акустические колебания в движущейся жидкости благодаря тому, что каналы разделены клинообразными перегородками. Эти колебания интенсифицируют массообменные процессы, протекающие в жидкой среде. Истечение жидкостииз устройства в затопленное пространство представляет собой струйное течение системы струй, направленных в разные стороны в осевом направлении. В радиальном же направлении имеет место течение двух струй, параллельных между собой, имеющих углы наклонаи 1 ф к нормали боковой поверхности наружного цилиндра 7. п н текая п различными углами ои, струи ннут взаимодействовать, если каналыбудут отстоять друг относительнодруга по высоте на расстоянииН=Ь (0,9-1,5) х (сс с 6+ сйд/3).При этом на их границахкасательные напряжения возники с приводящие к дополнительному движению жидкости на границах струй, обращенных друг к другу. Из-за пульсации скорости в двух соседних взаимодействующих струях, возникающих из-за появления пульсационной составляющей скорости Ч (И =Ч + Ч) где И - мгновенная скорость струи в точке, У - средняя (постоянная составляющая скорости). У двух соседних взаимодействующих струй в фиксированный момент времени скорости будут различны (на границах, т,е, в области их взаимодействия). Одна струя бу дет иметь скорость, например, И=гЯ + Ч , а другая У =УЧ . В этомфслучае ЯЮ и струябудет воздействовать на струю, вызывая на границе струи 3 касательные напряжения Г, которые выражаются как Таким образом, имеет место движение пары струй, направленных в разные стороны в осевом сечении и параллельных в радиальном сечении.Две соседние парные струи, разделенные клинообразными перегородками 14 в радиальном направлении, расходятся, удаляясь друг от друга по мере удаления от направляющего устройства. Параллельные между собой парные струи двигающиеся в разных направлениях, расширяясь на некотором расстоянии от направляющего устройства Х , начинают взаимодействовать друг с другом граничными областями.Взаимодействие границ параллельных струй, истекающих в затопленное ространство, начинается с расстояия Хо = Ь (0,9-1,5), где Ь=Б/Ь, Я - шаг каналов 8 и 9, а Ь - ширина этих каналов. Таким образом, ис од(1)где 1 - длина пути перемешивания при 5 переносе количества движения;у - расстояние от оси струи доуказанного слоя жидкости,- плотность жидкости.Величина А, выражающая коэффици ент турбулентного перемешивания, принимает видА =Ч 1.Из (1) определяют длину перемешивания15 м г растет и 1, что приеличению А коэффициента ого перемешивания, а также ента турбулентной диффузиий равен П =1 Ю , где 11 отклонение скорости от С ростводит к утурбуленти коэффициП которабсолютно среднего значения.Таким образом, пу вия скрещивающихся д между собой интенсиф ем взаимодеистойных струйцируется процессиводит к снижеперемешивания, что п нию времени и энерго атра Формула изобр етенияПеремешивающее устройство, содержащее статор и ротор в виде набора концентричных чередующихся цилиндров с прорезями с направляющим устройством в виде наружного цилиндра с расположенными по его периметру скрещивающимися каналами, разделенными пе О ремычками, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания путем взаимодействия скрещивающихся двойных струй между собой, направляющее устройст во снабжено внутренним цилиндром срадиальными каналами в стенке и параллельными центральной оси цилиндра наружными радиальными перегородками, клинообразными перегородками, размещенными посередине скрещивающихся каналов наружного цилиндра параллельно его оси, при этом радиальные каналы расположены напротив клинообразных перегородок, а радиальные перегородки - напротив перемычек, разделяющих скрещивающиеся каналы, направленные навстречу друг другу, расстояние между которыми Н, измеренное по образующей наружного цилиндра, составляет1335316 и иг,Я Н=Ь (0,9-1,5)(срс+сд/Ь),где Ь Б/Ь, Ь - ширина канала; Я - шаг; к и (Ь - углы наклона скрещивающихся каналов к нормали наружной поверхности наружного цилиндра,, д.4 роизводственно-полиграфическое предприятие,г.ултород,ул.Проектна каз 4001/10 Тирам ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, Москватвенного комитета ретений и открытий Ж, Раушская на