Устройство для смешивания жидкостей

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 917856) Приоритет - (32) 08.1 2,7 Гасударственный квмнтвт СССР ве делам кзебретеннй н открытейли Бата о иковаиия описания 070482ффеесР .-аул 72) Автор изобрет ИностранецДимитър Кирилов Нейк (НРБ) Иностранное предприятиетопански химически Комбинат "Девня"(54 РОЙСТВ СМЕШИВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ чес воз Изобретение касается устройствадля смешивания Флюидов, а точнее га-,за с низковискозной жидкостью, которое находит применение в химической,фармацевтической и микробиологи 5ской промышленности.Известно устройство для смешивания Флюидов, а точнее газа с маловязкой жидкостью, которое состоит изцилиндрической вертикальной емкости Осо штуцерами для входа газа и жидкости и выхода газа и полученной смеси, расположенными на крышке и днеемкости, и из отражательных перегородок (отбойных устройств, завихрителей, волноломов), расположенныхсимметрически относительно оси емкости, равномерно по окружности.Каждая отражательная перегородка имеет две вертикальные пластинки, при- Мкрепленные к нижней части. вертикального стержня,Верхний конец каждого стержняприкреплен подвижно к крышкещ 2можностью вертикального перемещения, поворота вокруг оси и застопоривания, Отношение между высотой перегородки и ее длиной больше 1,Недостатки известного устройства следующие, Циркуляционные потоки образуются только в зоне между мешалкой и нижней частью перегородок, которая занимает половину емкости.и в которой обеспечивается интенсивное конвекционное перемешивание, причем в остальной части емкости такое перемешивание не может быть осуществлено; непосредственно над,свободной поверхностью смеси образуются зоны застоя.Задачей изобретений является создание устройства для смешивания флюидов, а точнее газа с маловязкой жидкостью, которое обеспечивало бы образование постоянного и устойчивого циркулирующего потока и соответственно интенсивного конвекционного смешивания во всем объеме жидкости, которое имело бы надежную иэкономичную в эксплуатации конструкцию.Задача решается при помощи устройства, в котором отражательные перегородки представляют собой вогнутые лопатки, которые повернуты .своей вогнутой поверхностью к обтекающей их жидкости, а отношение высотылопатки к ее длине в горизонтальнойплоскости менее 1 - Ъ :1.Предлагаемое устройство имеетнадежную и эконрмичную во времяэксплуатации конструкцию; обеспечивает образование потока, циркулирую,щего во всем объеме смеси; при подаче газа в жидкость и. его барботирования в ней он выделяется толькочерез центральную зону свободнойповерхности жидкости; обеспечиваетобразование газожидкостной смеси приподаче газа в емкость единственнонад свободной поверхностью жидкости,при этом содержание газа равно приблизительно 3 объема системы воздухвода,На фиг. 1 показан вертикальныйразрез устройства; на фиг. 2 - схемаустройства, на которой показаны траектория циркулирующего потока, граница Я между восходящей и нисходящей частью этого потока и зона А,через которую выделяется газ при егоподаче в жидкость и в которой газувлекается жидкостью при его подачев пространство над ней; на фиг, 3разрез А-А фиг. 1,Устройство состоит из цилийдрической емкости 1, крышка 2 которой снабжена штуцером 9 для входа мало- вязкой жидкости и штуцером 10 для входа и выхода газа, а дно 6 - штуцером 11 для входа газа и штуцером 12 для выхода полученной смеси, По оси цилиндрической емкости 1 смонтирован центральный вал 3 с прикреп.ленной к нему мешалкой 4 в непосредственной близости ко дну 6. К дну 6 прикреплен и привод 5,мешалки 4, В верхней 1/3 части емкости 1 симметрично его оси и равномерно по окружности расположены направляющие вогнутые лопатки 7, закрепленные на вертикальных стержнях 8, Каждый стер Жень подвижно смонтирован на крышке 2 с возможностью вертикального перемещения, поворота около оси и засто поривания, Посредством стержней 8ев55 отводится через штуцер 1 О.В случае прерывания подачи газа1через штуцер 11 газожидкая смесьпродолжает существовать, причем со 178564лопатки 7 расположены на одном уровне и повернуты под одним и тем жеуглом Ч около осей стержней 8, причем своей вогнутой поверхностью они повернуты к обтекающей их жидкости, Отношение высоты лопатки к ее длине в горизонтальной плоскости меньше 1 или Ь: Яс 1,Лопатки 7 устанавливаются в рабо 1 Е чее положение непосредственно подуровнем наполнения жидкостью, Они повернуты под определенным углом ЧЧерез штуцер 9 до определенного уровня подается маловязкая жидкость, 15 Включается привод 5 и посредствоммешалки 4 жидкость приводится вовращательное движение постепенно -от слоев около мешалки до свободнойповерхности. После того, как начнетвращаться весь объем жидкости, образуется циркулирующий между мешалкойи свободной поверхностью жидкостипоток, который состоит из двух вертикальных, винтообразно движущихсяоколо вертикальной оси емкости 1потоков - цосходящий и низходящийи два горизонтальных - нижнийи верхний потоки, имеющие течение по спирали, причем радиальная составляющаяэтого течения имеет направление отоси к стене емкости 1 - для нижнегопотока и от стены к оси - для верхнего, Оба вертикальных потока разделены воображаемой концентрической,цилиндРической поверхностью Я , причем низходящий поток ограничен этойповерхностью, а восходящий - этойже поверхностью и стеной емкости 1,Горизонтальные потоки ограничены:свободной поверхностью жидкостиверхний, а нижний - дном 2, Послеэтого посредством барботажной трубы13 в слой жидкости под мешалкой 4через штуцер 11 подается газ. Образующиеся пузырьки, газа увлекаютсяциркулирующим потоком и распределяются им в объеме жидкости. После насыщения газожидкостной смеси (длясистемы воздух-вода это насыщениенаступает около 3 об.4 газа) начи- Янается его выделение только черезцентральную часть (на фиг.2 обозначена буквой А), Выделившийся в пространство над газожидкой смесью газ9178 формула изобретения Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Институтом изобретений и рационализа 40 ций Народной Республики Болгарии,держание газа в ней составляет приблизительно 3-4 об,4 для системывоздух-вода. Полное выделение газаиз смеси осуществляется посредствомповорота лопаток 7 под углом М .5Готовая смесь выливается черезштуцер 12,Устройство может работать и непрерывным способом. При этом чередштуцер 9 постоянно подается маловязкая жидкость а через штуцер 12 отводится готовая смесь.Устройство может работать и приподаче газа в свободный объем наджидкостью - в верхнюю часть емкости, 15В этом случае оно действует следующим образом, Лопатки 7 устанавливаются в рабочее положение непосредственно под уровнем наполнения жидкостью и повернуты под углом Ч ,Через штуцер 9.подается до определенного уровня маловязкая жидкость,Свободный объем над жидкостью заполняется газом через штуцер 10, который остается открытым. Включается 25привод . Устанавливается циркулирующий поток, после чего движущаясяв зоне А на фиг, 2 жидкость начинает увлекать за собой газ из свободного пространства над жидкостью в зообъем образующейся газожидкой смеси,Содержание газа в этой смеси состав-,ляет окало 3 об, для системы воздухвода,В случае прерывания подачи газачерез штуцер 10, газожидкая смесьпродолжает существовать, причем содержание газа в ней составляет около 3 об,3 для сйстемы воздух-вода.Полное выделение газа из смеси осу 56 6ществляется посредством поворота лопаток под соответствующим углом. Готовая смесь выливается через штуцер 12,Устройство может работать и не. прерывным способом, причем через штуцер Щ 9 постоянно подается маловяэкая жидкость, а через штуцер 12 отводится готовая смесь. Устройство для смешивания жидкостей, состоящее из цилиндрической вертикальной емкости, снабженной штуцерами для входа и выхода флюидов и смеси, мешалки, смонтированной по оси емкости, непосредственно над ее дном, и из отражательных перегородок, расположенных симметрично относительно оси емкости, равномерно по окружности и прикрепленных к вертикальным подвижно смонтированным на крышке, стержням, с воэможностью вертикального перемещения, поворота около их собственной оси и эастопоривания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что отражательные перегородки представляют собой вогнутые лопатки, повернутые своей вогнутой частью навстречу обтекающей их жидкости, а отношение высоты каждой лопатки к ее длине в горизонтальной плоскости меньше единицы.