Смеситель

ордена Октябрьско Серго Орджоникидз а Ленинаститут им(71) Заявитель 5 Й) СМЕСИТЕЛ 1Изобретение относится к техникесмещения аэрозолей, предназначенодля использования в химических реакторах и может быть использовано втехнике образования эмульсий и суспенэий.Известны смесители, содержащиекорпус с герметично установленнымив нем дисками с отверстиями, центробежные форсунки с камерой завихрения,соплами и по крайней мере двумя группами - основных и дополнительных -,завихряющих каналов, соединенных через подводящие каналы с размещеннымив корпусе изолированными один от другого основными и дополнительными коллекторами1,Недостатками указанного смесителяявляется малая расходонапряженн 6 стьпо сечению зоны смесеобразования изза ецио малой компактности, недостаточная равномерность распределениякапель, вызванная значительным расстоянием между форсунками, потребность в значительном перепаде давления на форсунках из-эа повышенныхпотерь на трение, вызванных большойомываемой жидкостью поверхностью ибольшим временем пребывания жидкости з в форсунках.Известен также смеситель, содержащий подводящие патрубки, пакет дисков, герметично соединенных друг сдругом, один из которых сплошной, адругие выполнены с симметрично расположенными канавками и отверстиями,образующими соответственно распределительные каналы и камеры завихре ния 12.Этот смеситель достаточно компактен и обеспечивает приемлемую расходонапряженность, Он наиболее близок данному изобретению по своей техни.ческой сущности, большинству общих госущественных признаков, и являетсяпрототипом изобретения.Цель изобретения - получение максимально компактной конструкции сминимальным обьемом заполненных жидкостью полостей; обеспечение симметричной разводки жидкости по каждой Форсунке для достижения максимальной равномерности, распределения капель, з повышение эффективности процесса смешения путем улучшения качества смеси и расширения диапазона регулирования расхода компонентов,Поставленная цель достигается тем, 10 что в смеситель, содержащий подводящие патрубки, пакет дисков, герметично соединенных друг с другом, один из которых сплошной, а другие выполнены с симметрично расположенными ка навками и отверстиями, образующими соответственно раСпределительные каналы и камеры завихрения, дополнительно снабжен диском с соплами, размещенными по оси завихрения каждой камеры, ф На Фиг. 1 представлен продольныйразрез предложенного смесителя; наФиг. 2 - разрез А-А Фиг. 1; нафиг. 3 - совмещенные виды по Б и раз- арезы В-В, Г-Г и Д-Д фиг, 1; на фиг,совмещенные виды по Е и разрезы Ж-Ж,И-И, К-К фиг. 1,1В корпусе 1 в виде сплошного диска с основным 2 идополнительным 3 коллекторами для одного реагента, основным 4 и дополнительным 5 коллекторами для подвода второго реагента установлены герметично соединенные один с другим по торцу, например, диффузионной пайкой в вакууме, диски 6-11. В лицевом диске 6 выполнены расположенные в сотовом порядке отверстия 12, образующие периферийные сопловые каналы. В диске 7 выполнены46 отверстия 13 и 14 и соединенные с последними пропилы 15 и 16. В диске 8 выполнены глухие отверстия 17 и сквозные отверстия 18 и 19, равномерно распределенные по узлам гекса-ф гональной решетки. Отверстия 17 и 18 соединены с отверстиями 19 тангенциальными к последним каналами 20 и 21. Ввиду гексагонального располо-, жения отверстий 17-19 каждое отверстие 19, образующее камеру завихрения соединено тремя тангенциальными каналами 20 с отверстием 17 и тремя последовательно чередующимися с ними каналами 21 - с отверстиями 18, Кана лы 20 и 21 для улучшения гидродинамики течения могут быть выполнены конФузорными, На оборотной поверхности диска 8 выполнены пропилы 22 и 23,соединенные с отверстиями 18.На лицевой стороне диска 9 выполнены центровочные пояски 24 и выточки 25 с соплами 26, образующие центральные сопловые каналы. На оборотной стороне выполнены равномерно расположенные по узлам гексагональнойрешетки чередующиеся отверстия 27-29.Отверстия 27 - 28 соединены с отверстиями 29 чередующимися тангенциальными каналами 30 и 31, а периферийный рял отверстий 28 с пропилами 32.На диске 1 О выполнены сквозныеотверстия 33 и 34, расположение которых соответствует расположению отверстий 27 и 28 диска 9, и пропилы35, соединенные с отверстиями 33,На диске 11 выполнены лишь отверстия36, расположение которых соответствует отверстиям 34 диска 10. Наконец,на внутренней торцовой поверхностикорпуса 1 выполнены пропилы 37, а квнешней стороне приварены подводящие патрубки 38-41, соединенные сколлекторами 2-5 сверлениями 42-45,Для удобства монтажа диски 7-11 икорпус могут иметь центровочные отверстия и штифты. При герметичномсоединении дисков 7-11 и корпуса 1отверстия 13 и 19 образуют периФерийные, а отверстия .29 - центральныекамеры завихрения двухкомпонентныхцентробежных форсунок с сопловымиканалами 12 и 26, соединенные черезтангенциальные каналы 20, отверстйя17, 14, пропилы 16 и 15 с основнымколлектором 2, через тангенциальныеканалы 21, отверстия 18, пропилы 23и 22 - с дополнительным коллектором3, через тангенциальные каналы 30 иотверстия 27, отверстия 33 и пропилы 37 - с основным коллектором второго реагента 5, а через тангенциальные каналы 31, отверстия 28, сверления 34 и пропилы 35 и 32 - с дополнительным колллектором второго реагента 4,При подаче через патрубки 38-41 в коллекторы 2-5 реагентов основной расход первого из них, попадая через подводящие пропилы 15, 16, отверстия 14 и 17, тангенциальные каналы 20 в отверстия 19, истекает через отверстие 12 в виде тонкой кольцевой пелены, диспергирующейся на капли. Основной расход второго реагента, поступая через коллектор 5, пропилы 37, отверстия 33 и 27, тангенциальные каналы 30 получает вихревое течение в камерах завихрения 29 и истекает со среза сопел 26 в виде тонкой кольцевой пелены, которая пересекается с пеле-ной другого реагента, истекающего со среза отверстия 12, вмешивается с каплями другого реагента, которые вступают друг с другом в реакцию в пространстве зоны смесеобразования,16 При необходимости увеличить расход реагентов их дополнительно направляют в коллекторы 3 и 4, откуда один из них по пропилам 22 и 23 попадает через отверстия 18, тангенциальные13 каналы 21 в отверстия 19, смешивается там с основным расходом из тангенциальных каналов 20 и совместно истекает со среза отверстия 12. Другой дополнительный реагент из коллектора 2 ф 4 поступает по пропилам 32 отверстия 33, пропилам 35 к отверстиям 28, а от них через тангенциальные каналы 31 - в камеры завихрения 29, где смешивается с основньм расходом этого2 реагента и истекает через сопло,26.Выполнение смесителя в виде соединенных один с другим по торцу дисков, в которых в различных плоскостях выполнены завихривающие и разво- Зф дящие пррпилц и отверстия, образующие при соединении подводящие каналы; камеры завихрения и сопла центробежных форсунок, и выполнение основных и дополнительных подводящих от- ЗЗ верстий и камер завихрения равномерно распределенными по узлам гексагональной решетки позволяет достичь максимальной компактности смеситЕля, минимума потерь, расположить основ ные и дополнительные тангенциальные каналы каждой из Форсунок в одной плоскости, что повышает эффективность смешения и обмена энергией и улучшает . качество распыливания. Потери на сме з шивание двух разноскоростных потоков в каждой камере завихрения уменьшают-, ся при уменьшении скорости подачи жидкости, т.е. применительно к центробежным Форсункам, при увеличении у радиусов отверстий 19 - 29. Однако 0 6при этом увеличивается время пребывания в них жидкости и возрастают потери на трение, Определенное экспериментально оптимальное соотношение радиусов отверстий 19 и 29 с радиусами отверстий 12 и сопел 26 составляет для 10-кратного регулирования расхода топлива гф 1,8-2,2. Для пересечения углов факелов, истекающих через сопловые каналы 12 и 36, возможно выполнение профилей каналов 12 расшйряю- щимися по ходу потока,Для организации экзотермических реакций с выделением большого количества тепла, например в газогенераторах, следует изготавливать предложенный смеситель из жаростойких нержавеющих сплавов и соединять путем дифФузионной пайки в вакууме, а наружные швы проваривать электронно-лучевой сваркой. Для модельных проливок и организации смещения низкотемпературных реагентов возможно изготовление смесителя из пластмасс путем склеивания под прессом.Формула изобретенияСмеситель, содержащий подводящие патрубки, пакет дисков, герметично соединенных друг. с другом, один из которых сплошной, а другие выполнены с симметрично расположенными канавками и отверстиями, образующими соответственно распределительные каналы и камеры завихрения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью. повышения эффективности процесса за счет улучшения качества смеси и расширения диапазона регулирования расхода компонентов, смеситель дополнительно снабжен диском с соплами, рамещенны-, ми по оси каждой камеры завихрения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ю 3702536, кл. 6019722. Патент СССР й 487475,кл. В 01 Р 5/00, 1972.оставитель В, Базарехред К.Мыцьо орректор Ю, Макарен отов 79 / 7 Тираж 622 ИЛИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий одписно 13035 Жоскаа Ж, Раувская нб, д, Д/;- пиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектц