Смеситель

 

Изобретение относится к кавитационным смесителям и позволяет повысить эффективность работы аппарата. Смеситель содержит трубчатый корпус с размещенным в нем кавитатором. Кавитатор выполнен в виде концентричных полых усеченных конусов, обращенных меньшим основанием навстречу потоку. Внутренняя поверхность конусов выполнена в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием навстречу потоку. При этом внутренний конус выполнен подвижным в осевом направлении, а наружный неподвижен. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1542596 (51)5 В 01 F 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l) 4344320/23-26 (22) 15.12.87 (46) 15.02.90. Бюл. № 6 (75) Л. И. Пищенко (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 781240, кл. D 21 В 1/36, 1978. (54) СМЕСИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к кавитационным смесителям и позволяет повысить

Изобретение относится к аппаратам для механической обработки сырья и может быть использовано в производстве нефтепродуктов, для смешения с труднорастворимыми присадками и добавками.

Целью изобретения является повышение эффективности работы смесителя.

На чертеже схематически изображен смеситель, продольный разрез.

Смеситель содержит корпус 1 с установленным внутри кавитатором, выполненным в виде двух концентричных полых конусов

2 и 3, большими основаниями направлен, ными навстречу потоку с внутренней поверхностью в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием навстречу потоку. Наружный неподвижный конус 2 закреплен в корпусе посредством ножевых опор 4. Внутренний подвижный конус 3 закреплен на оси 5 с помощью ножевых опор 6. Ось 5 выведена наружу корпуса

1 и соединена с приводом 7 возвратнопоступательного перемещения.

Смеситель работает следующим образом.

Поток смешиваемых компонентов подают в корпус 1 со скоростью 8 — 15 м/с. При попадании на кавитатор и обтекании конусов

2 и 3 скорость потока увеличивается, а давэффективность работы аппарата. Смеситель содержит трубчатый корпус с размещенным в нем кавитатором. Кавитатор выполнен в виде концентричных полых усеченных конусов, обращенных меньшим основанием навстречу потоку. Внутренняя поверхность конусов выполнена в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием навстречу потоку. При этом внутренний конус выполнен подвижным в осевом направлении, а наружный неподвижен. 1 ил. ление снижается. При достижении давления насыщенных паров жидкость вскипает с образованием паровых кавитационных микро пузырьков. Образование кавитационных микропузырьков происходит на фиксированной линии отрыва потока жидкости на конусах

2 и 3. Чем больше длина линии отрыва потока жидкости, тем больше кавитационных микропузырьков образуется за единицу времени. При выдвинутом конусе 3 кавитационные пузырьки образуются на кромках конуса 3, при перемещении конуса 3 внутрь конуса 2 зарождение микропузырьков происходит на внутренней поверхности конуса

2, а затем и на наружной поверхности конуса 2. Таким образом, последовательно включаются в процесс образования микропузырьков различные зоны конусов 2 и 3.

При схлопывании кавитационных пузырьков образуются кумулятивные микроструйки (скорость 10 + 1О, давление в точках схлопывания порядка 10 атм), которые оказывают размалывающее воздействие на жидкость.

Перемещение конуса 3 осуществляется приводом 7, в качестве которого использован пневматический следящий привод, соединенный осью 5 с конусом 3.

1542596

3а конусами 2 и 3 в случае макси мального перемещения конуса 3 в конус 2 образуются четыре индивидуальные зоны отрыва потока, где формируются индивидуальные каверны, давление в которых несколько ниже давления за телом конусов.

Это приводит к возникновению макровихрей жидкости, стремящейся попасть в зону пониженного давления. Кроме того, кавитационные микропузырьки, образовавшиеся в различных кавернах, схлопываясь, встречно взаимодействуют, что значительно повы-! шает и интенсифицирует процесс смешения.

Размер каверны прямо пропорционален интенсивности кавитационного смешения.

Установлена связь интенсивности кавитационного смешения с качественными показателями готовой смеси, причем во всех опытах эти зависимости имеют ярко выраженный экстремум. Так при росте интенсивности смешения коксовое число сырья для получения технического углерода вначале 20 снижается, а затем повышается. При эти;,лировании бензина октановое число с ростом, интенсивности вначале растет, а затем сни,жается, Поэтому управление интенсивностью кавитационного смешения — важнейшая задача. Интенсивность кавитационного смешения прямо пропорционально зависит от размеров каверны и количества кавитационных пузырьков, образовавшихся в каверне.

Установлена зависимость размеров каверны и количества кавитационных пузырько 30 в неи от длины периметра кавитатора, где происходит образование кавитацион, ных пузырьков. Предлагаемое решение учи, тывает тот факт, что количество кавитационных пузырьков, образованных за ка, витатором, зависит также и от перимет а ! кавитатора, где происходит образование пузырьков. В этом случае длина каверны определяется из следующего выражения: — гр 0,т,=р о,25 Ï

2 где L/д— относительная дли верны; длина каверны; диаметр корпуса; диаметр кавитатора;

D

0 — число кавитации;

73 — — — за громождение;

Р,Р„ дав..ение до кавитатора и насыщенных паров.

Re,F

П вЂ” число Рейнольдса и Фруда; периметр кавитатора, участвующий в образовании кавитационных пузырьков.

П е р дложенное техническое решение позволяет управлять процессом образования ка вита ционных пузырьков по периметр конусов путем изменения их взаимного расположения.

Формула изобретения

Смеситель, содержащий трубчатый и с с а и кору с размещенным в нем кавитато ок в виде подвижного в осевом направлении усеченного конуса, обращенного меньшим основанием навстречу потоку, отли тличающиися тем, что, с целью повышения эффективности работы, кавитатор снабжен допол1м конунительным неподвижным усеченным сом, обращенным меньшим основанием навстречу потоку, при этом конусы выполнены с внутренней поверхностью в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием навстречу потоку, а неподвижный конус размещен концентрично подвижному

K0HVcv снаружи него.

2 Х 3 (<><т»нн> е.»> 11, <1>едор<>ва

Редактор М. Бандура

3»каз 361 ед . ер<с Корректор И. Муски

Тираж 501) I10äïèñí<>å

ВНИИПИ Государственного комитета митета по >"зобретениям и открытиям пр1> ГКН С< (.P

113035, Москва, Ж вЂ” -35, Рау>нская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбина I «11;" и> «а>ент», г., жгород. ул. Гагарина. 1»1