Устройство для смешивания жидкостей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 01 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Патент ФРГ N - 2625617, кл. В 01 F 7/28, 1976.

Фиг. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)- 3770308/23-26 (22) 04.06.84 (46) 07.08.86. Бюл. N - 29 (72) В.M. Соловьев и Ю.А. Щекатуров (53) 66.063(088.8) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ

ЖИДКОСТЕЙ, содержащее цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода, в котором на расстоянии от стенки .установлен центральный цилиндрический ротор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, патрубок вывода установлен тангенциально, при этом его нормальное сечение на входе имеет форму прямоугольника с высотой, в два раза большей ширины, равной расстоянию между ротором и стенкой корпуса, а нормальное сечение на выходе имеет форму квадрата со стороной, равной

8 4 2, где 8 — расстояние между ротором и стенкой корпуса.

1248б41

8 2о=а а, где а — сторона квадрата;

30 — расстояние между ротором и стенкой корпуса и ширина стороны прямоугольного сечения на входе патрубка 4, откуда а = 12 8.

Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкостей и может быть использовано для проведения различных физических и химических процессов при смешении жидкостей, 5 например для смешения и проведения реакции реагента со стоком при реагe»HO способе очистки сточных вод.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для смешивания жидкостей; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 1.

Устройство для смешивания жидкостей содержит центральный цилиндрический ротор 1, который расположен в, цилиндрическом корпусе 2 на расстоянии

8 от его стенки. Корпус 2 в верхней 20 части имеет патрубки 3 ввода для подачи жидкостей в полость, ограниченную ротором 1 и корпусом 2. Смесь жидкостей удаляется через патрубок 4 вывода, расположенный на корпусе тангенциально в нижней части. Нормальное сечение на входе патрубка 4 имеет форму прямоугольника, причем его высота в два раза больше ширины, которая равна расстоянию между ротором и стенкой корпуса 8 . Нормальное сечение на выходе патрубка 4 имеет форму квадрата со стороной, равной 1 2.

Для приведения ротора 1 во вращение он соединен с приводом (не показан) .

Жидкость, поступающая в устройство через патрубки 3, попадает в кольцевое пространство между коаксиаль-! ными цилиндрическими поверхностями ротора 1 и корпуса 2. При вращении ротора 1 частиц жидкости, находящиеся около его поверхности под действием центробежной силы стремятся переместиться к внутренней поверхности корпуса 2, вызывая турбулент- f ное течение жидкости во всем кольцевом пространстве. Для этого течения характерным является образование спи. ральных жгутов, охватывающих ротор

1. Причем направление движения частиц

50 жидкости в близлежащих жгутах противоположно, а ширина и высота нормального сечения каждого жгута равна величине расстояния между ротором 1 и стенкой корпуса 2. Этот вид течения является следствием наложения вращательной и аксиальной составляющих сил .

Удаление жидкости из устройства производится через патрубок 4, причем в его входное отверстие входят одновременно два жгута, так как форв ма этого отверстия прямоугольная с высотой, равной высоте двух жгутов, и шириной, равной ширине жгута. При движении жидкости по каналу патрубка 4 имеет место интенсивное смешивание жидкости.

Для обеспечения взаимного смешивания двух жгутов жидкости, входящих в патрубок 4, форма нормального сечения этого патрубка изменяется от прямоугольного до квадратного, причем площади каждого сечения равны между собой. При этом условии средняя осевая скорость жидкости постоянна.

Размер стороны квадратного сечения определяется из условия равенства площадей сечений на входе и выходе патрубка 4

Результирующую скорость движения частиц жидкости в канале патрубка можно разложить на две взаимно перпендикулярные составляющие: осевую (поступальное движение) и тангенциальную (вращательное движение). В предлагаемом процессе смешивания определяющую роль играет вращательное движение. Поэтому изменение площади сечения (при сохранении формы) изменяет только осевую составляющую скорости в этом сечении и на интенсивности смешивания не отражается. Однако изменение формы сечения по длине канала патрубка (при постоянстве площадей) ускоряет потерю устойчивости существования двух жгутов жидкости, т.е. имеет место интенсификация смешивания.

1248641 б-б

Составитель Н. Федорова

Техред М.Ходанич КорректорM. Максимишинец

Редактор И. Шулла

Заказ 4158/6

Тираж 578 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4