Камера смешения
Авторы патента:
Использование изобретения: в струйных смесителях преимущественно огнетехнических устройств. Сущность изобретения: камера смешения содержит коллектор, корпус в виде трубы с отверстиями в стенке, равномерно размещенными по окружности, и шарнирно закрепленные элементы для отклонения истекающей из отверстия струи, каждый элемент для отклонения истекающей из отверстия струи выполнен в виде насадка, установленного в отверстии с помощью цилиндрического шарнира. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к струйным смесителям, преимущественно огнетехнических устройств различного назначения, например, газогорелочных устройств.
Известен смеситель двух потоков, содержащий трубопровод, с равномерно расположенными по окружности отверстиями, ось каждого из которых расположена в поперечном сечении под углом к радиусу трубопровода [1]. Недостатком устройства является низкая стабильность характеристик смешения при переменных режимах, конструктивных и технологических отклонениях. Близким по технической сущности к предлагаемому устройству является смеситель двух потоков, содержащий трубопровод с равномерно размещенными по окружности отверстиями, ось каждого из которых расположена в поперечном сечении под углом к радиусу трубопровода, а отверстия размещены с относительным шагом, определяемым расчетной формулой , а их оси при относительной толщине стенки расположены по углом, определяемым из соотношения sin1 = 0,045 S-0,95 для = /22oC25o/ для , а при - из соотношения где R - радиус трубопровода; dо - диаметр отверстия; n - количество отверстий; G1 - расход потока через отверстия; G2 - расход потока через трубопровод; - угол расположения осей отверстий к радиусу трубопровода; - толщина стенки;- коэффициент расхода через отверстия. Определение геометрических параметров отверстий по предлагаемым соотношениям в некотором диапазоне их изменения, например при S > 10 и = (22-25oC), позволяет несколько повысить стабильность характеристик смешения. Однако коэффициент смешения при переменных режимах работы устройства остается низкой. Наиболее близким к изобретению техническим решением является камера смешения, содержащая коллектор, корпус в виде трубы с отверстиями в стенке, равномерно размещенными по окружности, и шарнирно закрепленные элементы для отклонения истекающей из отверстия струй в виде пластин [2]. Недостатками устройства является относительно невысокое качество подготовки смеси при изменении условий эксплуатации. Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества подготовки смеси при изменении условий эксплуатации. Данная задача решается тем, что в камере смешения, содержащей коллектор, корпус в виде трубы с отверстиями в стенке, равномерно размещенными по окружности и шарнирно закрепленные элементы для отклонения истекающей из отверстия струи, каждый элемент для отключения истекающей из отверстия струи выполнен в виде насадка, установленного в отверстии с помощью цилиндрического шарнира. Каждый насадок подпружинен и имеет Г-образную форму, при этом вторым концом пружина прикреплена к трубе или коллектору, в полости которого расположены насадки, а оси насадков и пружин перпендикулярны осям отверстий. В прототипе и предлагаемом техническом решении поддерживание высокого качества массообменных процессов достигается за счет воздействия на параметры струй, а именно на угол хордальности. В прототипе это достигается за счет изменения положения, в предлагаемом устройстве - за счет поворота насадков. Однако здесь имеет место принципиальное отличие. В прототипе изменение положения пластин является регулировочным воздействием и осуществляется, например, за счет перемещения тяги и поворота диска, к которому крепятся пластины. В предлагаемом устройстве под действием аэродинамического давления струй насадки отклоняются от первоначального положения. Так, при увеличении расхода поперечных струй, а следовательно, и динамического давления W2/2 увеличивается отклонение насадков от первоначального направления (за счет сжатия пружины), при этом возрастает угол хордальности поперечных струй, что позволяет поддерживать характер распределения струй по сечению потока на неизменном уровне. На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - укрупненный вид отверстия и насадка, установленного в нем; на фиг. 3 - варианты положения насадков при изменении расхода поперечного компонента. Камера смешения содержит трубу 1, на боковой поверхности которой равномерно расположены отверстия 2. В отверстиях 2 с помощью цилиндрических шарниров 3 установлены насадки 4. Насадки 4 имеют Г-образную форму, при этом насадки 4 расположены в полости коллектора 5, снабженного подводящим патрубком 6. В полости коллектора 5 также распложены пружины 7, которые одним концом крепятся с насадками 4, а другие с коллектором 5. Оси пружин 7 и насадков 4 расположены в одной плоскости поперечного сечения трубы 1, причем оси пружин 7 и оси отверстий 3 взаимно перпендикулярны. Работа устройства осуществляется следующим образом. Низконапорный компонент поступает по трубе 1 в виде сносящего потока. Высоконапорный компонент из патрубка 6 поступает в коллектор 5, а из него равномерно поступает в Г-образные насадки 4. В пределах насадков 4 струи изменяют свое направление, как следствие под действием аэродинамического давления струй пружины 7 сжимаются, как следствие при этом происходит поворот насадков 4. Из насадков 4 струи истекают в сносящий поток поперечных струй. Поддерживание стабильного массообмена в устройстве достигается за счет изменения угла хордальности струй. Так при увеличении расхода поперечных струй возрастает аэродинамическое давление на пружины, что ведет к увеличению угла хордальности и поддержанию стабильного и оптимального массообмена при изменении условий эксплуатации. Устройство является "самонастраивающимся", т.е. никаких дополнительных регулирующих воздействий, операций, в процессе эксплуатации проводить не нужно, что существенно упрощает эксплуатацию устройства.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Смеситель // 2105599
Устройство для изготовления жидкого топлива // 2105042
Изобретение относится к области топливной энергетики и может быть использовано при создании топливных смесей для дизельных двигателей, печей, турбин и энергетических установок
Изобретение относится к цистернам для хранения жидкостей и смесительным системам
Инжекторный смеситель // 2102129
Изобретение относится к струйным смесителям, а именно к инжекторам для смешения пара и жидкости и может быть использовано в качестве дезинтегратора, гомогенизатора для дезинфекции и пастеризации жидкостей, а также для прогрева жидкостей в системах их транспортировки
Гидродинамический вставной диспергатор // 2101077
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для интенсификации растворения реагентов буровых растворов, для диспергирования твердой фазы при активации лежалых цементов, а также гранулированных, и других порошкообразных веществ, применяемых при строительстве скважин
Изобретение относится к области топливной энергетики и может быть использовано при создании топливных смесей для двигателей, печей, турбин и энергетических установок
Изобретение относится к процессу многофазного смешения, более конкретно к смешению двух или более текучих материалов
Смесительное устройство // 2093256
Изобретение относится к химической промышленности, в частности, к устройству для смешивания быстровзаимодействующих жидких компонентов при получении пенопластов, а также может быть использовано в строительстве и в других областях народного хозяйства
Камера смешения // 2108854
Камера смешения // 2108854
Устройство для смешения // 2110319
Устройство для смешения // 2110319
Дисковый инжекторный смеситель // 2110320
Установка для приготовления смесей // 2111048
Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и нефтяной промышленности
Установка для приготовления смесей // 2111048
Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и нефтяной промышленности
Изобретение относится к устройствам для перемешивания материалов, а именно к устройствам для перемешивания многокомпонентных жидких и сыпучих продуктов и может найти применение в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства
Гидродинамический смеситель // 2116822
Изобретение относится к устройствам, позволяющим получать маслонаполненные каучуки с высокой степенью однородности распределения масла в каучуке, и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности
Устройство для вдувания // 2116823