Смеситель

Смеситель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик iii899106 (61) Дополнительное к авт. свий-ву h 498024 (22) Заявлено 10. 06. 80 (21) 2937662/23-26 с присоевииением заявки И (23) Й риорнтет—

Опубликовано 23 ° 01 82. Бюллетень J4 3

Дата опубликования описания 23.0 1,82 (51)М. Кл.

8 01 Г 3/02

3Ьеудврственвы6 квнитет

СССР лв делан изабретений и открытий (53) УДК. 66.063 (088.8) 1

И.M.Ðîìàíþê, Г.П.Чурик, О.Я.Гузечак и Р.fl.Ìòðóíÿê (72) Авторы изобретения (71) Заявитель q >lae1" . (54) СИЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к технике смешения газовых компонентов и может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности.

Для при готовления углеводород-кислородных смесей необходимо смесительное устройство, обеспечивающее смешение углеводородов с кислородом за время меньшее индукционного периода самовоспламенения при 600-800 С, исключающее образование застойных зон, обеспечивающее равномерное распределение кислорода в объеме углеводородов и равномерную скорость по всей длине зоны смешения. Равно-: мерное распределение кислорода в углеводороде обеспечивается при определенном соотношении скоростей смешиваемых компонентов.. 2а .,Оптимальным соотношением скорости кислорода к скорости углеводоро" да является 1,8:3,0 при скорости углеводорода 100 м/с.

Известен смеситель трубчатого типа для приготовления газовых смесей. содержащий корпус, входные и выходные штуцеры, распределительные решетки, в которых параллельно установлены трубки с отверстиями для прохода смеси.При этом отношение средней площади поперечного сечения трубок к площади поперечного сечения отверстий в них составляет

3,6:5,0, а отношение шага отверстий к их диаметру равно 10:20. Отношение площади сечения трубок на входе смеси к площади сечения трубок на выходе ее составляет 0,7:0,8. В корпусе смесителя дополнительно установлена решетка, площадь сечения отверстий которой составляет 2-33 от сред4ей площади сечения трубок. Извест4ый смеситель обеспечивает смешение углеводородов с кислородом при

600-800 С 11.

Однако при использовании такого смесителя для приготовления углево899106

4 дород" кислородных смесей с содержанием гомологов метана (пропан, бутан, пентан), для которых индукционный период самовоспламенения снижается более, чем в два раза, невозможно приготовить углеводород-кислородную смесь. В смесителе возникает воспламенение смеси, которое приводит к разрушению смесительного устройства.

Цель изобретения - получение

Гомогенных углеводород-кислородных смесей с содержанием гомологов метана, подогретых до высокой температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в смесителе трубки выполнены по винтовой линии, а отношение шага винта к среднему диаметру трубки составляет 20:40 °

Такое выполнение смесителя повышает турбулентность потока, увеличивает путь смешения при времени, не превышающем индукционный период самовоспламенения, и повышает степень перемешивания углеводородов с ки лородом за время, меньшее на 303 по сравнению с известным смесителем.

Отношение шага винта к среднему диаметру трубки, равное 20:40, позво" ляет обеспечить равномерную скорость смеси по всей длине камеры смешения.

На фиг. 1 изображен смеситель, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 " винтообразная конусная трубка.

В корпусе 1 смесителя расположены верхняя 2 и нижняя 3 решетки, в которые вмонтированы винтообразные конусные трубки 4 с отверстиями 5 диаметром 2-3 мм. Для гашения скоростного напора окислителя и распределения его по каналам установлен щиток 6. Для гашения скоростного напора углеводородов, поступающих. на смешение, и равномерного распределения по винтообразным конусным трубками установлена решетка 7. Смеситель оборудован штуцерами 8 и 9 для ввода смешиваемых компонентов и штуцером 10 для вывода смеси. На корпусе смесителя выполнены прорези 11 для прохода компонентов.

Смеситель работает следующим образом. Углеводороды через штуцер 9 и распределительную решетку 7 поступас, ат на смешение в винтообразные конус" ные трубки 4. Кислород через штуцер 8

1О

25 с.

Зо

35 40

S5

t минуя щиток Ь, прорези 11 в корпусе смесителя 1 и отверстия 5 в винтообразных конусных трубках 4, поступает на смешение с углеводородами. Образо" вавшаяся углеводород-кислородная смесь выводится через штуцер 10.

Пример 1. На опытной модели смесителя готовят метано-кислород- ные смеси с содержанием 20 об.4 гомологов метана (пропан, бутан, пентан ) при 700-800 С. Расход природного газа 220 нм/ч, расход кислорода 110 м /ч. Смеситель состоит из э четырех винтообразных конусных трубок с шагом винта 20 средних диаметров трубки с общей площадью поперечного сечения на входе 1,15 ° 10 м и на выходе смеси 5,5 ° 10 м

Площадь поперечного сечения от верстий диаметром 2 мм в винтообраз-, ных- конусных трубках равна 1,2. 1(Г м расстояние между отверстиями 12 диаметров (24 мм).

Смесительное устройство работало на протяжении 150 ч, самовоспламенения смеси не наблюдалось.

Hp и и е р 2. На опытной модели смесителя готовят метано-кислородные смеси с содержанием 20 об.4 гомологов метана (пропан, бутан, пентан), при 700-800 С.

Расход природного газа 220 нм/ч расход кислорода 110 м /ч. Смеситель состоит из четырех винтообразных конусных трубок с шагом винта

30 средних диаметров трубки с общей площадью поперечного сечения на входе 1,15 10 v% на выходе смеси

5,5 ° 10Г м . Площадь поперечного се" ,ф чения отверстий диаметром 2 мм в винтообразных конусных трубках равна 1,2-10, расстояние между отверстиями 1,2 диаметров (24 мм).

Смесительное устройство работало на протяжении 150 ч, самовоспламенения смеси не наблюдалось.

Пример 3. На опытной модели смесителя готовят метано-кислородные смеси с содержанием 20 об.4 гомологов метана (пропан, бутан, пентан) при 700-800 "С. Расход природного газа 200 нм7ч. Смеситель состоит из четырех винтообразных конусных трубок с шагом винта 40 средних диаметров трубки с общей площадью поперечного сечения на входе

1,15 10 4 и на выходе смеси 5,5 10 м.

Площадь поперечного сечения отверстий диаметром 2 мм в винтообразных

8991 конусных трубках равна 1,2 ° 1WP расстояние между отверстиями 12 диаметров (24 мм).

Смесительное устройство работало на протяжении 150 ч, самовоспламенения смеси не наблюдалось.

При шаге винта меньше 20 средних диаметров трубки возрастает сопротивление в камере смешения, которое требует дополнительных затрат энергии, а при шаге винта больше 40 средних диаметров трубки ухудшается степень перемешивания углеводородов с кислородом и увеличивается время пребывания смеси в камере смешения, превышающем индукционный период самовоспламенения.

При шаге винта 20-40 средних диаметров трубки обеспечивается гомоген-„

06 4 ное приготовление смеси при температуре подогрева 700-800 С.

Формула изобретения

Смеситель по авт.св. 1. 498024, отличающийся тем, что, с целью получения гомогенных углево. дород-кислородных смесей с содержанием гомологов метана, подогретых до высокой температуры, трубки выполнены по винтовой линии, а отношение шага винта к среднему диаметру трубки составляет 20-40.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 498024, кл. В 01 F 3/02, 1974.

Фиг. 1