Статический смеситель

Статический смеситель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>939048 (61) Дополнительное к авт; свид-ву— (22) Заявлено 16. 01. 81 (21) 3237244/23-26 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет—

Опубликовано 300682. Бюллетень Hо 24

Р1)М К з

В 01 F 5/00

Государственный комитет

СССР по лелам изобретений и открытий (53)УДК 66.021 ° .063 (088. 8) Дата опубликования описания 300682

A.A.Boëêîâ, В.Г.Ильин и В.A. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследозательский институт машин для проиэводства синтетических волокон (54) СТАТИЧЕСКИЙ СИЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к области перемешивания жидких сред, преимущественно вязких растворов и расплавов, и может, например, использоваться на машинах производств химических волокон.

Известен статический смеситель, представляющий собой полую горизонтальную pv6y с расположенными под о углом 90 к продольной оси элементами в виде пары плоских пластин, каждая из которых имеет несколько заостренных граней полуэллиптической формы.Эти пластины образуют первую . перегородку. Под углом к первой перегородке расположена вторая пара пластин с линейными и полуэллиптическими гранями (11.

Недостатком смесителя является значительное сопротивление течению жидкости. Кроме этого, стремление обеспечить интенсивное смешивание приводит к усложнению формы смесительных элементов и 1,дорожанию изготовления, а стремление к упрощению их формы снижает интенсивность смешивания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является статический смеситель, выполненный в виде трубы последовательно установленными в ней смесительными элементами, каждый из которых имеет форму цилиндрической пробки. В пробке выполнены два пересекающихся канала. Переме1аиванив жицкости происходит эа счет турбулентного течения в месте пересечения каналов 123.

Известный статический смеситель не может обеспечить высокую степень перемешивания жидкости, поскольку отдельные потоки, сливаясь в месте пе- ресечения каналов, расходятся без

15 проникновения друг в друга. Иными словами, потоки входят в тело смесительного элемента и выходят иэ него в тех же точках поперечного сечения трубы.

Цель изобретения — интенсификация

20 перемешивания.

Указанная цель достигается тем, что в статическом смесителе, содержащем последовательно установленные смесительные элементы, каждый из ко25 торах влнен в виде пробки со сквозными, попарно пересекающимися каналами, торцовые поверхности смесительных элементов выполнены в виде двух плоскостей, расположенных под углом одна к другой, а каждый иэ каналов

939048 иентирован в направлении противожащих плоскостей.

При этом расстояние между осями вресекающихся каналов составляет .25-0,75 диаметра канала.

На фиг.1 изображен статический еситель, продольное сечение, на т.2 — сечение А-A на фиг.1

Ст атический смеситель содержит трубу в которой установлены последовально друг за другом несколько сметельных элементов 2, выполненных в де пробок. Торцовые поверхности.прок имеют форму двух плоскостей 3, сположенных под углом одна к дру>й. При этом каждый следующий по хо-(> жидкости элемент повернут вокруг .и трубы относительно предыдущего

90 . В теле пробок выполнены карлы 4, каждый из которьх ориентиро н в направлении противолежащих 20 (оскостей. Каналы выполнены попарно .ресекающимися. Расстояние между их .ями составляет 0,25-0,75 диаметра (нала.

Устройство работает следующим обра.25

>м.

Жидкость (расплав полимера),дви ясь по трубе, разделяется на два

>тока посредством ребра, образован)го плоскостями торцовой поверхнос- 30 и устремляется в каналы 4.

Перемешивание жидкости происходит счет турбулентного течения на участз пересечения каналов, переориента(и потока по сечению трубы и взаимзго проникновения части потоков друг друга на участке пересечения канаэв.

Турбулизация потоков на участке эресечения каналов происходит пото- 40 что в этом месте резко возрастает

<орость жидкости, обусловленная тем, го в зоне пересечения каналов сумзрная площадь их поперечного сечеля меньше суммарной площади сечеия на других участках.

Переориентация потоков происходит отому, что каждый канал соединяет ротиволежащие плоскости на торцах месительного элемента. При этом в сне пересечения оси каналов проходят 50 а расстоянии друг от друга, а потои, сливаясь в этой зоне, не могут . овлиять друг на друга настольно, чтоы изменить направление течения.

В случае, если в зоне пересечения SS ан лов расстояние между их осями раво нулю, т.е. оси каналов пересекаютя, то потоки при сливании образуют две параллельных струи, которые отклоняют друг друга и изменяют направление течения. Иными словами, каждый поток до зоны пересечения движется по одному каналу, а после зоны пересечения — по другому. Эффект смешения в данном случае происходит лишь за счет турбулизации потока в зоне пересечения каналов, а переориентация и взаимно проникновение потоков полностью отсутствует. В случае, если оси каналов отстоят в зоне пересечения на величину диаметра канала, каналы только касаются друг друга, но не имеют участка пересечения. В этом случае эффект перемешивания достигается только за счет переориентации,.а турбулизация и взаимное проникновение потоков отсутствует. Следовательно, наибольшую интенсивность перемешивайия можно достигнуть только в случае, если расстояние между осями каналов в зоне их пересечения лежит в пределах 0,25-0,75 диаметра канала.

Интенсификация смешения предлагаемого смесителя обеспечивается одновременньм проявлением трех эффектов: турбулентности течения, переориентации и взаимного проникновения потоков.

Формула изобретения

1. Статический смеситель, содержащий трубу, в которой последовательно установлены смесительные элементы,,каждый из которых выполнен в виде пробки со сквозными, попарно пересекающимися каналами, .о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации перемешивания, торцовые . поверхности смесительных элементов выполнены в виде двух плоскостей„ расположенных под углом одна к другой, а каждый из каналов ориентиро-. ван в направлении противолежащих плоскостей.

2. Смеситель по п.1, о т л и ч а ю шийся .тем, что .расстояние между осями пересекающихся каналов составляет 0,25-0,75 диаметра канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе (1. Патент Великобритании

9 1380142, кл.В1С, опублик. 08.01.75.

2.Патент США М 3860217,кл. 259-4, опублик. 14.01 75 (прототип).

939048 фиг. 1

Составит ель Т, В. Круглова

Техред.A. Бабинец Корректор Л. Бокшан

Редактор М.Ткач

Заказ 4533/15 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óêãîðîä, ул.Проектная,4