| Рис. 15. Слема струйного смесителя-диспергатора | |
Раствор смеси органохлорсиланов в толуоле из мерника-дозатора 1 поступает в струйный смеситель 3 сюда же подается в заданном соотношении вода. Расход компонентов контролируется ротаметрами. Реакция согидролиза происходит в камере смешения смесителя 3. Для завершения согидролиза реакционную смесь направляют в колонну 4, из которой массу сливают в флорентийский сосуд 5. В этом сосуде продукты согидролиза и соляная кислота расслаиваются. [c.228]
| Рис. IV-1. Струйный смеситель для газов. |  |
В реакторах идеального вытеснения перемешивание допускается лишь в поперечном сечении аппарата, что при обработке высоковязких жидкостей может быть достигнуто применением шнека (рис. 4.1, л). Среды с небольшой вязкостью перемешивают турбулизацией потока реакционной смеси в трубчатом реакторе. Для предварительного смешения реагентов перед подачей в реактор применяют струйный смеситель (рис. 4А, м.). [c.245]
Установка встроенных струйных смесителей, снабженных перфорированными отражателями с площадью перфорации 5-12,5 % от площади выходного отверстия смесительного патрубка, которые работают в вертикальных электродегидраторах не менее эффективно, чем в горизонтальных. [c.44]
Предложен ряд методов расчета струйных смесителей (струйных насосов) анализ различных методов расчета гидроэлеваторов дает Б. Э. Фридман [99]. [c.245]
Кислоту сливают в канализацию, а гидролизат подвергают двухступенчатой промывке водой в промывателях 6 а 8, по конструкции аналогичных струйному смесителю. Гидролизат промывают до pH 5—6 и отделяют от промывных вод в флорентийских сосудах 7 л 9 в в емкости 10. [c.228]
Перемешивание жидкостей осуществляется при помощи пневматического барботера, инжекторными или струйными смесителями, диафрагмовыми смесителями, механическими устройствами. [c.246]
Струйные смесители, сопла, вентиляторы, пропеллеры, встроенные приспособления (перегородки, насадка) [c.509]
Кислота, подаваемая в верхнюю часть колонны 11, взаимодействует с поступающей противотоком смесью водяного пара и паров кислоты. Кислота, выходящая из куба колонны II, по трубопроводу 22 подается в струйный смеситель 12, где происходит смешение с перегретым водяным паром предварительно нагретым в на- [c.362]
Для расчета конечной температуры нагрева жидкости в струйных смесителях А. Н. Чернигов предложил основанную на своих экспериментальных данных формулу [c.159]
Ускорение процесса диффузии путем создания турбулентного потока и завихрений газовых ко.мпонентов. В струйных смесителях, например, струя одного газа с большой скоростью вдувается в находящийся в емкости другой газ [c.509]
Струйные смесители (рис. IV- ) позволяют обеспечить взаимодействие отдельных струй газов при их столкновении друг с другом. Потоки в смеситель обычно подают под давлением. Такие аппараты используются иногда для смешения жидкостей, но наибольшее применение они нашли при смешении горючих газов непосредственно перед зажиганием. [c.335]
При реакторной системе со струйным смесителем (рис. 19) смешение достигается также за счет внешней [c.60]
При реакторной системе со струйным смесителем (см. рис. 20) смешение достигается также внешней циркуляцией, но в качестве смесительных устройств применяют сопла. Тепло отводится при выкипании некоторого избыточного количества компонентов реакции, пары которых затем сжижаются и возвращаются обратно в процесс. [c.66]
Промышленную проверку проходят электроразделители типа ЭРВ со встроенными струйными смесителями. При сокращении объема используемой пресной воды, эти смесители позволяют доводить очистку светлых нефтепродуктов до высокого требуемого качества. Питание электродов осуществляется постоянным током от выпрямителей ТВТМ-400/30 (мощность 8,1 кВт, регулируемое напряжение 8—30 кВ и максимальный ток 270 мА) или ТВТМ-800/50. [c.378]
Принципиальная технологическая схема установки представлена на рис. 1. Сырье — бутан-бутиленовая фрахщия — из емкости насосом подается на испарительную установку. Нагретые почти до 100° пары бутана через струйный смеситель, в котором они смешиваются с водяным паром, поступают в два распределительных коллектора. Паро-бутановая смесь равномерно распределяется но всем тридцати параллельным потокам, на каждом из которых установлена лимитная ша11ба, и затем поступает в печь пиролиза. Печной агрегат состоит из двух секций подогревательной и реакционной темпера- [c.182]
Сырье, подаваемое из емкости 1 насосом 2 через испарительную установку 3, 4, 5, смешавшись с паром в струйном смесителе 6, равномерно распределяется по 30 потокам с помощью лимитных шайб и поступает в печь пиролиза. Печной агрегат состойт из двух секций подогревательной 7 (температура нагрева 700° С) и реакционной 8 (1100° С). [c.187]
Трайс испытал струйный смеситель, состоящий из цилиндрического корпуса с внутренней металлической тарелкой, о которую ударялись жидкости, прокачиваемые насосом через аппарат. Исследовались аппараты диаметрами 100 и 150 мм, причем высота аппарата равнялась его диаметру. Размер [c.486]
Вследствие того, что величина 1/0с изменяется пропорционально 5с° , истинное влияние коэффициента диффузии на кс в этой работе не было установлено Другая исследованная разновидность струйного смесителя представляла собой вертикальный цилиндр диаметром 100 мм, в котором воду распыляли в толуоле. Высота корпуса была достаточной для того, чтобы фазы могли отстаиваться и порознь выводиться из смесителя. По суш,еству этот смеситель является смесительно-отстойным аппаратом, в котором перемешивание осуществляется за счет энергии струи. При экстракции бензойной кислоты из толуола нанлучшие результаты ( д/в=0,92) получены с распылительной трубкой диаметром 3,1 мм при суммарном расходе 7,6 Ю З м 1мин. Расход энергии в смесителе имел промежуточную величину между расходом энергии в смесителе с механическим перемешиванием и в описанном выше смесителе с пневматическим перемешиванием. [c.487]
По приведенной схеме жидкое стекло из хранилища или промежуточной емкости с постоянным уровнем забирается насосом-дозатором и подается в смеситель. Водопроводная вода под давлением 3—5 кгс/см , которое контролируется электроконтактным манометром, подается через ротаметр в этот же смеситель для разбавления. Раствор жидкого стекла (1,5—2,5%-ный по 8102) проходит усреднитель и поступает в струйный смеситель, где обрабатывается хлоровоздушной смесью. Газообразный хлор подают в смеситель по хлоропроводу через запорный вентиль, электромагнитный клапан и регулирующий вентиль. Количество его контролируется ротаметром с подключенной к нему клапанной коробкой для подсоса воздуха прн колебаниях вакуума в системе. [c.770]
В струйном смесителе происходит перемешивание и взаимодействие хлора с жидким стеклом, в результате чего щелочность жидкого стекла снижается (протекает реакция с образующимися при гидролизе хлора гипохлоритной и соляной кислотами) одновременно в растворе образуется монокрем-невая кислота. Далее раствор поступает в зрельник (время пребывания [c.770]
Приготовление и дозирование золя АК аппаратом ДАК-Ю происходят следующим образом. Вода от водопровода поступает в блок эжекторов-сме-сителм, где смешивается с жидким стеклом, дозируемым насосом-дозато-юм. При этом образуется 1,5—2%-ный по 5102 раствор жидкого стекла, последний поступает в струйный смеситель специальной конструкции, где обрабатывается хлоро-воздушной смесью и направляется сначала в абсор- [c.184]
chem21.info
Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкотекущих сред. Смеситель содержит камеру смешения, в поперечном сечении выполненную в форме витка спирали, на боковой стенке которой выполнен патрубок для тангенциального подвода жидкотекущих сред. Камера смешения связана с камерой гомогенизации полученной смеси, имеющей выходное отверстие, и снабжена регулятором скорости потока введенных в нее компонентов в виде поворотной лопатки, установленной на входе в камеру смешения с возможностью ее фиксации в заданном положении. Технический результат состоит в расширении технологических возможностей смесителя и повышении его эффективности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкотекущих сред и может быть использовано при обработке сточной воды для технических и бытовых нужд как на судах, так и на шельфовых буровых платформах, а также в химической промышленности при обработке нефти щелочью для получения красителей и других химических растворов.
Известен инжекторный струйный смеситель, содержащий камеру смешения, в донной торцевой стенке которой расположено отверстие для ввода пассивной среды (гудрона в жидком агрегатном состоянии), а на ее боковой стенке выполнены отверстия для тангенциального подвода активной среды (воздуха), и камеру гомогенизации с выходным соплом, имеющим по периметру окна для выхода смеси (а.с. SU №1113160, кл. B01F 5/04, 1984).
Известный смеситель характеризуется слабой степенью диспергирования пассивной среды в активную среду.
Наиболее близкой к предложенному изобретению является полезная модель, в которой описан инжекторный струйный смеситель, содержащий камеру смешения, в донной торцевой стенке которой выполнено отверстие для ввода первой среды, а на боковой стенке - отверстие для ввода второй среды, и камеру гомогенизации полученной смеси с выходным соплом.
Для обеспечения большей степени диспергирования пассивной среды (воздух) в активную среду (сточная вода) камера смешения инжекторного струйного смесителя выполнена спиралевидной (в поперечном сечении она имеет форму витка спирали). Описанный смеситель предназначен для термоокислительного жидкофазного обезвреживания сточных вод кислородом воздуха (RU №3563, В01F 5/04, опубликован 16.02.1997).
Недостаток ближайшего аналога состоит в том, что в нем не обеспечена возможность регулирования скорости потока поступающих в камеру смешения компонентов смеси.
Технический результат изобретения заключается в расширении технологических возможностей смесителя благодаря усовершенствованию его конструкции, обеспечивающей возможность регулирования скорости поступающих в смеситель компонентов смеси, с одновременным повышением эффективности смешивания этих компонентов.
Технический результат достигается в изобретении благодаря выполнению струйного смесителя с камерой смешения, имеющей патрубок для ввода в нее компонентов смеси, связанной с камерой гомогенизации полученной смеси, имеющей выходное отверстие. Камера смешения в поперечном сечении имеет форму витка спирали и снабжена регулятором скорости потока введенных в нее компонентов.
В преимущественном варианте выполнения смесителя регулятор скорости потока выполнен в виде поворотной лопатки, установленной на входе в камеру смешения с возможностью ее фиксации в заданном положении.
Лопатка закреплена на рычаге, свободный конец которого выведен с наружной стороны донной части камеры смешения для удобства управления лопаткой. Камера гомогенизации может иметь выходное сопло, снабженное направляющими поток полученной смеси лопатками.
На боковой стенке камеры смешения может быть образовано, по меньшей мере, одно дополнительное отверстие для подвода дополнительных компонентов и/или реагентов смеси.
Камера смешения предложенного смесителя выполнена спиралевидной, равномерно сужающейся по ходу потока, что обеспечивает появление в потоке вихрей, способствующих лучшему смешиванию вводимых в камеру компонентов смеси, например, таких как: нефть и раствор щелочи (NaOH) и, следовательно, образованию более мелких капель щелочи в нефти. Т.о. в полезной модели достигается технический результат, заключающийся в повышении эффективности смешивания компонентов смеси.
При движении компонентов смеси внутри камеры смешения создается турбулентное вихревое движение, способствующее образованию в центральной части этой камеры кавитационной каверны, в которой поддерживается давление ниже атмосферного.
Снабжение камеры смешения регулятором скорости потока введенных в нее компонентов смеси позволит увеличить или уменьшить струю потока, а следовательно, повлияет на размер и форму кавитационной каверны, что в свою очередь приведет к уменьшению или увеличению размеров капель реагентов. Т.о. в полезной модели достигается технический результат, заключающийся в расширении технологических возможностей конструкции.
Эффективность смешивания может быть также повышена благодаря выполнению на боковой стенке камеры смешения одного или нескольких дополнительных отверстий, предназначенных для тангенциального подвода активной среды в виде различных компонентов и реагентов.
Указанные отверстия могут располагаться на разных уровнях камеры смешения.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен смеситель (общий вид), на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Изображенный на фиг.1 инжекторный струйный смеситель состоит из камеры смешения 1, соединенной с камерой гомогенизации 3 полученной смеси, закрытой крышкой 3 с выходным патрубком или соплом 4. Камера 1 выполнена за одно целое или соединена с входным коническим патрубком 5 для подвода жидких компонентов смеси. На боковой стенке камеры 1 может быть выполнено одно или несколько отверстий 6 для подвода дополнительных компонентов или реагентов.
Камера 1 в поперечном сечении имеет форму витка спирали (фиг.2). На входе в камеру 1 в месте, где тыльная сторона патрубка 5 соединена с боковой стенкой камеры 1, установлена поворотная лопатка 7, служащая регулятором скорости потока компонентов смеси. Лопатка 7 жестко соединена с рычагом 8, свободный конец которого размещен в штоке 9, выполненном в донной части камеры 1.
Смеситель работает следующим образом.
Соответствующие компоненты и реагенты будущей смеси через патрубок 5 и отверстие 6, образованное в боковой стенке камеры 1, поступают внутрь камеры, создавая в ней турбулентное вихревое движение. В результате этого в центральной части камеры 1 над донной ее частью образуется кавитационная каверна, в которой создается давление ниже атмосферного.
Расширение или сужение струи входящих в камеру 1 компонентов смеси осуществляется поворотом рычага 8 с лопаткой 7, в результате чего происходит увеличение или уменьшение разрежения в кавитационной каверне, что, в свою очередь, приводит к уменьшению или увеличению размеров капель реагентов.
Спиралевидная форма камеры 1 и режим подачи жидких компонентов, регулируемый лопаткой 7, способствуют тому, что в кавитационной каверне начинается смешение компонентов при локальном воздействии более высокой температуры и более высокого давления, чем у исходных компонентов.
Из камеры смешения 1 смесь поступает в камеру гомогенизации 2, где процесс смешивания завершается.
После прохождения через камеру 2 смесь вытекает через выходное сопло или патрубок 4.
1. Струйный смеситель, содержащий камеру смешения с патрубком для ввода компонентов смеси, связанную с камерой гомогенизации полученной смеси, имеющей выходное отверстие, при этом камера смешения в поперечном сечении имеет форму витка спирали и снабжена регулятором скорости потока введенных в нее компонентов смеси, выполненным в виде поворотной лопатки, установленной на входе в камеру смешения с возможностью ее фиксации в заданном положении.
2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что поворотная лопатка закреплена на рычаге, свободный конец которого выведен с наружной стороны донной части камеры смешения.
3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что на выходе из камеры гомогенизации выполнено сопло, снабженное направляющими поток полученной смеси лопатками.
4. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что на боковой стенке камеры смешения образовано, по меньшей мере, одно отверстие для подвода дополнительных компонентов и/или реагентов смеси.
www.findpatent.ru
Изобретение может использоваться в химической, строительной, пищевой, а особенно в нефтяной и газовой промышленности при приготовлении буровых, промывочных и тампонажных растворов. Устройство включает всасывающий патрубок, патрубок подвода жидкости затворения, приемную камеру, кольцевую рабочую насадку, камеру смешения. Камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой. Внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза. Отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10. Достигается интенсификация процесса смешения, повышается качество смеси. 3 ил.
Изобретение может использоваться в химической, строительной, пищевой, а особенно в нефтяной и газовой промышленности при приготовлении буровых промывочных и тампонажных растворов. Оно относится к устройствам для приготовления растворов путем смешивания порошкообразного материала с гранулометрическим составом от 5 до 75 мкм (бентонитовый глинопорошок, цемент, барит и др.) и жидкости затворения.
Аналогом изобретения является гидроэжекторный смеситель (патент РФ №2442686), состоящий из приемной камеры, рабочей насадки, камеры смешения, всасывающего патрубка. Отношение площадей живого сечения камеры смешения и рабочей насадки составляет от 16 до 25. В изобретении предлагается формировать определенные скорости при истечении струи из рабочей насадки. Данный гидроэжекторный смеситель работает по принципу струйного насоса с центральным соплом.
Промысловые испытания данного гидроэжекторного смесителя показали, что при приготовлении тампонажного раствора плотностью от 1800 кг/м3, когда одновременно необходимо ввести расчетное количество жидкости и порошкообразного материала, ввиду ограниченности расхода жидкости затворения камера смешения не полностью заполняется жидкостью, истекающей из рабочей насадки, поэтому не образуется гидрозатвора, и подсасывается воздух из выкида смесителя. При этом коэффициент эжекции, в том числе по порошкообразному материалу, резко снижается.
Прототип изобретения выявлен в авторском свидетельстве SU №1171078 в виде смесителя, содержащего напорную камеру, конфузор, патрубок инжектируемого компонента, сопло, нагнетательный патрубок. Смеситель предназначен для приготовления раствора и решает задачу повышения качества смеси путем создания зоны высокой турбулентности за счет того, что инжектируемый компонент измельчается до мелкодисперсного состояния, так как попадает внутрь рабочего потока.
Недостатком представленного прототипа является то, что только в самом начальном участке камеры смешения работает принцип кольцевой подачи порошкообразного материала. Далее все три потока соединяются и в результате преобладания кинетической энергии возможны обратные токи из камеры смешения в приемную камеру. Данная технология неудовлетворительно реализуется при работе с цементными растворами завышенной плотности от 1800 кг/м3, для которых расход жидкости затворения минимальный, а коэффициент эжекции по порошкообразному материалу должен быть максимальным.
Задачей настоящего изобретения является достижение заданной плотности раствора, повышение качества смеси.
Техническим результатом является кратное увеличение коэффициента эжекции, в том числе и по порошкообразному материалу, интенсификация процесса смешения активной и эжектируемой сред.
Технический результат достигается тем, что в струйном смесителе-эжекторе, состоящем из всасывающего патрубка, патрубка подвода жидкости затворения, приемной камеры, кольцевой рабочей насадки, камеры смешения, камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой, причем внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза, а отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10.
При проектировании работы струйного смесителя-эжектора жидкость затворения (активный поток) подается по кольцевой рабочей насадке, камера смешения имеет кольцевое сечение за счет установленного внутри цилиндрического тела. Порошкообразный материал (эжектируемый поток) также подается по кольцу. Ввод жидкости затворения по кольцу позволит увеличить поверхность эжектирующей струи и тем самым увеличить производительность по порошкообразному материалу. Ввод по кольцу порошкообразного материала позволит дозированно и с большей поверхностью контакта осуществить смачивание всех порошкообразных частиц-компонентов раствора. Кольцевая камера смешения увеличит зону турбулентности струи рабочей жидкости, что позволит измельчить эжектируемый компонент, достигнув заданной степени диспергации и гомогенизации приготавливаемого раствора.
Отношение площадей живого сечения камеры смешения и кольцевой рабочей насадки следует выбирать не менее 5 и не более 10.
Поставленный технический результат был получен в ходе проведения экспериментальных исследований на модели струйного смесителя-эжектора, полностью отвечающей условиям геометрического, гидродинамического и силового подобия натурному образцу.
Результаты экспериментов показали, что своего максимума коэффициент эжекции достигает при реальном давлении на насадке, равном (0,05-0,25) МПа, и соотношении площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки, равном 5-10.
С увеличением скорости истечения из насадки коэффициент эжекции увеличивается по степенной зависимости. В процессе работы смесителя целесообразно создание скоростей истечения из насадки более 20 м/с.
Расстояние между срезом рабочей насадки и входом в камеру смешения надо выбирать равным не менее двух, но не более 6 внешних диаметров камеры смешения, так как только в этом случае удается избежать обратных токов и разбрызгивания струи.
Для выявления наиболее эффективной длины камеры смешения был проведен следующий анализ. Увеличение длины камеры смешения до (14-20) ее диаметров приводит к увеличению коэффициента эжекции примерно в два раза. Дальнейшее увеличение длины неэффективно.
На фиг.1 представлен общий вид патентуемой конструкции струйного смесителя-эжектора, на фиг.2 - поперечное сечение кольцевой рабочей насадки (А-А), на фиг.3 - поперечное сечение камеры смешения (Б-Б).
Конструкция включает всасывающий патрубок 1, патрубок подвода жидкости затворения 2, приемную камеру 3, кольцевую рабочую насадку 4, камеру смешения 5, цилиндрическое тело 6. Внешний диаметр кольцевой рабочей насадки 4 - dн1, внутренний диаметр кольцевой рабочей насадки 4 - dн2. Диаметр камеры смешения 5 - dкc, диаметр цилиндрического тела 6 в камере смешения 5 - dвт.
Струйный смеситель-эжектор работает следующим образом: жидкость затворения (например, вода) по патрубку подвода жидкости затворения 2 подается на кольцевую рабочую насадку 4. Струя рабочей жидкости с большой скоростью поступает в камеру смешения 5, образуя вокруг цилиндрического тела 6 зону высокой турбулентности, а также зону низкого давления. В результате действующего перепада давления эжектируемый поток (смесь воздуха и порошкообразного материала) начинает поступать из всасывающего патрубка 1 в приемную камеру 3, а потом в камеру смешения 5. В камере смешения образуется зона высокой турбулентности с большой площадью контакта рабочего и эжектируемого потока, что позволяет измельчить эжектируемый компонент, достигнув заданной степени диспергации (равномерное распределение дисперсной фазы в дисперсионной среде) и гомогенизации приготавливаемого раствора, что в целом позволит повысить качество приготавливаемой смеси (раствора).
Кроме того, установленное цилиндрическое тело 6 в камере смешения 5 исключает обратный подсос воздуха через выкид струйного смесителя-эжектора, что влияет на коэффициент эжекции, в том числе и по порошкообразному материалу, позволяет увеличить его кратно по сравнению с имеющимися аналогами и прототипом.
Струйный смеситель-эжектор, состоящий из всасывающего патрубка, патрубка подвода жидкости затворения, приемной камеры, кольцевой рабочей насадки, камеры смешения, отличающийся тем, что камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой, причем внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза, а отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10.
www.findpatent.ru
Смесители служат для тщательного и быстрого смешения рабочих растворов при формовании катализаторов и адсорбентов. Различают смесители инжекторного п распылительного типа (рис. 27). Смесители инжекторного типа предназначены для формования шариковых катализаторов и адсорбентов. В них смешение рабочих растворов осуществляется гидравлическим (струйным) способом. Используют смесители металлические и плексигласовые. [c.132]
В дальнейшем, как было описано ранее [1, 2], для улучшения качества смешения эжекционные смесители были заменены смесителями струйного типа, а выходные колпаки заменили (для обеспечения устойчивой, без проскока пламени, работы горелки) щелевидными насадками с размером щели б = 0,8 мм и высотой /г = = 50 мм (рис. 4). Насадку набирали из концентрических колец или отдельных пластин (рис. 5). [c.237]
В смесителях струйного типа гетерогенные реакции окисления имеют место как на твердых частицах в газовом потоке, так и на поверхности стенки смесителя. Кроме того, в этих смесителях возможно образование локальных зон с превышением периодов индукционного самовоспламенения. [c.58]
Для смешения газа с водой используют смесители различного типа. Так, авторами работы [188] был использован смеситель, который располагался на вертикальном участке трубопровода и состоял из двух частей камеры ввода охлаждающего раствора и трубы смешения реагентов. Последняя имеет два ряда диаметрально противоположных отверстий, площадь которых обеспечивает струйное истечение жидкости в зону смешения при скоростях 30-40 м/с. Соблюдение указанных условий позволяет диспергировать жидкость при столкновении струй в центре зоны смешения и обеспечивать высокие значения коэффициента теплообмена в процессе охлаждения дымовых газов, а также эффективную нейтрализацию диоксида серы и отмывку от частиц саж При проведении бесскрубберной регенерации катализатора разница между температурами газа и воды на выходе из системы не превьппает 1-2°С. [c.106]
Головки (насадки) горелок. Практически все описанные смесители могут быть оборудованы головками (насадками) горелок. Для обеспечения точного контроля за процессом сжигания и технологической операцией (например за нагревом) горелки должны быть неотъемлемой частью топочной камеры. Только при этом условии исключается возможность неконтролируемого притока воздуха в камеру сгорания, В горелки с частичным предварительным перемешиванием необходимо подавать дополнительный воздух, поэтому они не могут быть полностью закрытыми. Если в горелках открытого типа (атмосферных горелках) необходимо контролировать процесс сжигания, то вторичный воздух должен подаваться в камеру сгорания через регистр и смесительное устройство струйного типа. Иными словами, необходимо создать горелку, обладающую некоторыми особенностями систем с частичным предварительным и внешним смешением. [c.118]
Смешение, при котором используется энергия потока жидкости, проводится непосредственно в трубопроводах за счет турбулентных пульсаций или с помощью специальных стационарных устройств, предназначенных для развития турбулентности при изменении скорости жидкости по величине и направлению. Таковы различные вставки, помещаемые внутрь трубы (рис. III. 9, а) и специальные смесители, устанавливаемые на трубопроводах. Они выполняются из винтообразно закрученных элементов или из чередующихся вертикальных перегородок различной конфигурации. Применяют, например, вставки с чередующимися правыми и левыми винтовыми элементами. Используются также смесительные устройства струйного типа. На рис. III. 9, б показан смеситель, представляющий собой трубу Вентури. Эти устройства чаще всего применяются для получения однородных смесей двух жидкостей, расходы которых резко отличаются друг от друга. [c.214]
В азотной промышленности для смешения природного газа, водяного пара и кислорода широкое распространение получили смесители трубчатого (струйного) типа. Принцип смешения основан па встрече реакционных потоков, расчлененных на большое количество мелких струй, под некоторым углом друг к другу или при параллельном истечении. Смешение начинается на трубной доске и продолжается в верхней части диффузора смесителя. В нижней части диффузора, имеющего форму усеченного конуса или кольца, происходит выравнивание потока с таким расчетом, чтобы поле концентраций и скоростей по всему сечению реакционной смеси на выходе было равномерным. [c.204]
На заводах химической промышленности струйные насосы применяют главным образом в качестве составной части химических агрегатов, например, в конденсаторах, смесителях, растворителях. Иногда их используют для перекачки очень агрессивных сред, для которых подбор насоса другого типа затруднителен, а также для вспомогательных целей, например, для откачивания воды из приямков. Для регулярной транспортировки жидкого сырья и готовой продукции струйные насосы не применяются. [c.32]
Технологический процесс изготовления красок включает следующие операции подготовка сырья, заключающаяся в раздельном измельчении смол до размера частиц не более 5 мм и смешении всех компонентов в смесителе или шаровой мельнице без шаров смешение в расплаве компонентов в реакторе-смесителе типа СНД-100 или другой конструкции при 105—115 °С до получения однородного расплава дробление охлажденного расплава на дробилке до получения частиц размером 3—4 мм и последующее тонкое измельчение частиц до 100 мкм и менее на струйной или ударно-центробежной мельнице упаковка готовой порошковой краски в полиэтиленовые мешки, помещаемые в крафт-целлюлозные мешки. [c.344]
По типу реакторов полного смешения в системах Г—Ж, Ж—Т, Г—Ж—Т работают смесители с механическими (рис. 30), пневматическими и струйными смесительными устройствами, пенные аппараты (см. рр с. 15) и реакторы с разбрызгиванием жидкости за счет кинетической энергии потока газа (в частности, абсорберы Вентури, рис. 31). [c.83]
На рис. 2 показаны схемы струйных смесителей типа труба в трубе . В них предусматривается дробление на струи одного из смешиваемых потоков с помощью перфорированной трубы 2, помещенной во внешнюю трубу 1. [c.56]
На. электростанциях и в промышленности применяются горелки струйного тина с принудительной подачей воздуха, в смесителях которых осуществляется частичное предварительное смесеобразование. Взаимное расположение струй газа и потока воздуха в горелках такого типа применяют чаще всего спутным или поперечным. [c.320]
Для Д. жидкостей применяют след, устройства гомогенизаторы, в к-рых жидкая смесь продавливается под высоким давлением (до 35 МПа) через отверстия сечением ок. 10" см или через узкий кольцевой зазор спец. клапана коллоидные мельницы, в к-рых жидкость диспергируется при прохождении через конич. зазор шириной до 25 мкм между статором и ротором, вращающимся с частотой порядка 2-10 об/мин смесители инжекционного типа и форсунки, работающие по принципу действия струйного насоса (см. Насосы), высокоскоростные мешалки турбинного, пропеллерного и др. типов (см. Перемешивание). Кроме того, Д. осуществляют с помощью акустич. и электрич. устройств. К акустич. устройствам относятся, напр., ультразвуковые свистки и сирены для эмульгирования, магнито-стрикц. преобразователи для получения суспензий, волновые концентраторы (в виде распылительной насадки) дпя генерирования аэрозолей (см. также Ультразвуковые аппараты). Действие ультразвуковых диспергаторов основано на явлении кавитации-образовании в жидкости заполненных газом каверн, или полостей при их захлопывании возникают ударные волны, приводящие к разрушению твердых тел и эмульгированию жидкости. Работа устройств для электрич. эмульгирования или распыливания основана на сообщении жидкости, точнее пов-сти жидкой диспергируемой фазы при ее истечении через спец. сопло либо разбрызгивающее приспособление избытка электрич. зарядов. Отталкивание одноименных зарядов в поверхностном слое приводит к снижению межфазной энергии, или поверхностного натяжения (см. Поверхностные тления), что способствует Д. [c.77]
Необходимо указать, что в технологической схеме производства ХБК трубчатые турбулентные аппараты струйного типа аналогичной диф>фузор КОнфу-зорной конструкции следует использовать и на других стадиях технологического процесса, в частности при нейтрализации раствора образовавшегося ХБК (константы скорости взаимодействия минеральных кислот со щелочами весьма высоки Kp=10 л/моль-с), промывке раствора ХБК водой от солей и другой, отмывке возвратного растворителя, при введении в раствор ХБК стабилизатора-антиоксиданта и антиагломерата, а также взамен всех интенсивных, в том числе и безобъемных смесителей с механическими мешалками (рис.7.37). В большинстве из этих стадий трубчатые турбулентные аппараты прош.яи широкую [c.345]
Для Д. жидкостей примев., напр., след, устр-ва гомогенизаторы, в к-рых жидкая смесь продавливается под высоким давл. (до 3,5-10 Па) через отверстия сечением ок. 10 см или через узкий кольцевой зазор спец. клапана коллоидные мельницы, в к-рых жидкость диспергируется при прохождении через конич. зазор шириной до 25 мкм между статором и ротором, вращающимся с частотой 2-10 об/мин смесители инжекц. типа я форсунки, работающие по принципу действия струйного насоса (см. Перемеичг-ние жидкостей), высокоскоростные мешалки турбинного и др. типов (см. Перемешивание). Примен. также акустич. и электрич. методы Д. К первым относятся, напр., ультразвуковые свистки и сирены для эмульгирования, аппараты с магнитострикц. преобразователями для получ. суспензий, волновые концентраторы (в виде распылительной насадки) для генерирования аэрозолей. Электрич. эмульгирование или распыление происходит гл. обр. под действием сил электростатич. отталкивания, возникающих в результате сообщения жидкости при ее истечении через спец. сопло или разбрызгивающее устр-во избытка поверхностных электрич. зарядов. [c.180]
Для смешения газа с водой используют смесители различного типа. Так, авторами был использован смеси -таль, который располагался на вертикальном участке трубопровода и состоял из двух частей камеры ввода охлаждающего раствора и трубы смешения реагентов, Пос -ледняя имеет два ряда диаметрально противоположных отверстий, площадь которых обеспечивает струйное истече -кие жидкости в зону смешения при скоростях 30-40 м/сек, 6 [c.6]
Пульсатор был подключен по обычной схеме к горизонтальному 6-ступенчатому смесителю-отстойнику производительностью 2 м 1час, в котором были установлены в качестве перемешивающих устройств смесительные головки перекрестно-струйного типа (см. стр. 52). Диаметр пульсопровода был 40 мм и при работе со всеми шестью головками его сопротивление было таким же, как при работе пульсатора с одной головкой. (Диаметр пульсационного штуцера у каждой головки составлял 20 мм.) [c.37]
В экстракторах этого типа имеется больше возможностей для варьирования механических устройств, чем в ранее рассмотренных. Поэтому число предложенных конструкций весьма велико и в данном обзоре нет возможности рассмотреть все разновидности смесительно-отстойных экстракторов (см. напримерз8.наиболее важные типы, и притом только экстракторы с механическим перемешиванием (включая наружные смесительные насосы). Описано же много специальных перемешивающих устройств, в том числе смесители инжекционного и струйного типов, а также специальные отстойные камеры . Хотя насосы могут быть применены для всех описываемых ниже экстракторов, в таблицу по выбору экстракторов включены только два известных аппарата такого типа. [c.43]
На рис. 3.22,6 приведен аппарат струйного типа, в котором по центральной трубе с высокой скоростью движется осадительная ванна, а раствор полимера подается через расположенные по окружности трубы отверстия малого диаметра. Струйный аппарат работает по принципу инжектора-смесителя, хотя при значительных вязкостях рабочих растворов полимеров требуется дополнительное поддавлпвание раствора. Аппараты такого типа позволяют получать ВПС в основном волокнистопо-добной формы, поскольку в них реализуется течение Пуазейля с симметричным профилем скорости жидкости, и представляют значительный интерес благодаря своей простоте и отсутствию [c.144]
Промышленную проверку проходят электроразделители типа ЭРВ со встроенными струйными смесителями. При сокращении объема используемой пресной воды, эти смесители позволяют доводить очистку светлых нефтепродуктов до высокого требуемого качества. Питание электродов осуществляется постоянным током от выпрямителей ТВТМ-400/30 (мощность 8,1 кВт, регулируемое напряжение 8—30 кВ и максимальный ток 270 мА) или ТВТМ-800/50. [c.378]
Если объем жидкости невелик, для экстрагирования активных веществ из культуральной жидкости используют экстракторы периодического действия. Однако в промышленности обычно имеют дело с большими объемами жидкости, обработка которой должна вестись быстро для предотвращения потерь активных веществ. Поэтому лучше использовать экстракторы непрерывного действия. Используют как струйные экстракторы-смесители и фазовые разделители эмульсии типа циклона, так и центробежные сепараторы, напоминающие дрожжевой сепаратор. В промышленности антибиотиков широко используют компактные экстракторы-сепа-раторы. К такого рода устройствам принадлежит экстрактор-сепаратор Россия (рис. 38). [c.95]
Жидкий аммиак подают в испаритель 1, представляющий собой теплообменник типа труба в трубе . Сюда же направляют горячий конечный продукт — жидкий полифосфат аммония. Газообразный аммиак подают в трубчатый струйный реактор 2, изготовленный из нержавеющей стали. Длина реактора 3,6 м, диаметр—10 см. В реактор поступает также предварительно подогретая ортофосфорная кислота. Молярное соотношение ]МНз Н3РО4 равно 1,6 1,0. Давление в реакторе 0,7—I кг1см , температура 300—315° С, степень превращения исходных компонентов — 60%. Время пребывания реакционной массы в реакторе не превышает 1 сек во избежание образования нерастворимых фосфатов. Из реактора жидкий полифосфат аммония и непрореагировавший аммиак подают в смеситель 3, уровень жидкости в котором выше ее [c.529]
При кислотно-щелочной очистке и других процессах для перемешивания реагента с продуктой применяются различного типа смесители, в том числе струйные (инжекторные) аппараты. Два типа струйных смесителей и схемы их присоединения к отстойникам показаны на фиг. 40—43. Смеситель желательно располагать ниже уровня реагента, поступающего на прием т. е. желательно, чтобы реагент поступал с некоторым подпором. При расположении струйного аппарата выше уроьня реагента последний поступает к смесителю в меньшем коли , честве и при слишком большой высоте инжектирование реа-ЕШта может вовсе ирекразиться. [c.147]
Сравнивая результаты, приведенные в таблице 4, можно заметить, что отклонения вычисленного содержания ПХК от взятого находятся в пределах ошибки эксперимента, а отклонения для ДДТ несколько завышены. Возможной причиной этих завышенных отклонений может быть малая ширина аналитической полосы ДДТ и, как следствие этого, недостаточное воспроизведение пропускания в ее максимуме. Анализировались лабораторные образцы смачивающихся порошков ПХК с ДДТ различной рецептуры. Шихта ПХК с наполнителем и ПАВ готовилась в емкостном смесителе типа Петцольд , куда в нагретый до 50—70° С наполнитель при непрерывном перемешивании, специальным дозировочным устройством подавался жидкий, разогретый до 80—85° С, ПХК с ОП-7. Рабочий цикл смешения длился 30 минут. После остывания шихта ПХК выгружалась. Затем смесь шихты ПХК в необходимых соотношениях омйши валась с 75%-ным смачивающимся по рошком ДДТ (препарат получен на (воздухю-струйной (мельгаице) с дополнительными ПАВ и наполнителем. Все компоненты загружались в ша- [c.131]
В струйных пневмосмесителях, например в пневмосмесителе типа ПС-100, сжатый газ (азот или воздух) подается внутрь корпуса им-пульсно через ряд сопел с перекрещивающимися осями, создавая соответствующую циркуляцию частиц (циркуляционные смесители) или их хаотическое перемещение внутри слоя (смесители объемного смешивания). [c.143]
Рнс. 2-0. Типы смесительных теплообменников, о — безнасадочный форсуночный б — каскадный в — насадочный г — струйный 5 — пленочный с насадкой из цилиндров I — форсунки 2 — трубы, распределяющие воду 3 — каскады 4 — насадка Я и — сопла первой и второй ступеней струйного смесителя 7 — насос 8 и центробежный и осевой вентиляторы 10 электродвигатель // — концентрические цилиидры 12 — иллюминаторы — сепараторы влаги 13 — подогреватель воздуха. [c.71]
Технология приготовления препаратов заключается в следующем. Гамма-изомер ГХЦГ и кусковой гептахлор дробятся в роторных или ножевых дробилках. Раздробленный продукт смешивают с частью. наполнителя в ленточных смесителях и подвергают предварительному помолу Б молотковых мельницах. Смесь компонентов, в соответствии с рецептурой, готовят в смесителях ленточного или барабанного типа и затем подвергают ее помолу в воздухо-струйных мельницах. Размолотый продукт усредняют. [c.135]
Однако проведенные экспериментальные исследования на нескольких типах газожидкостных форсунок со смесителями показали, что область их устойчивой работы, для котсрой справедливы такие понятия линейной динамики, как передаточная функция, амплитудно-частотная характеристика и другие, ограничена ввиду возникновения автоколебательного режима работы таких форсунок, который занимает значительную часть диапазона рабочих параметров. Такие автоколебания впервые были обнаружены при экспериментальном исследовании динамики центробежно-струйной газожидкостной форсунки [27]. [c.171]
chem21.info
Полезная модель относится к области смешивания жидких сред, в частности, к устройствам для смешивания очищаемой воды с растворами реагентов в потоке жидкости и может быть использовано в процессе очистки как природных, так и сточных вод.
Известен струйный смеситель для смешивания жидких сред, состоящий из помещенной в поток жидкости камеры смешения в форме цилиндра с каплеобразным поперечным сечением; внутри цилиндра, установлена перфорированная трубка для ввода реагента. Входные отверстия для входа воды камеры смешения расположены на участке боковой поверхности, вдоль образующей цилиндра, напротив его заостренной части, а выходные отверстия для воды расположены на боковых поверхностях цилиндра.
Недостатком известного смесителя является недостаточно высокий эффект смешения и высокая стоимость.
Статический струйный смеситель, включающий помещенную в поток трубчатую камеру смешения каплевидного сечения, оснащенную отверстиями для входа воды, расположенными фронтально по отношению к направлению потока вдоль образующей камеры смешения, и выходными отверстиями для смеси воды и реагента, расположенными на боковых поверхностях, вдоль образующей, и центральной перфорированной трубкой для ввода реагента, помещенная в трубопровод камера смешения оснащена эжектором, соосным трубке для ввода реагента, эжектор снабжен отверстиями для входа воды в него, размещенными напротив фронтальных отверстий камеры смешения, и симметричными отверстиями для выхода смеси воды и реагента, расположенными на боковых поверхностях, вдоль образующей по всей высоте эжектора, равноудаленными от входных отверстий последнего и друг от друга,
при этом центральные входные отверстия камеры смешения выполнены в виде прямоугольных окон с уменьшением их площадей от центра к периферии, перфорация трубки для ввода реагента расположена на фронтальной по отношению к потоку очищаемой воды поверхности с увеличивающимся по высоте от центра трубки к периферии шагом, а камера смешения выполнена в виде съемного модуля, помещенного в трубопровод. 1 с.п. ф-лы, 1 илл.
Полезная модель относится к области смешивания жидких сред, в частности, к устройствам для смешивания очищаемой воды с растворами реагентов в потоке жидкости, и может быть использовано в процессе очистки как природных, так и сточных вод.
Известен статический струйный смеситель, состоящий из горизонтального цилиндрического корпуса с входным и выходным устройствами и установленными внутри корпуса дискообразными смесительными элементами, один из которых - элемент А на передней стороне имеет несколько параллельных, не соединенных друг с другом каналов, ортогональных к главному направлению движения потока; причем, в днище каналов имеются сквозные отверстия. Второй дискообразный смесительный элемент - В, соединенный с первым элементом А на передней стороне имеет несколько параллельных, соединенных друг с другом каналов, ортогональных к главному направлению движения потока, причем в боковых стенках каналов имеются отверстия для прохода среды в главном направлении движения потока. На оборотной стороне смесительного элемента В размещено несколько параллельных, не соединенных друг с другом каналов, ортогональных к главному направлению движения потока. Конфигурация каналов в смесительных элементах и расположение проходных отверстий в этих каналах способствуют постоянному изменению направления потока среды. Соединенные между собой смесительные элементы А и В, могут устанавливаться в корпусе, образуя ряд из n-ного количества пар вышеозначенных элементов; при этом предусматривается возможность такой сборки парных элементов, когда часть их
устанавливается под углом 900 по отношению к центральной оси корпуса (см. Международную заявку WO №2005049186 А2, МПК B01F 5/06 с приоритетом 02.06.2005 г., опубл. 12.11.2006 г. ИСМ №12, 2006 г.).
Недостатком известного смесителя является увеличение сопротивления в процессе смешения вследствие множественного контактирования потока в камере с преградами - стенками каналов смесительных элементов камеры и днищами их, что влечет за собой увеличение расхода электроэнергии.
Известен статический струйный смеситель, состоящий из трубопровода для подачи текучий среды, разветвленного на 2 трубопровода меньшего диаметра, выполненных с изгибами по пути движения потоков; в местах изгиба трубопроводов установлены направляющие лопатки, а далее в трубопроводе установлены горизонтальные или вертикальные перфорированные пластины, перекрывающие все сечение трубопровода. Эти пластины образуют проходы, обеспечивающие деление потоков на подпотоки. В каждом из проходов смонтированы центрально размещенные и свободно подвешенные в виде вертикальных гирлянд лопатки различного профиля, например Z-образного; при этом края лопаток выполнены зубчатыми, а сами лопатки установлены с заданным шагом. Таким образом, в смесителе образуются поля макротурбулентности в зоне смесителя, предшествующей образованию подпотоков, т.е. до перекрытия сечения трубопроводов перегородками, и поля микротурбулентности в проходах, образуемых горизонтальными или вертикальными перегородками, особенно вокруг лопаток, где образуются вихри. Поля накладываются друг на друга, способствуя увеличению эффекта смешения (см. заявку RU №2005 136 880/15А, МПК B01F 5/06, приоритет AU 09.02.04 г., опубл. 20.03.06 г. Б.И. №8. 2006 г.).
Недостатком известного смесителя является увеличение сопротивления в процессе смешения, вызываемого контактированием потока с такими преградами как каналы, изменяющие свое направление по высоте, перегородки по всему сечению каналов, делящие потоки на подпотоки, множественные лопатки сложной конфигурации, свободно подвешенные между перегородками; все вышесказанное приводит к повышению расхода электроэнергии и, следовательно, к повышению стоимости процесса смешения.
Известен статический смеситель с радиальным гидравлическим рассеиванием Radialmix, предназначенный для смешения воды с реагентами в трубопроводе диаметром 100-400 мм и состоящий из сопла с винтовой нарезкой, установленного по оси трубопровода, диафрагмы с периферийным по отношению к стенкам трубопровода выходом из нее и трубопровода для введения реагентов, установленного перпендикулярно по отношению к направлению движения основного потока воды (см. Технический справочник по обработке воды, т.2, Degremont, «Новый журнал», САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 2007 г.. стр.819).
Недостатком известного смесителя является увеличение сопротивления в процессе смешения, вызываемого закручиванием потока в сопле, и, следовательно, к повышению стоимости процесса смешения.
Известен струйный смеситель для смешивания жидких или газообразных сред, наиболее близкий по назначению и технической сущности к заявляемому, состоящий из помещенной в поток жидкости камеры смешения в форме цилиндра с каплеобразным поперечным сечением; внутри цилиндра, соосно ему, установлена хотя бы одна перфорированная по всей высоте трубка для ввода реагента. Входные отверстия для ввода воды камеры смешения расположены на участке боковой поверхности, вдоль ее образующей
(цилиндра) напротив его заостренной части, а выходные отверстия для воды расположены по другую сторону цилиндра. Вариантом смесителя является конструкция, где у цилиндрической камеры смешения каплеобразного сечения отсечена заостренная часть. В камере смешения могут быть расположены две перфорированные трубки для введения различных реагентов (см. патент RU №2 306 171 МПК B01F 5/06, приоритет 16.12.2005 г., опубл. 20.09.07 г. Б.И. №26).
Недостатком известного смесителя является невысокий эффект смешения, поскольку процесс перемешивания осуществляется практически в две стадии: в камере смешения и за ее пределами в самом трубопроводе, что влечет за собой увеличение расхода реагентов и увеличение стоимости.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение степени смешения очищаемой воды и реагентов, значительное сокращение расхода реагентов и, как следствие, сокращение затрат на очистку воды.
Технический результат достигается тем, что в статическом струйном смесителе, включающем помещенную в поток цилиндрическую камеру смешения каплевидного сечения, оснащенную отверстиями для входа воды, расположенными фронтально по отношению к направлению потока вдоль образующей камеры смешения, и выходными отверстиями для смеси воды и реагента, расположенными на боковых поверхностях, вдоль образующей, и центральной перфорированной трубкой для ввода реагента, помещенная в трубопровод камера смешения оснащена эжектором, соосным трубке для ввода реагента, эжектор снабжен отверстиями для входа воды в него, размещенными напротив фронтальных отверстий камеры смешения, и симметричными отверстиями выхода смеси воды и реагента, расположенными на боковых поверхностях вдоль образующей по всей высоте эжектора,
равноудаленными от входных отверстий последнего и друг от друга, при этом центральные входные отверстия камеры смешения выполнены в виде прямоугольных окон с уменьшением их площадей от центра к периферии, перфорация трубки для ввода реагента расположена на фронтальной по отношению к потоку очищаемой воды поверхности с увеличивающимся по высоте от центра трубки к периферии шагом, а камера смешения выполнена в виде съемного модуля, помещенного в трубопровод.
На фиг.1 представлен статический струйный смеситель, вид по А-А.
На фиг.2 представлен статический струйный смеситель, вид по В-В.
На фиг.3 представлен съемный модуль, вид сбоку.
Статический струйный смеситель состоит из:
камеры смешения каплевидного в плане сечения 1, вмонтированной в трубопровод и оснащенной центральной трубкой для ввода реагента 2 с перфорацией, расположенной на фронтальной по отношению к потоку очищаемой воды поверхности и с увеличивающимся по высоте от центра трубки 2 к периферии шагом, входными центральными окнами для воды 3, расположенными фронтально по отношению к направлению потока вдоль образующей камеры смешения 1, и выходными отверстиями для смеси воды и реагента 4, расположенными на боковых поверхностях камеры смешения 1, вдоль ее образующей, по всей высоте камеры смешения 1. Площадь входных окон 3 уменьшается от центра к периферии.
Камера смешения 1 оснащена эжектором 5, соосным трубке для ввода реагента 2. Эжектор 5 оборудован отверстиями для входа воды в него 6, размещенными напротив фронтальных окон 3 камеры смешения 1, и симметричными отверстиями выхода смеси воды и реагента 7, расположенными на боковых поверхностях эжектора 5,
вдоль его образующей по всей высоте эжектора 5, равноудаленными от входных отверстий последнего и друг от друга. Камера смешения 1 выполнена в виде съемного модуля.
Статический струйный смеситель работает следующим образом: основная часть потока воды поступает в имеющую каплевидную в плане форму камеру смешения 1 через ее прямоугольные окна 3, расположенные фронтально по отношению к направлению движения потока воды с уменьшением их площадей от центра к периферии.
Уменьшение площадей входных прямоугольных окон 3 камеры смешения 1 обусловлено уменьшением расхода потока от центра к стенкам трубопровода.
Другая часть потока огибает камеру смешения 1 с обеих сторон.
Через трубку для ввода реагента 2 с перфорацией, расположенной на фронтальной по отношению к потоку очищаемой воды поверхности и с увеличивающимся по высоте от центра трубки 2 к периферии шагом, последний подают в эжектор 5, расположенный соосно перфорированной трубке 2.
Такое выполнение перфорации позволяет достичь наиболее полного смешения реагента с водой уже в эжекторе 5. Шаг отверстий перфорации трубки 2 увеличивается по ее высоте от центра к периферии для более эффективного распределения реагента внутри эжектора 5.
В эжектор 5 поток воды поступает через входные отверстия 6, размещенные напротив фронтальных окон для ввода воды 3 камеры смешения 1. Поток реагента, направленный навстречу движению основной части потока воды, способствует процессу интенсивного перемешивания в эжекторе 5; образующаяся смесь воды и реагента выходит за пределы эжектора 5 через симметричные отверстия для выхода смеси воды и реагента 7, расположенные на боковых поверхностях эжектора 5 вдоль его образующей и равноудаленные от
входных отверстий последнего и друг от друга. Эта смесь подхватывается потоками воды, поступающими в камеру смешения 1 через ее входные окна 3, огибающими эжектор 5, каждый со своей стороны; процесс смешения продолжается в результате образования вихревых гидродинамических потоков в зауженной зоне камеры смешения 1. Далее, каждый из потоков смеси воды с реагентом через отверстия 4 для выхода образованной смеси из камеры смешения 1, расположенные на боковых поверхностях камеры, вдоль ее образующей по всей высоте камеры выходит за ее пределы и огибает последнюю с обеих сторон. Каплевидная форма камеры смешения 1 способствует созданию на ее боковых поверхностях зон пониженного давления. Вода, протекающая по трубопроводу и огибающая с двух сторон камеру смешения 1 из-за пониженного давления на ее боковых поверхностях «высасывает» смесь воды с реагентом из камеры смешения 1, заканчивая, таким образом, весь процесс смешения.
Выполнение камеры смешения 1 в виде съемной кассеты, помещенной в трубопровод, улучшает условия эксплуатации конструкции, поскольку облегчает ее ремонт, очистку от накопившихся загрязнений и полную замену в случае надобности.
Предложенный статический струйный смеситель по сравнению с известным обеспечивает повышение степени смешения воды и реагента за счет оснащения камеры смешения:
центральным эжектором с определенной ориентацией входных и выходных отверстий по отношению к потокам обрабатываемой воды, обеспечивающим осуществление дополнительной стадии перемешивания;
формы выполнения входных окон и соотношения их площадей, обеспечивающих наряду с цилиндрической формой эжектора и каплевидной в плане формой самой камеры встречное движение потоков воды и, как
следствие, интенсификацию процесса ее перемешивания с реагентом;
особенностей выполнения перфорации трубки для подачи реагента - расположением ее на фронтальной по отношению к потоку очищаемой воды поверхности с увеличивающимся по высоте от центра трубки к периферии шагом.
Предложенный статический струйный смеситель по сравнению с известным обеспечивает:
повышение эффективности смешения воды с реагентом до 98,5-99%.
сокращение расхода реагента за счет интенсификации процесса смешения, предотвращающей потери реагента не менее чем на 30%.
Статический струйный смеситель, включающий помещенную в поток трубчатую камеру смешения каплевидного сечения, оснащенную отверстиями для входа воды, расположенными фронтально по отношению к направлению потока вдоль образующей камеры смешения, и выходными отверстиями для смеси воды и реагента, расположенными на боковых поверхностях, вдоль образующей, и центральной перфорированной трубкой для ввода реагента, отличающийся тем, что помещенная в трубопровод камера смешения оснащена эжектором, соосным трубке для ввода реагента, эжектор снабжен отверстиями для входа воды в него, размещенными напротив фронтальных отверстий камеры смешения, и симметричными отверстиями для выхода смеси воды и реагента, расположенными на боковых поверхностях, вдоль образующей по всей высоте эжектора, равноудаленными от входных отверстий последнего и друг от друга, при этом центральные входные отверстия камеры смешения выполнены в виде прямоугольных окон с уменьшением их площадей от центра к периферии, перфорация трубки для ввода реагента расположена на фронтальной по отношению к потоку очищаемой воды поверхности с увеличивающимся по высоте от центра трубки к периферии шагом, а камера смешения выполнена в виде съемного модуля, помещенного в трубопровод.
poleznayamodel.ru
Изобретение может использоваться в химической, строительной, пищевой, а особенно в нефтяной и газовой промышленности при приготовлении буровых, промывочных и тампонажных растворов. Устройство включает всасывающий патрубок, патрубок подвода жидкости затворения, приемную камеру, кольцевую рабочую насадку, камеру смешения. Камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой. Внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза. Отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10. Достигается интенсификация процесса смешения, повышается качество смеси. 3 ил. 
Изобретение может использоваться в химической, строительной, пищевой, а особенно в нефтяной и газовой промышленности при приготовлении буровых промывочных и тампонажных растворов. Оно относится к устройствам для приготовления растворов путем смешивания порошкообразного материала с гранулометрическим составом от 5 до 75 мкм (бентонитовый глинопорошок, цемент, барит и др.) и жидкости затворения.
Аналогом изобретения является гидроэжекторный смеситель (патент РФ № 2442686), состоящий из приемной камеры, рабочей насадки, камеры смешения, всасывающего патрубка. Отношение площадей живого сечения камеры смешения и рабочей насадки составляет от 16 до 25. В изобретении предлагается формировать определенные скорости при истечении струи из рабочей насадки. Данный гидроэжекторный смеситель работает по принципу струйного насоса с центральным соплом.
Промысловые испытания данного гидроэжекторного смесителя показали, что при приготовлении тампонажного раствора плотностью от 1800 кг/м3, когда одновременно необходимо ввести расчетное количество жидкости и порошкообразного материала, ввиду ограниченности расхода жидкости затворения камера смешения не полностью заполняется жидкостью, истекающей из рабочей насадки, поэтому не образуется гидрозатвора, и подсасывается воздух из выкида смесителя. При этом коэффициент эжекции, в том числе по порошкообразному материалу, резко снижается.
Прототип изобретения выявлен в авторском свидетельстве SU № 1171078 в виде смесителя, содержащего напорную камеру, конфузор, патрубок инжектируемого компонента, сопло, нагнетательный патрубок. Смеситель предназначен для приготовления раствора и решает задачу повышения качества смеси путем создания зоны высокой турбулентности за счет того, что инжектируемый компонент измельчается до мелкодисперсного состояния, так как попадает внутрь рабочего потока.
Недостатком представленного прототипа является то, что только в самом начальном участке камеры смешения работает принцип кольцевой подачи порошкообразного материала. Далее все три потока соединяются и в результате преобладания кинетической энергии возможны обратные токи из камеры смешения в приемную камеру. Данная технология неудовлетворительно реализуется при работе с цементными растворами завышенной плотности от 1800 кг/м 3, для которых расход жидкости затворения минимальный, а коэффициент эжекции по порошкообразному материалу должен быть максимальным.
Задачей настоящего изобретения является достижение заданной плотности раствора, повышение качества смеси.
Техническим результатом является кратное увеличение коэффициента эжекции, в том числе и по порошкообразному материалу, интенсификация процесса смешения активной и эжектируемой сред.
Технический результат достигается тем, что в струйном смесителе-эжекторе, состоящем из всасывающего патрубка, патрубка подвода жидкости затворения, приемной камеры, кольцевой рабочей насадки, камеры смешения, камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой, причем внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза, а отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10.
При проектировании работы струйного смесителя-эжектора жидкость затворения (активный поток) подается по кольцевой рабочей насадке, камера смешения имеет кольцевое сечение за счет установленного внутри цилиндрического тела. Порошкообразный материал (эжектируемый поток) также подается по кольцу. Ввод жидкости затворения по кольцу позволит увеличить поверхность эжектирующей струи и тем самым увеличить производительность по порошкообразному материалу. Ввод по кольцу порошкообразного материала позволит дозированно и с большей поверхностью контакта осуществить смачивание всех порошкообразных частиц-компонентов раствора. Кольцевая камера смешения увеличит зону турбулентности струи рабочей жидкости, что позволит измельчить эжектируемый компонент, достигнув заданной степени диспергации и гомогенизации приготавливаемого раствора.
Отношение площадей живого сечения камеры смешения и кольцевой рабочей насадки следует выбирать не менее 5 и не более 10.
Поставленный технический результат был получен в ходе проведения экспериментальных исследований на модели струйного смесителя-эжектора, полностью отвечающей условиям геометрического, гидродинамического и силового подобия натурному образцу.
Результаты экспериментов показали, что своего максимума коэффициент эжекции достигает при реальном давлении на насадке, равном (0,05-0,25) МПа, и соотношении площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки, равном 5-10.
С увеличением скорости истечения из насадки коэффициент эжекции увеличивается по степенной зависимости. В процессе работы смесителя целесообразно создание скоростей истечения из насадки более 20 м/с.
Расстояние между срезом рабочей насадки и входом в камеру смешения надо выбирать равным не менее двух, но не более 6 внешних диаметров камеры смешения, так как только в этом случае удается избежать обратных токов и разбрызгивания струи.
Для выявления наиболее эффективной длины камеры смешения был проведен следующий анализ. Увеличение длины камеры смешения до (14-20) ее диаметров приводит к увеличению коэффициента эжекции примерно в два раза. Дальнейшее увеличение длины неэффективно.
На фиг.1 представлен общий вид патентуемой конструкции струйного смесителя-эжектора, на фиг.2 - поперечное сечение кольцевой рабочей насадки (А-А), на фиг.3 - поперечное сечение камеры смешения (Б-Б).
Конструкция включает всасывающий патрубок 1, патрубок подвода жидкости затворения 2, приемную камеру 3, кольцевую рабочую насадку 4, камеру смешения 5, цилиндрическое тело 6. Внешний диаметр кольцевой рабочей насадки 4 - dн1, внутренний диаметр кольцевой рабочей насадки 4 - dн2. Диаметр камеры смешения 5 - dкc, диаметр цилиндрического тела 6 в камере смешения 5 - dвт.
Струйный смеситель-эжектор работает следующим образом: жидкость затворения (например, вода) по патрубку подвода жидкости затворения 2 подается на кольцевую рабочую насадку 4. Струя рабочей жидкости с большой скоростью поступает в камеру смешения 5, образуя вокруг цилиндрического тела 6 зону высокой турбулентности, а также зону низкого давления. В результате действующего перепада давления эжектируемый поток (смесь воздуха и порошкообразного материала) начинает поступать из всасывающего патрубка 1 в приемную камеру 3, а потом в камеру смешения 5. В камере смешения образуется зона высокой турбулентности с большой площадью контакта рабочего и эжектируемого потока, что позволяет измельчить эжектируемый компонент, достигнув заданной степени диспергации (равномерное распределение дисперсной фазы в дисперсионной среде) и гомогенизации приготавливаемого раствора, что в целом позволит повысить качество приготавливаемой смеси (раствора).
Кроме того, установленное цилиндрическое тело 6 в камере смешения 5 исключает обратный подсос воздуха через выкид струйного смесителя-эжектора, что влияет на коэффициент эжекции, в том числе и по порошкообразному материалу, позволяет увеличить его кратно по сравнению с имеющимися аналогами и прототипом.
Струйный смеситель-эжектор, состоящий из всасывающего патрубка, патрубка подвода жидкости затворения, приемной камеры, кольцевой рабочей насадки, камеры смешения, отличающийся тем, что камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой, причем внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза, а отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10.
www.freepatent.ru
Изобретение относится к устройствам для смешивания и выравнивания состава жидкостей в резервуарах, преимущественно больших объемов, и может быть использовано в любых областях народного хозяйства, в том числе в химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности и на нефтебазах, где требуется гомогенизация жидкостей различной плотности, склонных к расслоению состава. Струйный смеситель для резервуаров, содержащий эжекторное сопло с конфузором и цилиндрической камерой смешения, на внутренней поверхности которой выполнены выступы-завихрители потока, снабжен корпусом, выполненным в виде разветвителя потока с соплами, имеющими форму усеченной поверхности вращения. По меньшей мере, одно из сопел выполнено эжекторным с выступами-завихрителями в виде радиальных колец или цилиндрических стержней. На конфузоре, представляющем собой обтекаемое тело вращения, выполнены ребра жесткости, соединяющие конфузор с корпусом, который снабжен держателем, выполненным с возможностью регулирования угла наклона смесителя относительно днища резервуара. Оси разветвителя расположены под равными углами друг к другу, он может быть выполнен в виде усеченных форм конуса, параболоида, однополостного гиперболоида или их комбинаций, а конфузор эжекторного сопла - в виде усеченного конуса или усеченного эллипсоида вращения либо гиперболоида вращения. Технический результат заключается в повышении интенсивности и равномерности перемешивания жидкостей с различными плотностями и механическими примесями с получением гомогенной структуры смеси по всему объему резервуара при сокращении энергозатрат и обеспечении норм пожаровзрывобезопасности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к устройствам для смешивания и выравнивания состава жидкостей в резервуарах, преимущественно больших объемов, и может быть использовано в любых областях народного хозяйства, в том числе в химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности и на нефтебазах, где требуется гомогенизация жидкостей различной плотности, склонных к расслоению состава.
В настоящее время для перемешивания в резервуарах жидкостей различной плотности, склонных к расслоению состава, широко используются струйные смесители с сопловыми эжекторами и комбинированные смесители.
Известен струйный смеситель, в котором, для повышения эффективности перемешивания, на внутренней поверхности диффузора эжектора выполнены спиральные направляющие ребра (RU 344881).
Известен также смеситель (RU 965491), имеющий эжектор с первичным щелевым соплом, расположенным по периметру наружной поверхности входного конфузора эжектора. Ось первичного сопла эжектора установлена перпендикулярно оси эжектора, причем внутренняя поверхность входного конфузора вверх от сопла выполнена криволинейной, а вниз за соплом - без скруглений.
Указанные струйные смесители малоэффективны и потому имеют ограниченное применение, в основном для перемешивания жидкостей невысокой плотности, склонных к расслоению, например, молока, отстоявшегося в процессе хранения в резервуарах.
Более эффективными устройствами для перемешивания жидкостей в резервуарах, используемыми в основном в химической и нефтяной отраслях, являются устройства RU 2189852 и RU 2314151.
Например, в RU 2189852 повышение эффективности перемешивания жидкостей обусловлено регулируемой начальной турбулизацией потока за счет того, что в устройстве, содержащим смеситель с соплом и диффузором, корпус смесителя соединен с диффузором планками. На внутренней поверхности сопла выполнены выступы в виде радиальных колец или цилиндрических стержней с определенными симплексами, а смеситель прикреплен к корпусу резервуара под углом 25-75°.
К недостаткам известного устройства относятся невысокая производительность в результате энергопотерь в диффузоре и, соответственно, недостаточная интенсивность перемешивания больших объемов жидкостей для получения однородного состава.
Прототипом может служить струйный смеситель, используемый в резервуарах достаточно больших объемов, который содержит насос с всасывающим и напорным трубопроводами и эжекторное сопло, установленное на выходе напорного трубопровода. Эжекторное сопло выполнено в виде конфузора и цилиндрической камеры смешения, на внутренней поверхности которой имеются выступы-завихрители потока в виде спиральных ребер, расположенных под углом 30-45° к оси сопла. Сопло выполнено с диаметром, обеспечивающим скорость истечения жидкости 40-50 м/с. Сопловой эжектор устанавливается в резервуаре в горизонтальной плоскости на отдельной линии подачи жидкости под углом 60° от перпендикуляра к плоскости монтажного люка и в вертикальной плоскости под углом к горизонтали, обеспечивающим точку попадания струи на 50 процентов рабочей высоты резервуара (RU 2314151, оп. 10.01.2008, МПК B01F 5/04).
Недостатком прототипа является его невысокая эффективность за счет большого энергопотребления (требуются 2 насоса, как указано в описании), и, соответственно, низкая производительность для получения однородной жидкости по всему объему резервуара. Мощный напор струи из сопла, бьющий в незначительную область по сравнению с достаточно большим объемом резервуара, оказывает негативное влияние на равномерность и интенсивность перемешивания, а также на пожаровзрывобезопасность всего процесса.
Задача, положенная в основу изобретения, заключается в создании надежного устройства, обеспечивающего повышение производительности и эффективности перемешивания.
Технический результат заключается в достижении равномерности смешивания жидкостей с получением гомогенной структуры смеси по всему объему резервуара без дополнительных энергозатрат и нарушения норм пожаровзрывобезопасности.
Технический результат достигается тем, что струйный смеситель, содержащий эжекторное сопло с конфузором и цилиндрической камерой смешения, на внутренней поверхности которой выполнены выступы-завихрители потока, согласно изобретению, смеситель снабжен корпусом, выполненным в виде разветвителя потока с соплами, имеющими форму усеченной поверхности вращения, по меньшей мере, одно из сопел выполнено эжекторным с выступами-завихрителями в виде радиальных колец или цилиндрических стержней, а на конфузоре, представляющем собой обтекаемое тело вращения, выполнены ребра жесткости, соединяющие конфузор с корпусом, который снабжен держателем, выполненным с возможностью регулирования угла наклона смесителя относительно днища резервуара.
Кроме того, оси разветвителя расположены под равными углами друг к другу. Разветвитель может быть выполнен в виде усеченных форм конуса, параболоида, однополостного гиперболоида или их комбинаций, а конфузор эжекторного сопла - в виде усеченного конуса или усеченного эллипсоида вращения либо гиперболоида вращения.
Количество сопел струйного смесителя, в том числе эжекторных, выбирается в зависимости от объема резервуара и составляет в среднем от 2 до 9 штук.
Сущность изобретения поясняется примером конкретного выполнения струйного смесителя с тремя соплами, центральное из которых выполнено эжекторным, и сопровождающими чертежами:
Фиг. 1 - общий вид устройства; Фиг. 2 - размещение смесителя в резервуаре.
Струйный смеситель для резервуаров содержит корпус 1 в виде разветвителя потока с двумя боковыми соплами 2 и центральным эжекторным соплом 3. На наружной поверхности конфузора 4 выполнены ребра жесткости 5, соединяющие конфузор 4 с соплом 3, который служит для гашения вибрации. На внутренней цилиндрической поверхности камеры смешения 6 имеются выступы-завихрители 7 в виде радиальных колец или цилиндрических стержней. Корпус 1 смесителя закреплен в держателе 8, который для изменения положения смесителя /угла атаки исходящих из сопел струй/ в зависимости от высоты и объема резервуара, выполнен с возможностью регулирования угла α наклона корпуса смесителя при установке устройства в резервуаре 9 (фиг. 2).
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Струйный смеситель закрепляют на фланцах к приемно-раздаточному патрубку резервуара и поддерживают регулируемым держателем 8, устанавливаемым на днище резервуара 9 под углом α от 0,5° до 40° (в зависимости от объема резервуара). При включении насоса гидросистемы (на чертежах не показано) неоднородная по составу и/или плотности жидкость из напорного трубопровода подается в корпус 1 смесителя и разделяется на массовые потоки в разветвителе. Благодаря конфигурации сопел 2 и 3 поток жидкости ускоряется. В эжекторном сопле 3 поток жидкости дополнительно ускоряется в конфузоре 4, а в его камере смешения 6, проходя через систему выступов 7, приобретает заданную турбулентность в пределах 0,02-0,5. Причем, потоки струй, исходящих из сопел 2 и 3, создают в резервуаре сложное движение жидкости, часть из которой через конфузор 4 эжекторного сопла 3 дополнительно вовлекается в камеру смешения 6, приобретая вторичную турбулентность. Скорость выхода струи из эжекторного сопла достигает до 20 м/с, а коэффициент эжекции до 3. При этом ребра жесткости 5 конфузора 4 эффективно гасят вибрацию стенок резервуара, приводящую к преждевременному разрушению резервуара и негативно влияющую на пожаровзрывобезопасность всего процесса. Оперативное регулирование держателем 8 положения смесителя относительно днища резервуара 9 позволяет охватить струями весь объем резервуара и исключить «застойные зоны», образование которых влечет за собой потери нефти на дне резервуара и необходимость его периодической чистки от отложений нефтешламов. Указанным образом достигается интенсивное перемешивание жидкости по всему объему и высоте резервуара с получением качественной смеси однородной плотности с характерной величиной отклонения до 10-3 г/см3.
Регулирование скорости потока и турбулентности на практике осуществляют подбором форм разветвителей корпуса 1, конфузора 4 и параметров выступов 7. Необходимое количество сопел, в т.ч. эжекторных, определяется в зависимости от объема резервуара.
Таким образом, повышение эффективности при эксплуатации предлагаемого струйного смесителя обеспечивается без дополнительных энергозатрат, а только за счет части потенциальной энергии поступающего в устройство потока жидкости.
1. Струйный смеситель для резервуаров, содержащий эжекторное сопло с конфузором и цилиндрической камерой смешения, на внутренней поверхности которой выполнены выступы-завихрители потока, отличающийся тем, что смеситель снабжен корпусом, выполненным в виде разветвителя потока с соплами, имеющими форму усеченной поверхности вращения, по меньшей мере, одно из которых выполнено эжекторным с выступами-завихрителями в виде радиальных колец или цилиндрических стержней, а на конфузоре, представляющем собой обтекаемое тело вращения, выполнены ребра жесткости, соединяющие конфузор с корпусом, который снабжен держателем, выполненным с возможностью регулирования угла наклона смесителя относительно днища резервуара.
2. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что оси разветвителя расположены под равными углами друг к другу.
3. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что разветвитель выполнен в виде усеченных форм конуса, параболоида, однополостного гиперболоида или их комбинаций.
4. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что конфузор эжекторного сопла представляет собой обтекаемое тело вращения в виде усеченного конуса или усеченного эллипсоида вращения либо гиперболоида вращения.
www.findpatent.ru
