Способ смешения

 

Изобретение относится к технологии смешения потоков жидкостей или газов. Способ позволяет повысить эффективность смешения при цикличной подаче поперечного потока. Способ подачи двух сред заключается в в том, что в центральный поток одной среды подают поперечный поток другой среды, который распределен на ряд струй. Подачу поперечного компонента осуществляют циклично, при этом в . каждом цикле подачи место ввода попе-- речного потока непрерьшно перемещают в сторону входа центрального потока , а в начале цикла место подачи сох- 5 раняют неизменным. 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1414435 А1 (5l ) 4 В 01 F 3/02. 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 401226! /31-26 (22) 23. 01 . 86 (46) 07.08.88.Бюл. У 29 (71) Казанский филиал Московского энергетического института (72) Ю,А.Спиридонов, Ф.З.Тинчурин, Ю.Я.Галицкий и В.А.Галицкая (53) 66.073.063 (088.8) (56) Патент Великобритании В 1583!19, кл. BIС, 1981.

Авторское свицетельство СССР

У 159490, кл. В Ol F 3/02, 1962, (54) СПОСОБ СМЕШЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии смешения потоков жидкостей или газов. Способ позволяет повысить эффективность смешения при цикличной подаче поперечного потока.

Способ подачи двух сред заключается в в том, что в центральный поток одной среды подают поперечный поток другой среды, который распределен на ряд струй. Подачу поперечного компонента осуществляют циклично, при этом в . каждом цикле подачи место ввода поперечного потока непрерывно перемешают в сторону входа центрального потока, а в начале цикла место подачи сох- Я раняют неизменным. 5 ил.! 414435

Изобретение относится к технологии смешения турбулентных потоков жидкостей или газон и может быть использовано для повышения интенсив5 ных характеристик смесительных устройств н различных отраслях промышленности, в частности нефтехимической, где для приготовления многокомпонен гных растворов, подачи ингибиторов коррозии и других реагентов в основном используется импульсная подача поперечного компонента с помощью доэировочных насосов.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса смешения при цикличной подаче поперечного потока.

На фиг.! приведена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — график зависимости качества смешения (e) от текущего времени процесса согласно известному способу при К 1; на фиг.3 — график зависимости каче- 25 стна смешения (О) от текущего времени процесса согласно предложенному способу при К (1; на фиг.4 — график зависимости качества смешения от времени процесса согласно известно- 30 му способу при К = 1; на фиг.5 же зависимость согласно предложенному способу при К = 1.

Устройство, реализующее способ, содержит низконапорную магистраль 1 и нысоконапорную магистраль 2, которая сообщается с дозировочным насосом (не показано ). Магистраль 2 сообщается с коллектором 3, который опоясывает низконапорную магистраль

1 над системой отверстий 4, выполненных. прямоугольной формы и ориентированных вдоль магистрали 1. Над отверстиями 4 установлена цилиндрическая обечайка 5, которая может вра- 4 щаться с помощью исполнительного механизма б и вала 7, имеющего зубчатое зацепление с обечайкой 5. Последняя имеет отверстия 8, количество которых равно количестну отверстий

4 на низконапорной магистрали 1. От,верстия 8 выполнены также прямоугольными и расположены на обечайке 5 по винтовой линии.

Основной центральный поток посту55 пает по ви конапорной магистрали 1 °

11оперечный поток от доз ироночного насоса в цикл нагнетания поступает через магистраль 2 н к оллектор 3, равномерно распределяется по отверстиям 4 и 8, проходит через отверстия

8 и 4 и истекает н виде системы поперечных струй в центральный поток.

Перемещение обечайки 5 определяет изменение места подачи струй по длине низконапорной магистрали 1. При этом в начале цикла место подачи сохраняют неизменным.

При скорости вращения обечайки 5, соответствующей перемещению места подачи на расстояние 1 = v at происходит равномерная раздача поперечного потока в центральном и достигается максимальная эффективность смешения (v — cKopocTE транспортировки основного потока; gt — цикл нагнетания).

При наличии н высоконапорной магистрали антипульсаторон расстояние

1 К . v Dt, где К (! и, следовательно, габариты устройства могут быть существенно снижены.

Пример 1. Среды: газ — газ.

Диаметр проточной части d „ 51 мм.

Соотношение плотнос! ей смешиваемых сред j = 2,25. Цикл нагнетания

0,1 с. Перемещение места подачи 1 = 0,2. Относительный расход смешиваемых сред G = 0,25. Количество отверстий вдува поперечного компонента n = 8. Размеры отверстий для ввода поперечного компонента d IIг = 5 мм.

Температуры смешиваемых сред Т

295 К, Т = 673 К. Давление в потоКе атмосферное (небольшое превышение над атмосферным давлением за счет потерь на смешение). Давление в ресивере на струях Р = 0,15 кг/см избыточное данление в коллекторе (ресивере) поперечного компонента.

Качество смешения при предлагаемом способе 8 7 0,97 при иэнестном— скачкообразно меняется (фиг.2).

В,цикле нагнетания качество смешения поддерживается на том же уровне (e 7 0,97), при отсутствии нагнетания 8 О.

Пример 2. Среды: газ-- газ.

Размеры проточной части Н = 70 мм, В „ = 280 мм (прямоугольный канал), j = 1,60, G 0 275; d = 0 16)

t = 0,4 (H и  — характерные размеры проточной части; t — относительный шаг между отверстиями, через которые подаются поперечные струи) °

1414435

Для предлагаемого технического ре шения 0 >, 0,95; для известного в цик ле нагнетания также 8 v, 0 95, при отсутствии нагнетания смешения нет, Пример 3. Среды: жидкость жидкость. Диаметр проточной части

d„ 25 мм, d„ 50 мм. Соотношение плотностей j 0,60. Цикл нагнетания с н = 0,1 с, G т 0,04. Количество отверстий ввода поперечного потока n = 3, d 0,01. Температуры смешиваемых сред Т = 295 К, Т = 473 К.

Качество смешения для предлагаемого технического решения g v< 0,92; для известного при отсутствии нагнетания 9 = О.

Качественно аналогичные результаты получены для гетерогенных сред.

Эффективность работы устройства при переменных режимах эксплуатации, например при изменении скорости транспортировки центрального потока или изменении дроссельной характерис5 тики (К var) может быть обеспечена за счет продольного перемещения обечайки (иэменения расстояния 1).

Формула и з о б р е т е н и я

Способ смешения двух сред путем подачи в центральный поток одной среды поперечного потока другой среды, распределенного на ряд струй, 15 отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса смешения при цикличной подаче поперечного пбтока, в каждом цикле подачи место ввода поперечного пото20 ка непрерывно перемещают в сторону входа центрального потока, а в начале цикла место подачи сохраняют неизменным. !

1414435

Щ/Г 5 фИ.4

Составитель Т. Круглова

Редактор О.Юрковецкая Техред Л.Олийнык Корректор М.Шароши

Подписное

Тираж 564

Заказ 3809/6

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

8 0

10

10

BIIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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