Наиболее целесообразен для центрифуг любых конструкций ввод раствора флокулянта в трубопровод между насосом и центрифугой. Для лучшего перемешивания в этом трубопроводе может быть установлен простейший статический смеситель. Расстояние от места ввода флокулянта до центрифуги и параметры статического смесителя рассчитывают (см. п. IV.4) и проверяют во время отработки режима работы центрифуги. В крайнем случае допускается ввод флокулянта в определенную опытным путем зону-максимальной турбулентности, [c.183]
Термин статические смесители используется ввиду того, что в устройствах данного типа отсутствуют какие-либо движущиеся части. Тем не менее, конструкции смесителей обеспечивают многократную перестройку поля скоростей и изменение направления линий тока смешиваемых компонентов. Вследствие этого достигается значительное увеличение поверхности раздела. [c.11]Существует большое количество конструкций статических смесителей (с винтовыми элементами, промежуточными камерами, пластинчатыми и гофрированными элементами и т. п.). Для каждого из типов статических смесителей характерна своя картина смешения, однако общим является то, что увеличение поверхности раздела между компонентами смеси достигается двумя способами за счет сдвигового течения и за счет расщепления и переориентации потоков жидкости [6]. [c.11]
Сравнение конструкций описанных установок позволяет сделать вывод, что центральным, основным узлом, определяющим их тип и возможности, является смеситель — аппарат той или иной конструкции, выбор которого чрезвычайно важен. Смесители, применяемые в настоящее время в промышленности для совмещения эпоксидной смолы с отвердителем, как правило, представляют собой проточные устройства, смешение в которых осуществляется в результате передачи энергии от вращающихся элементов к жидкости. Наряду со сложностью разборки и чистки таких смесителей постоянной проблемой является обеспечение надежности валов привода. Потребность промышленности в быстродействующих непрерывных смесителях, лишенных этих недостатков, и привела к созданию статических смесителей, рабочими органами которых служат неподвижные вставные элементы. [c.13]
На рис. 1.7 показаны зависимости изменения диэлектрической проницаемости (Де), толщины полос смешиваемых компонентов (/ ) и среднеквадратического отклонения микротвердости (5т) отвержденных образцов эпоксидного компаунда, полученного в статическом смесителе, от числа винтовых элементов т (или, что аналогично, от величины сообщенной материалу деформации сдвига). Сравнение характера зависимостей указывает на полное соответствие между данными, полученными различными методами оценки. качества смешения. Так, величины смесительного воздействия, сообщенной материалу при прохождении им 25 винтовых элементов, оказывается достаточным, чтобы добиться максимально возможной для данной конструкции смесителя степени однородности, о чем свидетельствует прекращение изменения величины диэлектрической проницаемости и независящего от нее критерия — толщины полос. [c.34]
В настоящее время созданы многочисленные конструкции статических смесителей с винтовыми элементами различного назначения. Сведения о некоторых из них представлены в табл. 2.1. [c.41]В связи с тем, что статические смесители эффективны в процессах приготовления и заливки в различные полости вязких, быстротвердеющих композиций (например, эпоксидных компаундов), создан ряд их конструкций для реализации таких процессов. В частности, эффективным оказалось применение нескольких смесителей (до 10), установленных рядом, для одновременной автоматической заливки пластмассовых кассет с полупроводниковыми приборами или нескольких форм. Для удобства заливки полимерных смесей в труднодоступные места, например при склейке или отделке строительных панелей непосредственно на объекте, корпусу смесителя придается форма заливочного пистолета (см. гл. 5). К переносным смесителям компоненты поступают по шлангам от насосной станции. [c.41]
Используемые в статических смесителях винтовые элементы очень технологичны, их легко изготавливать вручную и такими высокопроизводительными способами, как литье или штамповка. Отсутствие механических нагрузок делает выбор материалов неограниченным. Однако предпочтительнее подбирать материалы корпуса смесителя и самих винтовых элементов так, чтобы корпус мог быть легко разрушен, а элементы остались неповрежденными. Смысл таких конструкций в быстрой замене смесителя на новый или в осуществлении оперативной очистки элементов. Не исключается изготовление корпуса из эластичного материала, например резины, т. е. в виде гибкой трубы. Это расширяет области применения устройства, позволяет оптимально использовать пространство, отведенное для той или иной технологической операции. [c.42]
Несмотря на то, что в зарубежной технической литературе приоритет создания статических смесителей явно отдается американским фирмам, подобные смесители появилась в нашей стране уже более 30 лет назад. Одной из первых конструкций [c.44]
Прочие конструкции смесителей. Простота и высокая эффективность статических смесителей стимулируют создание все новых конструктивных решений в данной области. Среди многочисленных конструкций следует назвать так называемые трубчатые смесители (Патенты США 3642090 и 3647187). Корпусом этих смесителей служит жесткий или гибкий рукав трубопровода, отформованный таким образом, чтобы рифления (рис. 2.14) или складки (рис. 2.15) на внутренней поверхности создавали условия для интенсивного перемешивания подаваемых материалов. С этой же целью в трубчатых смесителях располагают различные спирали (Патент США 3908702) (рис. 2.16). [c.47]
Для сопла со щелевидным отверстием, конструкция которого часто применяется в статических смесителях (рис. 4.5), получим [c.95]
Значительно лучший термический к.п.д. достигается в конструкциях трубчатых смесителей, обогреваемых или охлаждаемых как изнутри, так и снаружи. Примеры таких аппаратов представлены на рис. 7.3. Эти статические смесители предназначены для смешения и нагрева компонентов фотоэмульсии. На рисунке черными стрелками показана трасса приготовляемого [c.170]
Один из первых статических смесителей отечественного производства с 1984 г. установлен на Котласском ЦБК на линии отбелки сульфатной целлюлозы диоксидом хлора [201]. По конструктивным признакам смеситель отличается от зарубежных аппаратов такого же типа и функционального назначения и является усовершенствованием смесителя для обработки волокнистой суспензии (Авт. свид. СССР № 981489), состоящего из корпуса с перфорированной рубашкой и патрубками для подвода и отвода суспензии и реагента, а также распределительной трубы, содержащей, как минимум, одну зону с перфорацией на ее поверхности и установленной коаксиально в распределительной трубе. В аппарате обеспечивается интенсификация обработки, снижение энергетических затрат и металлоемкости. Для этого в его конструкцию внесен ряд изменений. В частности, распределительная труба выполнена конической со стороны патрубка для подвода суспензии и снабжена перегородками, образующими замкнутую зону, соединенную с трубами для подвода и отвода теплоносителя. [c.180]
Простейшими статическими смесителями являются устрой-етва с винтовыми вставками различной конструкции. [c.20]
На рис. 2.2 показана конструкция статического смесителя с расположенным внутри корпуса дорном. Регулировочный винт 1 изменяет проходное сечение между внутренней вставкой 3 и дорном тем самым создается дополнительное сопротивление и варьируется эффективность смешения. Зазор регулируется в [c.20]
Статический смеситель наряду с простотой конструкции и эксплуатации имеет ряд недостатков. Наиболее серьезным из них является чувствительность к колебаниям нагрузки. При уменьшении на 10—15% расчетного расхода, соответствующего сечению патрубка, качество смешения резко ухудшается. В таких случаях рекомендуется в патрубке устанавливать перегородку (например, в виде уголка), интенсифицирующую перемешивание и допускающую снижение нагрузки до 50%. [c.98]
В настоящее время разработаны многочисленные конструкции статических смесителей с элементами различных форм [113]. [c.509]
В диффузоре — конической части смесителя, примыкающей расширенной частью к насадке,— часть скоростного напора газо-воздуш ной смеси преобразуется в статический, необходимый для преодоления последующих гидравлических сопротивлений горелки. В диффузоре достигается выравнивание концентрации газа и воздуха. Конструкция инжектора играет главную роль в работе газовых горелок и оказывает влияние на полноту сгорания газа. [c.94]
Смесители с пластинчатыми и гофрированными элементами. Задача многократного разделения и рекомбинации смешиваемых компонентов статическим способом в некоторых конструкциях решается установкой набора пластин под определенными углами к потокам (Патенты США 3051452 и 3051453). Устройство смесителя с пластинчатыми элементами иллюстрируется рис. 2.10. Плоские элементы, последовательно расположенные вдоль корпуса, обеспечивают разделение жидкостей на отдельные потоки и их направленное движение по сложным каналам, где они многократно воссоединяются и вновь дробятся до высокой степени гомогенизации (Патент США 3620 06). [c.45]
В развитии современных методов интенсификации технологических процессов наметилась тенденция к разработке оборудования, обеспечивающего оптимальное использование энергии, высокую производительность и эффективность при минимальных габаритах и простоте конструкции. Так, к оборудованию нового поколения следует отнести устройства, позволяющие осуществлять смешение в аппаратах малой вместимости, в качестве которых используются отдельные участки трубопровода с вмонтированными в них малообъемными смесителями [189]. Поперечные размеры таких устройств незначительно отличаются от поперечных размеров подводящего и отводящего трубопроводов, вследствие чего их можно устанавливать непосредственно на технологическом трубопроводе. Такие малообъемные смесители, встраиваемые в трубопровод, могут быть активными (динамическими) или пассивными (статическими). [c.177]
В большинстве ламинарных смесителей можно выделить элементы конструкции, обеспечивающие выполнение этих двух требований. Например, на вальцах можно достичь больших деформаций полимера, проходящего через зазор между валками, т. е. удовлетворить первому требованию эффективного смешения. Второе требование, однако, можно выполнить, только подрезая и многократно пропуская полимер через зазор вальцов. Точно так же в роторном смесителе жидкость, проходя между лопастями роторов и в зазоре между ротором и стенкой камеры смесителя, подвергается значительной деформации. Кроме того, конфигурация роторов обеспечивает осевое течение жидкости, что приводит к требуемому распределению элементов поверхности раздела внутри системы. Такой сложный процесс течения, который можно наблюдать, например, в роторных смесителях, сопровождающийся многочисленными неконтролируемыми явлениями, можно назвать псевдорандомизированным (псевдослучайным) процессом. В случаях, подобных описанному выше, выполнение второго требования равноценно достижению случайного распределения диспергируемой фазы. То же самое происходит в статических смесителях при упорядоченном, а не случайном смешении. В этих смесителях основное увеличение площади поверхности раздела достигается за счет ламинарного смешения, а перераспределение элементов поверхности раздела происходит упорядоченно. [c.372]
Рассмотрим вкратце конструкции двух смесителей такого типа смесителя Росса (генератор поверхности раздела) и статического смесителя Кеникс . Они подробно описаны Скоттом [7] и используются обычно в производстве полимеров. Схема смесителя Росса приведена на рис. 11.15, а. В каждом элементе смесителя четыре круглые входные канала располагаются перпендикулярно четырем круглым выходным каналам. Отверстия каналов просверлены таким образом, чтобы вход в канал был извне, а выход вовнутрь (рис. 11.15,6). В результате этого достигается радиальное перемешивание. Очевидно, что при течении внутри каждого смесительного элемента никакого перемешивания практически нет происходит только радиальное перераспределение четырех потоков, и между двумя расположенными последовательно элементами образуется полость, имеющая форму тетраэдра. Четыре потока, выходящие из первого элемента смесителя, объединяются, образуя новые поверхности раздела (полосы), как показано на рис. 11.15, б. Течение, происходящее в области тетраэдра, по своей природе дивергентноконвергентное. Оно приводит к существенному растяжению элементов поверхности раздела. В таком растянутом состоянии жидкость снова делится на четыре потока, попадая во входные отверстия второго смесительного элемента, где снова происходит радиальное перераспределение потоков. В результате течения и рекомбинирования потоков жидкости число полос Ма увеличивается в 4 раза. Следуя за потоком, проходящим через ряд смесительных элементов, [c.395]
Из сказанного следует, что в статических смесителях расщепление и рекомбинация потоков приводят к многократному увеличению числа полос (упорядоченное распределительное смешение). Конструкция смесителя обеспечивает наиболее благоприятную ориентацию элементов поверхности раздела применительно к конкретному виду течения (ламинарное смещение) в смесителе Кеникс — перпендикулярная ориентация при доминирующем сдвиговом течении, а в смесителе Росса — параллельная ориентация при доминирующем течении при растяжении. [c.397]
Смесители с винтовыми элементами. Из множества конструкций статических смесителей особенно широко используются смесители с винтовыми элементами [79—84]. Основными элементами этих устройств являются небольшие металлические спиральные ленты, получившие в литературе название винтовые элементы . Они изготавливаются скручиванием плоской пластины на некоторый угол вдоль продольной оси. Статический смеситель составляется из отдельных таких элементов или элементов, соединенных в звенья по несколько штук. Собранные элементы помещаются в цилиндрическую трубу, образующую корпус смесителя, причем таким образом, чтобы лево- и правоизогнутые спирали чередовались по всей ее длине (рис. 2.1, а). Обязательным условием работоспособности смесителя является точность подгонки смесительных элементов, т. е. отсутствие зазоров между стенкой трубы и боковыми гранями спиралей. Для осуществления процесса гомогенизации смешиваемым компонентам достаточно один раз пройти по трубе с винтовыми элементами. Нужная степень гомогенизации смеси регулируется числом элементов. [c.37]
В отечественной промышленности наибольшее распространение получил статический смеситель со спаянными в длинные звенья элементами, которые помещаются в разборный в продольном направлении корпус (рис. 2.4). Известен ряд подобных конструкций, отличающихся лишь способами дози- рования или ввода компонентов в канал смесителя [11, 85]. [c.42]
При определенном соотнощении вязкости перемешиваемой среды и скорости объемной подачи в смесителе может иметь место турбулентный поток. В ряде случаев подобная турбулиза-ция потока нежелательна, так как возникает большой перепад давления в жидкостях, проходящих через смеситель, наблюдаются явления гидравлического удара жидкости о корпус и смесительные элементы. Поэтому прибегают к искусственному подавлению турбулентности, модернизируя конструкцию смесителя. Например, на рис. 3.8 представлена конструкция статического смесителя (Заявка Великобритании № 1351811 от 1974 г.), элементы которого расположены вдоль трубы таким образом, что передняя кромка одного элемента находится на определенном расстоянии от задней кромки следующего элемента. Расстояние между кромками элементов устанавливается в зависимости от критерия Рейнольдса Ке [c.66]
На рис. 5.9 приведена схема отечественной промышленной установки ВЗУЭ-2 для приготовления наполненных (вязкость до 0,3 Па-с) эпоксидных компаундов горячего отверждения. Основной частью заливочной установки является статический смеситель. Винтовые элементы правого и левого направления закрутки 3, 4, закрепленные в поворотных гильзах 5 со штифтами, помещены в выдвижную трубку 6. Вертикальное положение гильз в трубке ограничено заглушкой 2 с пружинным кольцом 9. Трубка с набором последовательно установленных правых и левых элементов и заглушкой помещается в корпус смесителя 8 с ориентированием бокового отверстия на место ввода компонентов. Корпус смесителя окружен рубашкой 7 и обогревается жидкостным способом. Крышка 1 герметично закрывает корпус смесителя с торца, что препятствует попаданию воздуха в смеситель или выходу из него компонентов. При необходимости трубка с элементами удаляется из корпуса через крышку /. На схеме представлена также клапанная система на линии отвердителя. Шток клапана II, управляемый пневматикой, закрывает и открывает подачу материала к соплу 12. Клапан для подачи второго компонента — смолы — по конструкции аналогичен. Смола подается непосредственно в зону сопла 12 отвердителя (на схеме не показано). Выгрузка смешанных компонентов происхо- [c.128]
Конструктивное решение статических смесителей, применяемых в целлюлозно-бумажной промышленности, различно. Так, смеситель, предназначенный для разбавления массы при производстве газетной бумаги и устанавливаемый как на горизонтальных, так и на вертикальных и наклонных участках трубопровода [194], представляет собой полностью сварную конструкцию, в которой смонтированы два конусообразных эле-гмента для смешения массы с водой. [c.179]
На рис. 2.1 представлена конструкция цилиндрического статического смесителя для перемешивания газа и жидкости с вставными элементами, представляющими собой разнозакручен-ные пластины из нержавеющей стали, установленные последовательно встык в корпусе смесителя. Геометрия отдельного элемента определяется углом и направлением закручивания, а также соотношением диаметра и длины. [c.20]
С момента выпуска первого издания книги выщло крайне мало работ по данному вопросу, тогда как требования к процессам и оборудованию для изготовления электровакуумных приборов постоянно растут. Второе издание книги в значительной степени дополнено сведениями по методам расчета наиболее ответственных элементов системы огневого оснащения. Так, например, даются материалы по определению зависимости инжек-ционной способности смесителей от различных конструктивных и эксплуатационных параметров и методика расчета смесителей, применяемых в оборудовании электровакуумного призводства. Для регуляторов давления выведены аналитические выражения зависимости изменения эффективной площади чувствительного элемента от величины перемещения жесткого центра и дан метод статического расчета регулятора прямого действия и др. По мнению автора, новый материал вносит ясность и дает правильное направление методам расчета, проектирования и рациональной эксплуатации элементов системы огневого оснащения, исключая при этом фактор произвольности в разработке конструкций отдельных элементов. [c.4]
chem21.info
Статические смесители применяются для непосредственного смешивания жидкостей в промышленности. В последние годы их использование в РФ значительно возросло. Этому находят объяснение в их компактности, простоте использования, низкой металлоёмкости и высокой надёжности.
Статическими смесители называются потому, что в них по сравнению с обыкновенными мешалками и смесителями отсутствует подвижные части. Закажите изготовление фланцев прямо сейчас. Они внешне напоминают простую трубку внутри, которой располагаются под определённым углом множество коротких спиральных выступов. В зависимости от того какие именно жидкости смешивается их расположение, форма и размер могут меняться.
Данный смеситель очень удобен, потому что имеет небольшие размеры и позволяет осуществлять контроль за процессом смешивания, его температурой и при этом обладает максимальной герметизацией. В частности с помощью него происходит смешивание взрывчатых веществ, эмульсификация жидкости и пр.
Статические смесители помогают превратить в однородную массу жидкости различной степени вязкости, потому их применяют перед реакционными аппаратами. Кроме этого они работают с газами, смешивают газы с некоторыми твёрдыми материалами, позволяют уравновесить температуру между газами и жидкостью. С помощью них удаётся превратить в однородную массу гранулированные и порошковые материалы.
Их высокая степень функциональности не только их единственное преимущество, статические имеют потрясающая экономическую выгоду. Они не занимают большой площади на производстве, не требует частого ремонта (замены вращающихся частей, например) и обслуживание аппаратуры сведено к минимуму.
Статические смесители имеют незначительное гидравлическое сопротивление, в них отсутствуют застойные зоны. Процесс перемешивания внутри аппаратуры ведётся непрерывно, а полученные смеси имеют однородный характер.
Компания «Flancev.ru» занимается производством и доставкой статических смесителей и их отдельных компонентов. Изготовление оборудования ведётся из высокоуглеродистых марок стали, обладающих антикоррозийным эффектом.
Наша смесительная техника позволяет работать под давлением до 15 МПа. Температура смешивающихся газов и жидкостей может варьироваться в диапазоне от 70 до 500 градусов. Изготовленные нами статические смесители эксплуатируются на:
Некоторые из них работают с особо опасными и взрывчатыми веществами. Однако наше оборудование, обладающее максимальной герметичностью и эффективностью, позволяет решать многочисленные производственные задачи без проблем.
Мы вам предлагаем также заглушки фланцевые купить недорого и по приемлемой цене. Статические смесители используются для получения однородных жидкостей, газов, эмульсий, суспензий, а также для охлаждения и подогрева жидкостями или паром. Принцип работы устройства чрезвычайно прост.
Статический смеситель внешне напоминает трубу, к которой подключены ещё две трубки. Через эти трубки подаётся под давлением газообразная или жидкая среда. Они смешиваются и, проходя сквозь металлические выступы и частицы на внутренней поверхности трубы, превращаются в однородную массу.
Смесители, работающие данным образом, различаются по направлению потока среды: соответственно существует вертикальное расположение трубы и горизонтальное. Также может варьироваться диаметр трубы, по которой движется смешанная жидкость. Однако чаще всего статические смесители различаются по типу внутренних элементов, обеспечивающих смешивание. Так существуют:
Смесители статические компании «Flancev.ru» это всегда надёжная, компактная, тщательно рассчитанная и надёжная техника. Мы создаём статические смесители и
оборудование максимально простое в своей эксплуатации. Предприятие готово создавать смесители как стандартные, каталогизированные, так и обладает возможностями по созданию смесителей по чертежу заказчика. Наши специалисты могут рассчитать и изготовить конструкции оборудования непосредственно для определённого предприятия и типа среды, которые будут перемешиваться.
В своей деятельности мы сотрудничаем с маститыми проектными лабораториями и институтами, а также крупными металлообрабатывающими заводами. Это позволяет нам качественно подготавливать, проектировать и производить статические смесители максимальной степени сложности. Кроме этого благодаря наличию транспортного отдела на предприятии мы готовы доставить произведённое смесительное оборудование по адресу заказчика в пределах РФ.
flancev.ru
Статическое перемешивание от компании Statiflo предоставляет множество ключевых преимуществ для комбинации жидкостей, газов и порошкообразных веществ. Оно является эффективным, экономичным и дает точные, предварительно определенные результаты в широком диапазоне применений процесса, включая перемешивание, смешивание, дисперсию, образование эмульсии, теплообмен в ламинарном потоке, перенос масс, а также в качестве химического реактора с поршневым режимом в линии.
Наши статические смесители испытываются, тестируются и подтверждаются во множестве областей промышленности, от питьевой воды до нефти и газа, от пищевой промышленности до искусственных волокон.
В статических смесителях Statiflo используется последовательность точно подобранных для компонентов процесса элементов смешивания. Элементы изготавливаются с различной конструкцией для соответствия различным применениям, и доступны для установки в большой диапазон корпусов, от высокого давления до открытых каналов, что делает их идеальными для всех типов промышленных сред. Сами смесители изготавливаются по заказу из широкого спектра материалов, включая углеродистую сталь, нержавеющую сталь, редкие сплавы, стеклопластик, непластифицированный поливинилхлорид, хлорированный поливинилхлорид, политетрафторэтилен, и т.д.
Элементы являются фиксированными или съемными для соответствия, например, строгим нормативам в пищевой и фармацевтической промышленности.
Где бы они не применялись - в любой области промышленности, статические смесители Statiflo дают следующие преимущества: они устраняют необходимость в резервуарах, мешалках, движущихся частях и непосредственной движущей силе. Обслуживание является минимальным - если не устраняется полностью. Затраты на установку и эксплуатационные затраты также сводятся к минимуму. Кроме непосредственной экономии эксплуатационных затрат, статические смесители Statiflo предоставляют высокий уровень эффективности перемешивания, таким образом, потребление дозируемых химических веществ и образование побочных продуктов дезинфекции может быть значительно снижено. Отбор проб в линии может выполняться непосредственно после смесителя - позволяя производить необходимые корректировки быстро, насколько это возможно, тем самым минимизируя потенциальную потерю продукта.
Статические смесители Statiflo установлены на тысячах производственных объектов по всему миру, обеспечивая наивысшие стандарты эффективности перемешивания, надежности и экономии.
Ключевые преимущества статических смесителей Statiflo:
Возможно изготовление по индивидуальным проектам и могут быть спроектированы с любым сочетанием соединений инжектора/ разбрызгивателя, точек отбора проб и кожухов нагрева/охлаждения.
www.ecocontrol.ru
Статический смеситель (10), содержащий первую решетку (14), имеющую один или более пересекающихся элементов (16) и одно или более отверстий, и вторую решетку (14), имеющую один или более пересекающихся элементов (16) и одно или более отверстий. Пересекающиеся элементы (16) первой решетки (14) размещены под углами пересечения к пересекающимся элементам (16) второй решетки (14). По меньшей мере, один удлиненный соединитель (18) расположен между соседними пересекающимися элементами (16) первой решетки (14) и пересекающимися элементами (16) второй решетки (14) и прикреплен к ним. Кроме того, решетки могут быть размещены таким образом, что каждый пересекающийся элемент одной решетки пересекает отверстие в другой решетке. Изобретение позволяет усовершенствовать способ упрочнения пересекающихся элементов. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 7 ил. 
Настоящее изобретение относится к смесительным элементам и способам, а более конкретно к узлу пересекающихся элементов, подобному тем, которые встречаются в статических смесителях и теплообменниках, и к способу его конструирования.
Статические смесительные элементы, описанные в US 4093188 и US 4072296, обычно располагаются в трубах или других каналах потока текучей среды, чтобы вызвать перемешивание одного или нескольких потоков текучей среды, протекающих внутри канала, или вызвать одновременное перемешивание потока текучего продукта и теплообмен между потоком текучего продукта и вспомогательной текучей средой, отделенной от потока жидкого продукта стенкой и текущей сонаправленно или по встречному потоку относительно него. Потоки текучей среды включают расплавленные полимеры и другие текучие среды с высокой вязкостью в ламинарном потоке и жидкости с низкой вязкостью или газы в применениях турбулентного потока. Эти статические смесительные элементы обычно не имеют движущихся частей и работают посредством радиального перемещения потока текучей среды и разделения потока текучей среды на множественные частичные потоки, которые затем рекомбинируют, чтобы уменьшить в сечении потока различия в композиции, температуре и других свойствах потока текучей среды. В типах статических смесителей, общеизвестных как смесители SMX, SMXL, SMV и SMR, две или более решетки пересекающихся элементов размещены под углами пересечения друг к другу и под углом к продольной оси канала. Пересекающиеся элементы, которые представляют собой гофрированные пластины в случае смесителей SMV, прутья в случае смесителей SMX и SMXL и стержни или трубки в случае смесителей SMR, внутри каждой решетки разнесены на расстояние друг от друга, а пересекающиеся элементы парной решетки размещены внутри промежутка. Чтобы добиться хорошего перемешивания, пересекающиеся элементы обычно размещены близко друг к другу с тем, чтобы между соседними элементами был только маленький промежуток, или чтобы он вообще отсутствовал.
Статические смесители, как описано выше, часто применяются для увеличения теплопередачи между вспомогательной текучей средой и потоком текучего продукта, отделенного от вспомогательной текучей среды стенкой канала. В случае смесителей типа SMV, SMX и SMXL пересекающиеся элементы вставляют в обшитую трубу или в трубы многотрубного теплообменника. Затем вспомогательная текучая среда выходит наружу из кожуха или обшивки, и пересекающиеся элементы усиливают перемешивание и теплопередачу с потоком текучего продукта, протекающим внутри трубы или трубок. В случае смесителей SMR прутья в пересекающихся элементах заменены трубками, расположенными в виде множественной параллельной трубчатой решетки. Вспомогательная текучая среда проходит внутри трубок, а поток текучего продукта проходит снаружи трубок и перемешивается, наряду с этим одновременно подвергаясь теплообмену со вспомогательной текучей средой.
Одной из проблем со статическими смесителями, в которых используются решетки из пересекающихся элементов вышеописанных типов, является то, что их трудно сделать достаточно прочными, чтобы выдержать падение давления, вызываемое вязкими жидкостями, такими, как полимеры, протекающими через смесители. Пересекающиеся элементы также необходимо прикрепить к каналу потока, и эти пересекающиеся элементы, прикрепленные к каналу, должны выдерживать напряжения, приложенные к другим пересекающимся элементам. Во многих случаях применения, таких, как волоконные охладители, трубки SMR дополнительно должны выдерживать высокое наружное давление.
Чтобы выдерживать эти напряжения, пересекающиеся элементы должны иметь массивную конструкцию, включающую очень толстые материалы и упрочняющие компоненты, такие, как сварка пересекающихся элементов друг с другом в точках их пересечения. В ЕР 1067352 раскрыт статический смеситель, в котором пересекающиеся элементы снабжены несколькими отверстиями, через которые трубки перемещаются и закрепляются. Известно, что в случае смесителей типа SMR дополнительно приваривают щитки между всеми соседними контурами трубопровода внутри каждой группы трубок. Щитки обычно имеют такую же толщину, как и стенка трубки, и в каждой группе трубок размещено до трех рядов щитков. Типичный пучок трубок SMR может состоять из количества подобных групп трубок от восьми до сорока и более, и в результате для типичного пучка трубок SMR может потребоваться более двух тысяч щитков. Можно принять во внимание, что сварка или другие способы прикрепления этих щитков к трубкам чрезвычайно трудоемки и могут значительно увеличить стоимость пучка трубок.
Таким образом, обнаружилась значительная потребность в усовершенствованном способе упрочнения пересекающихся элементов.
Один из вариантов изобретения относится к статическому смесителю, содержащему по меньшей мере одну первую решетку и по меньшей мере одну вторую решетку, причем каждая решетка содержит два или более пересекающихся элементов, лежащих в общей плоскости с отверстием между ними, через которое проходит пересекающийся элемент другой решетки, которая пересекает указанные два пересекающихся элемента, и по меньшей мере один удлиненный соединитель, соединяющий пересекающиеся элементы, при этом все или каждый удлиненный соединитель расположен между и прикреплен к примыкающим пересекающимся элементам, соединенным посредством соединителя, включающего пересекающийся элемент по меньшей мере одной первой решетки и пересекающийся элемент по меньшей мере одной второй решетки.
При этом решетки размещены таким образом, что каждый пересекающийся элемент одной решетки пересекает отверстие второй решетки. Пересекающиеся элементы первой решетки в основном могут быть расположены параллельно относительно друг друга, и пересекающиеся элементы второй решетки в основном могут быть расположены параллельно относительно друг друга.
Пересекающиеся элементы состоят из гофрированных пластин и трубок.
Предпочтительно, статический смеситель содержит более двух решеток, причем каждая решетка содержит пересекающиеся элементы.
Пересекающиеся элементы каждой решетки могут быть размещены под углами пересечения друг к другу.
Статический смеситель включает удлиненный соединитель, расположенный между пересекающимися элементами каждой решетки, которые состоят из металлической, полимерной или керамической конструкции или их комбинаций. При этом удлиненный соединитель проходит по всей длине сечения статического смесителя, и расположен так, что он пересекается с пересекающимися элементами по меньшей мере по некоторым из точек их пересечения.
Статический смеситель может включать множество удлиненных соединителей, проходящих параллельно относительно друг друга, разнесенных на определенное расстояние друг от друга и расположенных между и прикрепленных к пересекающимся элементам первой решетки и пересекающимся элементам второй решетки, при этом пересекающиеся элементы первой и второй решеток пересекаются под углами 60° и 90°.
Предпочтительно, соединитель имеет пересекающиеся канавки, расположенные вдоль линий контакта пересекающихся элементов с соединителем, при этом канавки обеспечивают большую соединительную поверхность и механическую пригонку для удержания пересекающихся элементов вместе. При этом канавки расположены на первой поверхности соединителя и продолжаются относительно пересекающихся элементов первой решетки, причем канавки находятся на второй поверхности соединителя и продолжаются относительно пересекающихся элементов второй решетки.
Пересекающиеся элементы статического смесителя могут быть прикреплены к соединителю сваркой, пайкой, склеиванием или их комбинациями.
Другой вариант изобретения относится к способу конструирования статического смесителя по п.1, включающему:
(а) обеспечение по меньшей мере двух решеток, (b) расположение двух или более пересекающихся элементов в общей плоскости с отверстием между ними в первой решетке, (с) расположение двух или более пересекающихся элементов в общей плоскости с отверстием между ними во второй решетке, (d) размещение пересекающихся элементов первой и второй решеток под углами пересечения таким образом, что пересекающийся элемент одной решетки проходит через отверстие в другой решетке, при этом способ дополнительно включает (е) расположение по меньшей мере одного соединителя между пересекающимися элементами первой решетки и пересекающимися элементами второй решетки, и (f) прикрепление соединителя к пересекающимся элементам.
Еще один другой вариант изобретения относится к узлу статического смесителя, содержащему: канал потока текучей среды в основном кольцеобразной формы, имеющий центральную ось, концентрические внутреннюю и наружную поверхности, расположенные на расстоянии друг от друга в радиальном направлении и проходящие по окружности, при этом внутренняя поверхность определяет траекторию потока текучей среды, которая проходит вдоль оси, один или более статических смесителей по п.1, размещенных в траектории потока.
Предпочтительно, решетки размещены таким образом, что каждый пересекающийся элемент одной решетки пересекает отверстие другой решетки. При этом пересекающиеся элементы проходят под углом наклона 30° или 45° относительно центральной оси.
На сопровождающих чертежах, которые образуют часть описания и должны читаться совместно с ней, и на которых для указания одинаковых деталей на различных видах используются одинаковые номера ссылочных позиций:
на фиг.1А изображен вид сверху в плане статического смесителя типа SMX, выполненного согласно настоящему изобретению;
на фиг.1В изображен вертикальный вид сбоку статического смесителя типа SMX, выполненного согласно настоящему изобретению;
на фиг.2 изображен вертикальный вид сбоку статического смесителя типа SMR согласно настоящему изобретению;
на фиг.3 изображен увеличенный вид сбоку участка статического смесителя SMR, показанного на фиг.2;
на фиг.4 изображен вид соединителя согласно настоящему изобретению;
на фиг.5А изображен вид соединителя согласно настоящему изобретению;
на фиг.5В изображен вид соединителя согласно настоящему изобретению;
на фиг.6А изображен боковой вид в плане соединителя и разрез по линии 6А-6А на фиг.5А;
на фиг.6В изображен боковой вид в плане соединителя и разрез по линии 6В-6В на фиг.5В;
на фиг.6С изображен боковой вид в плане соединителя и соединительных элементов и разрез по линии 6С-6С на фиг.3;
на фиг.7 изображен вертикальный вид сбоку, иллюстрирующий зажим смежных групп трубок при осуществлении способа конструирования согласно настоящему изобретению.
Со ссылкой на чертежи, настоящее изобретение относится к статическому смесителю 10, который расположен внутри трубы или другого полностью или частично замкнутого канала 12 потока текучей среды, чтобы перемешивать или иным образом уменьшать в сечении потока различия в композиции, температуре или других свойствах одного или более потоков текучей среды, проходящих внутри канала 12. Статический смеситель 10 также можно использовать, чтобы вызывать теплообмен между потоком текучего продукта и вспомогательной текучей средой, проходящей сонаправленно или по встречному потоку и отделенной от потока текучего продукта стенкой. Статический смеситель типа SMX показан на фиг.1, а части статического смесителя типа SMR показаны на фиг.2-3.
Статический смеситель содержит две или более решеток 14 из пересекающихся элементов 16 и отверстий, примыкающих к каждому пересекающемуся элементу 16. Пересекающиеся элементы 16 размещены под углами пересечения друг к другу и под углом наклона к продольной оси канала 12 потока текучей среды. Можно использовать, например, углы пересечения в 60 и 90 градусов и углы наклона в 30 и 45 градусов. Решетки размещены таким образом, что каждый пересекающийся элемент одной решетки пересекает отверстие в другой решетке. Пересекающиеся элементы 16 внутри каждой решетки 14 предпочтительно, но не обязательно, проходят параллельно друг другу и лежат в общей плоскости. Пересекающиеся элементы 16 могут быть в виде гофрированных пластин, как в случае статического смесителя 10 типа SMV, планок, как в случае статического смесителя 10 типа SMX, показанного на фиг.1, и трубок в случае статического смесителя SMR, показанного на фиг.2-3. В качестве пересекающихся элементов 16 также можно использовать пластины, стержни и другие конструкции, которые функционируют с целью вызвать разделение и рекомбинацию потока текучей среды, проходящего внутри канала 12. В случае с трубками один или более потоков текучей среды также проходит внутри трубок, как для теплообмена с потоком текучей среды, проходящим снаружи трубок. В дополнение к показанным статическим смесителям SMX и SMR изобретение может применяться для статических смесителей, общеизвестных под названием SMXL, и для любых других типов смесителей, имеющих наклонные и пересекающиеся элементы любой формы.
Согласно настоящему изобретению, удлиненный соединитель 18 расположен между соседними пересекающимися элементами 16 из каждой парной решетки 14 и прикреплен к ним. Когда используют множественные парные решетки 14, соединитель 18 предпочтительно проходит по всей длине сечения статического смесителя 10 и соединяет между собой примыкающие пересекающиеся элементы 16 в каждой из множественных решеток 14. Соединитель 18 предпочтительно является плоской планкой, как показано на фиг.4-6С, но также может быть стержнем или иметь другую конструкцию. Соединитель 18 изготовлен из материала, имеющего жесткость и композицию, необходимую для присоединения к пересекающимся элементам 16. Например, когда пересекающиеся элементы 16 изготовлены из металла, соединитель 18 предпочтительно состоит из совместимого металла. Когда пересекающиеся элементы 16 имеют полимерное или керамическое строение, соединитель 18 предпочтительно имеет похожее строение.
Соединитель 18 предпочтительно расположен так, что он пересекается с пересекающимися элементами 16 по меньшей мере по одной из их точек пересечения. Также можно использовать множественные соединители 18, проходящие параллельно относительно друг друга и разнесенные на определенное расстояние друг от друга.
Соединители 18 должны иметь достаточно тонкую конструкцию, чтобы минимизировать ограничение потока между соседними пересекающимися элементами 16. Однако предпочтительно, чтобы соединитель 18 был образован из более толстого материала для дополнительной прочности, и включал пересекающиеся канавки 20, расположенные по линиям контакта пересекающихся элементов 16 с соединителем 18. Канавки 20 на одной поверхности соединителя 18 проходят параллельно друг другу и под углом к канавкам 20, образованным в противоположной поверхности соединителя 18. Толщина соединителя 18 в точках пересечения канавок, если присутствует, предпочтительно очень мала или равна нулю. Канавки 20, таким образом, служат для уменьшения промежутка между соседними пересекающимися элементами 16, при этом облегчая прикрепление пересекающихся элементов 16 к соединителю 18 путем обеспечения большей соединительной поверхности и механической пригонки для удержания пересекающихся элементов 16 вместе. Канавки 20 могут быть образованы любым подходящим способом, таким, как удалением материала из соединителя 18, или образованием канавок во время изготовления соединителя 18, например, во время литья или литья под давлением соединителя 18.
В качестве не единственного примера, когда соединитель 18 используется с трубчатыми пересекающимися элементами 16, такими, как присутствующие в статическом смесителе 10 типа SMR, соединитель 18 имеет ширину 30 мм и толщину 5 мм, и имеет канавки 20, которые образуют контур для дополнительного размещения трубчатых пересекающихся элементов 16. Таким образом, если трубки в пересекающихся элементах 16 имеют диаметр 13,5 мм, канавки 20 будут иметь форму полумесяца, соответствующую диаметру трубки примерно в 14 мм. Глубина этой канавки 20 в форме полумесяца предпочтительно составляет от 2,5 до 3 мм, чтобы обеспечить нулевой промежуток между пересекающимися элементами 16, но также может быть меньших размеров, чтобы обеспечить некоторое разделяющее расстояние между пересекающимися элементами 16.
Пересекающиеся элементы 16 прикреплены к соединителю 18 посредством сварки, пайки, приклеивания или других подходящих технологий, пошаговым или непрерывным образом. Например, соединитель 18 можно первоначально присоединить к примыкающему пересекающемуся элементу 16 путем зажима, как показано на фиг.7, или точечной сваркой. После того, как конструкция из двух или более слоев пересекающихся элементов 16 закреплена таким способом, канавки 20 заполняют твердым припоем, таким, как никелевый припой в виде пасты или в листовом виде. Затем весь узел помещают в вакуумную печь для термической обработки и пайки при подходящей температуре, такой, как 1050°С. В качестве альтернативы могут быть использованы другие методы пайки, а также полная или частичная сварка, приклеивание или другие средства присоединения.
Следует отметить, что нагрузка на каждый пересекающийся элемент 16, являющаяся результатом падения давления потока текучей среды, проходящего вокруг пересекающихся элементов 16, в случае с обычной конструкцией и методом упрочнения с применением щитков передается скорее соединителю 18, чем следующему пересекающемуся элементу 16. Выборки образцов для испытаний показали, что трубчатые пересекающиеся элементы 16 могут выдерживать нагрузку по меньшей мере в 30 кН, если соединитель 18 имеет ширину 30 мм и толщину 5 мм, и прикреплен с использованием пайки, описанной выше. Эта прочность намного превосходит нагрузку от 0,5 до 1 кН, которую обычно испытывает при падении давления от 20 до 40 бар статический смеситель, изготовленный из двадцати трубчатых решеток с пятнадцатью наклонными трубками в каждой решетке.
Соединитель 18 также можно использовать как опорную конструкцию для всего узла, прикрепляя его к впускному или выпускному фланцу или корпусу и устраняя таким образом необходимость в дорогостоящих опорах между пучками трубок или пересекающимися элементами.
1. Статический смеситель, содержащий, по меньшей мере, одну первую решетку и по меньшей мере одну вторую решетку, причем каждая решетка содержит два или более пересекающихся элементов, лежащих в общей плоскости с отверстием между ними, через которое проходит пересекающийся элемент другой решетки, которая пересекает указанные два пересекающихся элемента, и по меньшей мере один удлиненный соединитель, соединяющий пересекающиеся элементы, отличающийся тем, что все или каждый удлиненный соединитель расположен между и прикреплен к примыкающим пересекающимся элементам, соединенным посредством соединителя, включающим пересекающийся элемент по меньшей мере одной первой решетки и пересекающийся элемент по меньшей мере одной второй решетки.
2. Статический смеситель по п.1, в котором решетки размещены таким образом, что каждый пересекающийся элемент одной решетки пересекает отверстие второй решетки.
3. Статический смеситель по п.1 или 2, в котором пересекающиеся элементы первой решетки в основном расположены параллельно относительно друг друга.
4. Статический смеситель по п.3, в котором пересекающиеся элементы второй решетки в основном расположены параллельно относительно друг друга.
5. Статический смеситель по п.1, в котором пересекающиеся элементы состоят из гофрированных пластин и трубок.
6. Статический смеситель по п.1, который содержит более двух решеток.
7. Статический смеситель по п.6, в котором каждая решетка содержит пересекающиеся элементы.
8. Статический смеситель по п.7, в котором пересекающиеся элементы каждой решетки размещены под углами пересечения друг к другу.
9. Статический смеситель по п.7 или 8, в котором удлиненный соединитель расположен между пересекающимися элементами каждой решетки.
10. Статический смеситель по п.1, в котором пересекающиеся элементы состоят из металлической, полимерной или керамической конструкции или их комбинаций.
11. Статический смеситель по п.1, в котором удлиненный соединитель проходит по всей длине сечения статического смесителя.
12. Статический смеситель по п.1, в котором удлиненный соединитель расположен так, что он пересекается с пересекающимися элементами по меньшей мере по некоторым из точек их пересечения.
13. Статический смеситель по п.1, включающий множество удлиненных соединителей, проходящих параллельно относительно друг друга, разнесенных на определенное расстояние друг от друга и расположенных между и прикрепленных к пересекающимся элементам первой решетки и пересекающимся элементам второй решетки.
14. Статический смеситель по п.1, в котором пересекающиеся элементы первой и второй решеток пересекаются под углами 60 и 90°.
15. Статический смеситель по п.1, в котором соединитель имеет пересекающиеся канавки, расположенные вдоль линий контакта пересекающихся элементов с соединителем, при этом канавки обеспечивают большую соединительную поверхность и механическую пригонку для удержания пересекающихся элементов вместе.
16. Статический смеситель по п.15, в котором канавки расположены на первой поверхности соединителя и продолжаются относительно пересекающихся элементов первой решетки, при этом канавки находятся на второй поверхности соединителя и продолжаются относительно пересекающихся элементов второй решетки.
17. Статический смеситель по п.1, в котором пересекающиеся элементы прикреплены к соединителю сваркой, пайкой, склеиванием или их комбинациями.
18. Способ конструирования статического смесителя по п.1, включающий: (а) обеспечение по меньшей мере двух решеток, (b) расположение двух или более пересекающихся элементов в общей плоскости с отверстием между ними в первой решетке, (с) расположение двух или более пересекающихся элементов в общей плоскости с отверстием между ними во второй решетке, (d) размещение пересекающихся элементов первой и второй решеток под углами пересечения таким образом, что пересекающийся элемент одной решетки проходит через отверстие в другой решетке, отличающийся тем, что включает (е) расположение по меньшей мере одного соединителя между пересекающимися элементами первой решетки и пересекающимися элементами второй решетки, и (f) прикрепление соединителя к пересекающимся элементам.
19. Способ по п.18, дополнительно включающий размещение решеток таким образом, что каждый пересекающийся элемент одной решетки пересекает отверстие во второй решетке.
20. Способ по п.18 ли 19, дополнительно включающий обеспечение более чем двух решеток.
21. Способ по п.20, дополнительно включающий расположение одного или более пересекающихся элементов в каждой решетке.
22. Способ по п.21, дополнительно включающий размещение пересекающихся элементов каждой решетки под углами пересечения друг к другу.
23. Способ по п.22, дополнительно включающий расположение соединителя между пересекающимися элементами каждой решетки.
24. Узел статического смесителя, содержащий канал потока текучей среды в основном кольцеобразной формы, имеющий центральную ось, концентрические внутреннюю и наружную поверхности, расположенные на расстоянии друг от друга в радиальном направлении и проходящие по окружности, при этом внутренняя поверхность определяет траекторию потока текучей среды, которая проходит вдоль оси, один или более статических смесителей по п.1, размещенных в траектории потока.
25. Узел статического смесителя по п.24, в котором решетки размещены таким образом, что каждый пересекающийся элемент одной решетки пересекает отверстие другой решетки.
26. Узел статического смесителя по п.24 или 25, включающий множество удлиненных соединителей, проходящих параллельно относительно друг друга, разнесенных на определенное расстояние друг от друга и расположенных между и прикрепленных к пересекающимся элементам первой решетки и пересекающимся элементам второй решетки.
27. Узел статического смесителя по п.24, в котором пересекающиеся элементы первой и второй решеток пересекаются под углами 60 и 90°.
28. Узел статического смесителя по п.24, в котором пересекающиеся элементы проходят под углом наклона 30 или 45° относительно центральной оси.
www.freepatent.ru
Устройство может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий. Для повышения эффективности процесса перемешивания в статический смеситель содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, вдоль оси которого установлен смесительный элемент, который выполнен в виде пластины с чередующимися лепестками на ее поверхностях, причем перед каждым лепестком со стороны входного патрубка имеется отверстие.
Полезная модель относится к смесительным устройствам и может быть применена для приготовления однородных смесей и эмульсий.
Имеющиеся статические смесители характеризует низкая интенсивность процесса смешивания из-за образования потоков жидкости недостаточно полно смешиваемых между собой (например: Брагинский Л.Н. и др. Перемешивание в жидких средах. - Л.: Химия, 1984, с.323, рис.14.2., а.с. 
1443950, B01F 5/06, 1988). Кроме того, они обладают определенной конструктивной сложностью, т.к. состоят из нескольких, сборных между собой элементов.
Известен также статический смеситель (а.с. 2014879, B01F 5/00, 1994 - прототип), содержащий корпус с патрубками ввода компонентов и вывода смеси, две группы усеченных полых перфорированных конусов, обращенных большими основаниями к патрубкам ввода компонентов, одна группа конусов соприкасается большими основаниями, размещенными на оси корпуса, а меньшие основания расположены на периферии. Конусы повернуты по часовой или против часовой стрелки. Между конусами первой группы установлены конусы второй группы, соприкасающиеся меньшими основаниями на оси, большие основания расположены на периферии корпуса. По периферии корпуса установлен завихритель, который смещен от больших оснований конусов в сторону меньших оснований, а на оси установлен также завихритель, смещенный относительно больших оснований конусов в сторону меньших оснований. Кроме того, в статическом смесителе на входе в большие основания конусов установлены завихрители, при этом пластины завихрителей, установленных в первом и третьем квадрантах плоскости поперечного сечения корпуса, установлены под одним углом к радиальной плоскости корпуса, а пластины завихрителей, установленных во втором и четвертом квадрантах, повернуты в противоположном направлении.
Указанный смеситель не может эффективно работать в силу конструктивного решения. Весь поток жидкости перекрыт рядом конструктивных элементов: конусы с отверстиями и завихрителями, осевой и периферийный завихрители. Все эти элементы представляют собой большое гидравлическое сопротивление. Жидкость пойдет по пути наименьшего сопротивления, то есть в зазоры между конусами и завихрителями. Для повышения эффективности смешивания необходимо повышенное давление, повышающее одновременно и энергозатраты. Кроме того, элементы смесителя представляются достаточно сложными конструктивными деталями, что также снижает эффективность применения устройства в целом.
Технический результат - повышение эффективности перемешивания.
Для достижения указанного технического результата в статический смеситель содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, вдоль оси которого установлен смесительный элемент, который выполнен в виде пластины с чередующимися лепестками на ее поверхностях, причем перед каждым лепестком со стороны входного патрубка имеется отверстие.
На чертеже представлена схема статического смесителя.
Статический смеситель содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, вдоль оси корпуса 1, установлен смесительный элемент. Смесительный элемент выполнен в виде пластины 4 на которой имеются чередующиеся лепестки 5 и 6 соответственно с одной и другой ее поверхности. Кроме того, перед каждым лепестком (5 или 6) со стороны входного патрубка 2 выполнено отверстие 7.
Устройство работает следующим образом. Смешиваемые компоненты подаются в устройство (корпус 1) через входной патрубок 2 и начинают двигаться по корпусу 1 по направлению к выходному патрубку 3. При этом движении потоки жидкости с одной и другой из сторон смесительного элемента (пластина 4) натыкаясь на лепестки 5 и 6 меняют свое направление движения и переходят на другую сторону пластины 4 смесительного элемента. Если диаметр корпуса большой, то число пластин 4 смесительного элемента можно увеличивать или уменьшать, располагая их параллельно или последовательно. Кроме того, число рядов лепестков можно изменять за счет их размеров или длины пластины. Также, лепестки можно располагать под разными углами к движению потока. Все это приводит к интенсивному перемешиванию жидкости проходящей смесительный элемент, за счет многократного изменения направления движения потоков жидкости, их разделения и последующего соединения и разных величин скорости этих потоков.
Устройство имеет достаточно простую конструкцию за счет установки смесительного элемента в виде пластин с чередующимися лепестками на ее поверхностях, и отверстий выполненных перед каждым лепестком со стороны входного патрубка. При этом повышение эффективности процесса перемешивания будет выражаться в повышении качества смесей и эмульсий, а также в сокращении времени их приготовления.
Статический смеситель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, вдоль оси которого установлен смесительный элемент, отличающийся тем, что смесительный элемент выполнен в виде пластины с чередующимися лепестками на ее поверхностях, причем перед каждым лепестком со стороны входного патрубка имеется отверстие.
poleznayamodel.ru
СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ , содержащий трубчатый корпус, по оси которого последовательно установлены смесительные элементы, имеющие продольные гофры, с изменяющейся по ходу потока глубиной, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса перемещивания, каждый смесительный элемент выполнен в виде обечайки, один из торцов которой имеет форму окружности. (Л 4 4 С71
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК..SU„„1144715
4(51) В 01 F 5/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ
Н А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3652994/23-26 (22) 12.08.83 (46) 15.03.85. Бюл. № 10 (72) В. А. Марков (71) Проектно-конструкторское бюро по проеКтированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол (53) 66.063 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 709147, кл. В 01 F 3/08, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3377026/23-26, кл. В 01 F 5/06, 1981. (54) (57) СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ, содержащий трубчатый корпус, по оси которого последовательно установлены смесительные элементы, имеющие продольные гофры, с изменяющейся по ходу потока глубиной, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания, каждый смесительный элемент выполнен в виде обечайки, один из торцов которой имеет форму окружности.
1144715
15
ВНИИПИ Заказ 1022/5
Филиал ППП «Патент», г.
Изобретение относится к статическим смесителям и может быть использовано для смешения жидких компонентов в химической, пищевой фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известны статические смесители, в которых,,с целью поперечного смещения потока, обусловливающего эффективное смешивание, смесительные элементы выполнены в виде пластин эллиптической формы, имеющих прорези и козырьки, укрепленные по периметру прорезей и диаметрально противоположно по поверхности пластин (1) .
Недостатком таких смесителей является нетехнологичность и сложность их изготовления, обусловленная приваркой козырьков с обеих сторон эллиптических пластин, а также невозможность многократного разделения потока после прохода одного смесительного элемента, т. е. недостаточная эффективность процесса смешивания.
Известен статический смеситель, содержащий трубчатый корпус, по оси которого установлены смесительные элементы, имеющие продольные гофры с изменяющейся по ходу потока глубиной. Такие смесительные элементы просты в изготовлении, так как могут быть получены штамповкой, и наряду с поперечным смещением потока перемешивающей жидкости многократно дробят ее на отдельные потоки„что способствует интенсификации процесса перемешивания (2) .
Однако в то время, как в трубчатом корпусе центральные гофры перемещают жидкость в радиальном направлении, осуществляя взаимный обмен центральных и пристеночных слоев потока, боковые гофры перемещают материал по хордам, вследствие чего происходит взаимопроникновение материала из одной периферийной зоны в другую без обмена с ядром потока, т.е. без выравнивания температур и скоростей центрального и периферийного потоков, вследствие чего эффективность массо- и теплообмена внутри периферийных гофр ниже, чем в центральном. Такая неравномерность скоростей и температур может сказаться на ходе реакции, вызвать неоднородноеть продукта и привести к снижению
его качества.
Цель изобретения — интенсификация процесса перемешивания.
Указанная цель достигается тем, что в статическом смесителе, содержашем трубчатый корпус,,по оси которого последовательно установлены элементы, имеющие продольные гофры, с изменяющейся по ходу потока глубиной, каждый смеситель20
50 г ный элемент выполнен в виде обечайки, один из торцов которой имеет форму окружности.
На чертеже схематически, представлен предлагаемый смеситель.
Смеситель содержит трубчатый корпус 1, в котором помещены смесительные элементы 2. Каждый смесительный элемент выполнен из пластины, имеющей гофры 3, причем глубина каждого увеличивается от нуля на одном конце пластины до максимума на другом ее конце.
Каждая гофрированная пластина свернута в обечайку так, что один торец обечайки образует окружность 4, а второй замкнутую волнистую линию 5. Боковые кромки обечайки соединены между собой, например, с помощью сварки, пайки и пр.
Обечайки установлены соосно каналу последовательно друг за другом, либо как по-, казано на чертеже, либо навстречу друг другу кругл ым и торцами.
Смеситель работает следующим образом.
Двигаясь вдоль корпуса 1, поток жидкости (смесь жидкостей) встречается с передней кромкой смесительного элемента 2, разделяя на отдельные потоки — внутренний и наружнь.й (по отношению к гофрированной обечайке) . Движущиеся во внутреннем потоке частицы жидкости лепестками гофров направляются от стенок канала к центру и выходят из смесительного элемента в виде центральной струи, диаметр которой определяется окружностью-. 4. Частицы жидкости, попавшие в наружные потоки между гофрами 3 направляются обечайкой от центра к стенкам канала.
Выходя из первого смесительного элемента, потоки жидкости встречаются либо с круглой, либо с волнистой кромкой второго смесительного элемента. Потоки жидкости вновь перераспределяются и часть жидкости направляется гофрами смесительного элемента от центра к периферии, а часть— с периферии к центру.
Проходя последовательно несколько насадочных элементов, жидкость претерпевает многократное разделение на радиально смещаемые потоки, что обеспечивает быстрое выравнивание концентраций и температур по всему сечению аппарата, в том числе при смешении жидкостей со значительно отличающимися вязкостями.
Благодаря непрерывному обновлению пристеночного слоя значительно улучшается теплопередача через стенку корпуса, что позволяет эффективно использовать предлагаемый смеситель в процессах, сопровождающихся теплообменом.
Тираж 587 Подпис ное
Ужгород, ул. Проектная, 4
www.findpatent.ru
