Смеситель для гетерогенных сред

 

Смеситель снабжен тарелкой, края которой загнуты навстречу потоку гетерогенной среды, расположенной ниже всасывающего отверстия струйного аппарата. Края тарелки находятся на уровне среза всасывающего отверстия. Техническим результатом является ликвидация застойных зон в области всасывания и вследствие этого повышение стабильности работы и производительности аппарата. 2 ил.

Изобретение относится к технологической аппаратуре, используемой для проведения физико-химических процессов в высококонцентрированных гетерогенных средах, пористость которых может уменьшаться до пористости неподвижного слоя.

Известна конструкция аппарата для анаэробного брожения, содержащего цилиндроконический корпус, центрально расположенный в нем струйный аппарат (эжектирующее устройство), состоящий из входного коллектора, камеры смешения и диффузора и внешний циркуляционный контур (Матвеенко П.С. и др. Струйные аппараты в пищевой промышленности. -М.: Пищевая промышленность, 1980, с.136, рис. 52.) Недостатком данной конструкции является то, что при использовании ее в качестве смесителя высококонцентрированной гетерогенной среды неизбежно заклинивание систем внутренней и внешней циркуляции твердыми частицами.

Известна также конструкция растворителя, содержащего цилиндроконический корпус, расположенный по оси корпуса струйный аппарат с диффузором, камерой смешения и приемной камерой и циркуляционный контур с насосом и коммуникациями (SU 292358, 1985).

Недостатком этой конструкции является низкая интенсивность смешения из-за возникновения застойных зон, т.к. струйный аппарат обеспечивает перемешивание только жидкой фазы и, кроме того, в зоне всасывания и внутри струйного аппарата происходит сводообразование.

Наиболее близким техническим решением является конструкция растворителя, содержащего цилиндроконический корпус, ложное дно с отверстиями, циркуляционный контур, насос, коммуникации, расположенный по оси корпуса струйный аппарат с диффузором, камерой смешения, приемной камерой, соплом и всасывавшей трубой, на конце которой закреплен рассекатель (RU 2035982, 1995).

Недостатком прототипа является возможность образования мертвых зон в нижней части аппарата (зона всасывания) и недостаточное противодействие со стороны рассекателя гидродинамическому воздействию на зернистый слой, т.е. при работе с высококонцентрированной гетерогенной средой не исключается полностью возможность сводообразования.

Задачей изобретения является ликвидация застойных зон в области всасывания и, вследствие этого, повышение стабильности работы и производительности аппарата.

Задача решается тем, что используют смеситель для гетерогенных сред, содержащий цилиндроконический корпус с ложным дном с отверстиями и расположенным по оси корпуса струйным аппаратом с диффузором, камерой смешения, приемной камерой, соплом, всасывающим патрубком с рассекателем на нижнем конце. Причем смеситель снабжен тарелкой, края которой загнуты навстречу потоку гетерогенной среды и расположенной ниже всасывающего отверстия струйного аппарата так, что края тарелки находятся на уровне среза всасывающего отверстия.

Изобретение поясняется чертежами (фиг. 1, 2), на которых представлено вертикальное сечение смесителя.

Смеситель содержит цилиндроконический корпус 1, ложное дно с отверстиями 2, циркуляционный контур 3 с насосом 4 и гидроэлеватор, состоящий из всасывающего патрубка 5 с рассекателем 6 на конце, рабочего сопла 7, приемной камеры 8, камеры смешения 9 и диффузора 10. Ниже всасывающего отверстия под рассекателем расположена тарелка 11 с краями, загнутыми навстречу потоку гетерогенной среды.

Для предотвращения сводообразования в зоне всасывания и создания в пространстве между тарелкой и всасывающим патрубком условий псевдоожижения, исключающих возникновение мертвой (неподвижной) зоны (фиг. 2) геометрические размеры тарелки и диаметр зоны псевдоожижения определяют но следующим формулам: dпс = (Q/vпс)1/2; где dвс - диаметр всасывающего патрубка ; dпс - диаметр зоны псевдоожижения; - - угол естественного откоса твердой фазы; Q - инжекционный объемный расход гетерогенной среды; vпс - скорость начала псевдоожижения;
Dт - диаметр тарелки;
Hт - высота тарелки.

Диаметр рассекателя и его высота определяются по известным расчетным формулам в соответствии с [3].

Смеситель работает следующим образом. Жидкая фаза из корпуса 1, проходя через ложное дно с отверстиями 2, препятствующее попаданию твердых частиц в циркуляционный контур 3, забирается насосом 4 и подается в рабочее сопло 7 гидроэлеватора, осуществляя таким образом внешнюю циркуляцию. Истекая из сопла 7 под напором и поступая в приемную камеру 8 с большей скоростью жидкая фаза создает инжекцию гетерогенной среды (жидкая фаза и твердые частицы), которая поступает через всасывающий патрубок 5 в приемную камеру 8, а затем в камеру смешения 9, и через диффузор 10 все транспортируется за пределы гидроэлеватора. Далее твердые частицы, вновь оседая, достигают зоны всасывания гидроэлеватора и процесс повторяется.

Рассекатель 6 совместно с тарелкой 11 исключает сводообразование в зоне всасывания благодаря сплошому осесимметричному циркуляционному движению гетерогенной среды, т. к. поток жидкой фазы вблизи зоны всасывания локализуется на участке АВ, существенно облегчая доступ твердой фазы в зону всасывания за счет гидродинамического воздействия.

Предлагаемый смеситель для гетерогенной среды позволяет улучшить качество перемешивания высококонцентрированной среды, интенсифицировать производимые в ней массообменные процессы, более надежен в работе.


Формула изобретения

Смеситель для гетерогенных сред, содержащий цилиндроконический корпус с ложным дном с отверстиями и расположенным по оси корпуса струйным аппаратом с диффузором, камерой смешения, приемной камерой, соплом, всасывающим патрубком с рассекателем на нижнем конце, отличающийся тем, что смеситель снабжен тарелкой, края которой загнуты навстречу потоку гетерогенной среды, расположенной ниже всасывающего отверстия струйного аппарата, причем края тарелки находятся на уровне среза всасывающего отверстия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

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

Смеситель // 2105599

Изобретение относится к устройствам для перемешивания жидких сред, используемых при анаэробном сбраживании отходов сельскохозяйственных животных и птицы, сточных вод и осадка, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, коммунальном хозяйстве и микробиологической промышленности

Изобретение относится к реакторам для проведения химических процессов и реакций в гетерогенных системах или при обработке взаимонерастворимых жидкостей

Изобретение относится к горнорудной, химической и другим смежным отраслям промышленности и может быть использовано для осуществления процессов растворения, экстракции, выщелачивания различных по дисперсности сыпучих материалов (в том числе комкующихся при смачивании) как в кинетическом, так и в диффузионном режимах

Изобретение относится к области приготовления продуктов нефтепереработки и касается состава нефтяных парафинистых масел, применяемых в качестве рабочих жидкостей объемных гидроприводов строительных, дорожных, подъемно-транспортных и др

Смеситель // 2154520
Изобретение относится к оборудованию для пищевой, кожевенной, химической и др

Изобретение относится к устройствам для перемешивания и может быть использовано в качестве устройства для перемешивания газожидкостных систем в нефтяной, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к устройствам для перемешивания материалов, а именно к устройствам для получения растворов и суспензий, и может найти применение в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к аппаратам для очистки сточных вод и может найти применение при обработке бытовых, природных и промышленных вод воздухом, техническим кислородом или озоновоздушной смесью

Изобретение относится к процессу приготовления эмульгированного топлива, например, эмульсий типа "вода в газойле" или "вода в бензине", которое может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания или в энергетическом оборудовании

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для смешивания жидкостей, в частности к устройствам пожаротушения

Изобретение относится к устройствам для перемешивания и может быть использовано для получения растворов и суспензий в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к оборудованию, используемому в нефтяной промышленности, и предназначено для автоматизированного приготовления растворов из жидких и сыпучих химпродуктов при использовании физико-химических методов воздействия на нефтяные пласты

Смеситель для гетерогенных сред, жидкая эмульсия

Наверх