Смеситель жидкостей

Смеситель жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.СМЕСИТЕЛЬ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий подводящие патрубки с пленочным распределителем, размещенным внутри смесительной камеры со стенкой , установленной поперечно движению пленок, и устройство для отвода смеси, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения эффективности про цесса смеагения, пленочный распределитель выполнен в виде коаксиально установленных относительно . вертикальной оси усеченных тел вращения , большие основания которых размещены в нижней части, а меньшиев верхней части смесителя, смесительная камера образована наружным и внутренним торообразными желйбами, при этом на|)ужный желоб одним концом плавно сопряжен с нижней частью внутреннего тела вращения , а другим соединен со стенкой камеры, установленной поперечно движению пленок. 2. Смеситель по п.1, о т л и чающийся тем, что внутри (Л тел вращения между верхними основаниями и концами подводящих патрубс ков образованы стабилизируюпще камеры . 4; ел ч1 ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) В 01 Р 5 ОО

«

I, j

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ У

«

««- » «»

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(21) 3464539/23-26 (22) 05.07.82 (46) 23.02.84. Бюл. 9 7 (72) М.В.Демура, М.В.Знаменская и A.ß.Çåëüöåð (71) Научно-исследовательский институт санитарной техники и оборудования зданий и сооружений (53) 66.063(088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР

9 350498, кл. В 01 F 5/04, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

)1 841662, кл. В 01 F 5/02, 1981

/ (54) (57) 1. СИЕСИТЕЛЬ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий подводящие патрубки с пленочным распределителем, размещенным внутри смесительной камеры со стенкой, установленной поперечно движению пленок, и устройство для отвода смеси, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения. эффективности про цесса смек(ения, пленочный распре делитель выполнен в виде коаксиально установленных относительно вертикальной оси усеченных тел вращения, большие основания. которых размещены в нижней части,.а меньшиев верхней части смесителя, смесительная камера образована наружным и внутренним торообразными желобами, при этом наружный желоб одним концом плавно сопряжен с нижней частью внутреннего тела вра . щения, а другим соединен со стенкой камеры, установленной поперечно движению пленок.

2. Смеситель по n.l, о т л и—

O ч а ю шийся тем, что внутри тел вращения между верхними основа-. ниями и концами подводящих патрубков образованы стабилизирующие камеры.

1074579

Изобретение относится. к устройствам для перемешивания жидких сред и может быть использовано в технике очистки воды, обогащения ми. нерального сырья, химической, пищевой и ряде другия отраслей промышленности.

Известен смеситель струйного типа., содержащий смесительную ка меру, в которую жидкости подаются через сопла под напором под углом или навстречУ друг другу (1 .

Однако такая конструкция отличается большими энергетическими затратами на турбулизацию потоков.

Применение смесителя такого тийа для приготовления жидкостей с бистро ««зменяющимися физико-химичес кими свойствами, например золя активной кремнекислоты, или жидкостей, мгнбвенно вступающих в контакт друг с другом или с твердой фазой, ухудшает их технологические, свойства. Такое ухудшение обусловлено явлением перезарядки золя в центрах активации, а в случае обра ботки суспензии флокулянтом в сме» сителях, обеспечивающих высокую турбулентность, наблюдается разрушение флокул, так как конструкция не обеспечивает соблюдение оптимален ной величины критерия Кемпа G(53C, Поэтому для восстановления флокул

"«ервоначальная доза реагента применяется завышенной.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности к достигаемому результату является смеситель жидкостей, содержащий подводящие патрубки с пленочным распределителем, размещенным внутри смесительной камеры со стенкой, установленной поперечно движению пленок, и устройство для отвода смеси. Стенка служит внезапным пре пятствием для возникновения интенсивной турбулентности ° Введение процесса смешения в тонких слоях в совокупности с дополнительным перемешиванием в момент удара о препятствие обеспечивает.интенсивиое перемешивание (2 3.

Однако для известной конструкции характерны высокие энергоэатраты вследствие необходимости поддерживания высокого напора на выходе из подводящих патрубков, огр ничен ность степени уточнения слоев жидкости, определяемой соотношением диаметров патрубков и распылителя (диски), которое составляет

1,5-2,5, невозможность осуществлять. смешение более чем двух компонентов и невозможность ведения процесса в условиях оптимальной величины критерия Кемпа. вследствие высокой турбулентности.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и повышение эффективности процесса смешения.

Поставленная цель достигается тем,что в смесителе жидкостей, со» держащем подводящие патрубки с пленочным распределителем, размещенным внутри смесительной камеры со стенкой, установленной поперечно движению пленок, и устройство для

10 отвода смеси, пленочный распределитель выполнен в виде коакси15

65 ально установленных относительно вертикальной оси усеченных тел вращения, большие основания которых размещены в нижней части, а меньшие — в верхней части смесите" ля, смесительная камера образована наружным и внутренним. торооб-, разными желобами, при этом наружный желоб одним концом плавно сопря. жен с нижней частью внутреннего тела вращения, а другим соединен со стенкой камеры, установленной поперечно движению пленок.

Кроме того, внутри тел вращения между верхними основаниями и концами подводящих патрубков образованы стабилизирующие камеры.

В предлагаемой конструкции обеспечивается возможность получения раздельно образуемых в ламинарном режиме тонких пленок смешиваемых жидкостей с последующим мгновенным и полным их перемешиванием в момент удара о препятствие. При этом подача жидкостей может осуществляться с минимальными потерями напора и про- . цесс может проводиться при оптимальных дозах реагентов, так как устраняются причины (продолжитель-ная высокая турбулентность, крупномасштабные вихри при перемешивании) разрушения хлопьев.

На чертеже схематично -показана конструкция смесителя, продольный разрез.

Смеситель содержит пленочный распределитель, выполненный в виде усеченных коаксиально установленных тел вращения: наРужного 1 и внутреннего 2. Меньшие основания соответственно 3 и 4 этих тел,имеющие переливные кромки, размещены в верх. ней части, а большие основания соответственно 5 и б - в нижней части смесителя. Внутри тел 1 и 2 вращения образованы стабилизирующие камеры соответственно 7 и 8, к которым подключены концы подводящих патрубков соответственно 9 и 10.

Смесительная камера 11 образована наружным 12 н внутренним 13 торообразными желобами. При этом наружный желоб 12 одним концом плавно сопряжен и с нижней частью внутреннего тела вращения, а другим сое. динен со стенкой 14 камеры 11, ус1074579

1О!

25

35

45

Составитель Н.Федорова

Редактор С.Саенко ТехредТ.Фанта Корректор A.Çèìîêîñîâ

« °

Заказ 427/8 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тановленной поперечно движению пленок, образующей внезапный перегиб. Камера 11 имеет промежуточный сборник 15 смеси, сообщенный ,посредством переливных трубок 16 с поддоном 17. Нижняя кромка наружного тела 1 вращения введена внутрь смесительной камеры 11.

Устройство работает следующим образом.

Первая исходная жидкость, например суспензия, по патрубку 10 подается в стабилизирующую камеру 8, откуда через переливную кромку основания 4 равномерно поступает на внешнюю поверхность внутреннего тела 2 вращения и под действием сил тяжести устремляется с ускорением книзу. Поскольку диаметр распреде- лителя увеличивается, толщина слоя жидкости непрерывно равномерно уменьшается, образуется тонкая пленка. Аналогичный процесс происходит с другой жидкостью, например раствором флокулянта. Последний по патрубку 9 подается в стабилизирующую камеру 7, затем, перелившись через кромку 3, попадает.на внешнюю поверхность тела 1 вращения и далее, стекая по его поверхности, образует тонкую равномерную пленку. Пленка суспензии, .стекающая по телу 2,,достигая смесительной камеры ll, продолжает по инерции двигаться вверх вдоль изгиба стенки камеры. Пленка раствора флокулянта стекает с нижней кромки внешнего тела 1 вращения и накладывается на пленку суспензии.

Двухслойный поток движется вдоль плавного изгиба стенки камеры, затем.встречает на своей пути пре.пятствие в виде стенки 14. Возникает турбулентный вихрь, и вследствие очень малой толщины слоев (пленок) жидкостей происходит их практичееки мгновенное и полное перемешивание. Смесь попадает в промежуточный сборник 15, затем через переливные.трубки 16 поступает в поддон 17, откуда отводится по наэначению (например, в отстойник или камеру реакции).

Предлагаемая конструкция смесителя представляет собой лишь один из многих возможных вариантов.

Тел вращения в распределителе может быть больше, чем два, их число равно количеству смешиваемых жидкостей.

Если смешивается больше чем две жидкости, между внешним и внутренним телами,коаксиально устанавливаются промежуточные тела, по конструкции аналогичные внешнему телу.

По своей форме они могут представлять собой, например, усеченные конусы, а также полусферы, полуовоиды или любые другие тела вращения с выпуклой, ровной или вогнутой поверхностью, при условии увеличения их диаметра к нижнему основанию, что необходимо для равномерного постепенного утонения плен-. ки жидкости. В одном устройстве мо-, гут быть применены тела разн .х конфигураций, например усеченный конус и полусфера и т.п. Может быть подобрана для каждой из смешиваемых жидкостей оптимальная конфигурация распределителя, а также оптимальные размеры, которые в зависимости от расхода, вязкости и дру„ гих физико-химических характеристик жидкостей обеспечат оптимальный:режим образований пленки.

Предлагаемая конструкция позволяет, таким образом, в широких пределах регулировать критерий

Кемпа без дополнительных энергозатрат за счет изменения формы или размеров распределителя. Отсутствие высоких энергозатрат на турбулизацию потока (смешиваемых жидкостей) обеспечивает экономичность устройства,.малая продолжительность и высокая эффективность перемешивания позволяет сократить расход реагентов °

При этом обеспечивается возможность перемешивания более чем двух жидкостей. одновременно.