Устройство для перемешивания в емкости с переменным уровнем заполнения

 

Использование: перемешивание многокомпонентных систем. Сущность изобретения: устройство для перемешивания в емкости с переменным уровнем заполнения содержит установленную в емкости перфорированную колонну, снабженную конической вставкой, установленной на уровне перфорации вершиной вниз и заглушающей верхний торец колонны. Колонна в нижней части соединена со всасывающим трубопроводом насоса и снабжена соплом, направленным в днище емкости и соединенным с нагнетательным трубопроводом насоса. Отверстия перфорации выполнены равномерно в виде щелей и вдоль оси колонны. 1 ил.

Изобретение относится к перемешиванию многокомпонентных систем, в частности высоковязких жидкостей с пожароопасным растворителем, имеющим меньшую плотность. Пожароопасные условия процесса смешения в последнем случае обеспечивают путем подачи верхних слоев содержимого емкости в его нижние слои.

Известно устройство [1] внутри емкости которого на донном отверстии установлены вертикально две коаксиальные колонны с пересекающимися прорезями, позволяющими устанавливать приемное отверстие на уровне жидкости.

Данное устройство обладает следующими недостатками: при переменном уровне в емкости требуются дополнительные затраты труда и времени на установку отверстия в соответствии с уровнем жидкости, что снижает интенсивность процесса перемешивания, кроме того, необходимы дополнительные устройства для перемешивания пожароопасных продуктов при уровне жидкости ниже нагнетательного патрубка.

Известно устройство [2] представляющее собой емкость, снабженную перфорированной по высоте колонной и нагнетательным соплом. При этом с целью увеличения отбора верхних слоев жидкости свободное сечение перфорации имеет градиент, т.е. изменяется по колонне пропорционально ее высоте.

Недостатком такого устройства является низкая скорость жидкости в верхней части колонны и малый перепад давления на верхней части перфорации, что уменьшает интенсивность отбора верхнего слоя и снижает эффективность процесса перемешивания в емкости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство [3] для перемешивания в емкости с переменным уровнем заполнения, содержащее установленную в емкости перфорированную колонну с увеличивающейся по высоте площадью перфорации, соединенную в нижней части со всасывающим трубопроводом насоса и снабженную конической вставкой, установленной на уровне перфорации внутри колонны вершиной вниз и заглушающей ее верхний торец. В преимущественном варианте выполнения устройства оно дополнительно снабжено соплом, направленным в днище емкости и соединенным с нагнетательным трубопроводом насоса.

Недостатком такого устройства является то, что при колебании уровня жидкости в емкости в вертикальных промежутках между перфорацией образуются застойные зоны, что снижает эффективность процесса перемешивания в емкости.

Цель изобретения создание высокопроизводительного устройства для перемешивания в емкости с переменным уровнем заполнения за счет уменьшения застойной зоны в верхней части перфорации.

Цель достигается тем, что в устройстве для перемешивания в емкости с переменным уровнем заполнения, содержащем установленную в емкости перфорированную колонну, снабженную конической вставкой, установленной на уровне перфорации вершиной вниз и заглушающей верхний торец колонны, которая в нижней части соединена со всасывающим трубопроводом насоса и снабженным соплом, направленным в днище емкости и соединенным с нагнетательным трубопроводом насоса, отверстия перфорации выполнены равномерно в виде щелей и вдоль оси колонны.

Новая совокупность существенных признаков позволит получить новый технический результат, а именно интенсифицировать процесс перемешивания путем исключения застойных зон.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство представляет собой емкость 1, снабженную подводящим и отводящим трубопроводами 2 и 3 соответственно, циркуляционным насосом 4, перфорированной колонной с непрерывными вертикальными щелями 5, дренажным отверстием 6, донным отверстием 7, соединенным внутри емкости с перфорированной колонной. В колонне на уровне перфорации установлена вершиной вниз коническая вставка 9, образующая с перфорированной колонной межтрубное пространство 10. Внутри емкости установлено донное сопло 11 направленное вниз и сообщающееся с нагнетательным патрубком 12.

Устройство работает следующим образом.

Исходные компоненты по трубопроводу 2 насосом 4 через сопло 11 или иначе загружают в емкость 1. Затем включают насос 4 для циркуляции жидкости. При этом верхние слои жидкости (слой а), через верхнюю часть щелей поступающие в межтрубное пространство 10, образованное конической вставкой и колонной, забирают насосом 4 через донное отверстие 7 и приемный патрубок 8 и подают через нагнетательный патрубок 12 с донным соплом 11 в донные слои жидкости (слои б). При этом при любом уровне заполнения емкости в ней не образуются застойные зоны, что приводит к интенсификации процесса смешения в емкости.

Использование устройства позволяет интенсифицировать процесс перемешивания многокомпонентных систем в емкости с переменным уровнем заполнения путем исключения застойных зон.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ В ЕМКОСТИ С ПЕРЕМЕННЫМ УРОВНЕМ ЗАПОЛНЕНИЯ, содержащее установленную в емкости перфорированную колонну, снабженную конической вставкой, установленной на уровне перфорации вершиной вниз и заглушающей верхний торец колонны, которая в нижней части соединена со всасывающим трубопроводом насоса и снабжена соплом, направленным в днище емкости и соединенным с нагнетательным трубопроводом насоса, отличающееся тем, что отверстия перфорации выполнены равномерно в виде щелей и вдоль оси колонны.

РИСУНКИ

Рисунок 1