Устройство для перемешивания жидкостей в резервуарах

 

Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и нефтяной промышленности, в частности для перемешивания жидкости в резервуарах. Устройство включает смеситель, снабженный соплом и диффузором. Корпус смесителя соединен с диффузором при помощи планок. На внутренней поверхности сопла выполнены выступы в виде радиальных колец или стержней цилиндрической формы с определенными соотношениями между высотой выступов, расстоянием между ними, диаметром и длиной выступов и диаметром сопла. Технический результат состоит в повышении эффективности перемешивания, обусловленной регулируемой начальной турбулентностью потока. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и нефтяной промышленности, в частности для перемешивания жидкости в резервуарах.

Известно устройство для перемешивания жидкости в резервуарах, содержащее насос со всасывающим и напорным трубопроводами и резервуар с расположенным в нем эжектором, сопло которого соединено с напорным трубопроводом, причем на внутренней поверхности диффузора эжектора закреплены спиральные направляющие ребра [авт. свид. 344881, кл. B 01 F 5/04, A 01 J 13/00. Бюл. 22 от 14.07.1972 г.].

Недостатком такого устройства является малая степень разрежения, создаваемая на входе в эжектор осевой первичной струей, и, следовательно, недостаточная эффективность перемешивания жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для перемешивания жидкости в резервуарах, включающее эжектор с первичным щелевым соплом, расположенным по периметру наружной поверхности входного конфузора эжектора, ось первичного сопла эжектора расположена перпендикулярно оси эжектора, внутренняя поверхность входного конфузора эжектора вверх от сопла выполнена в виде криволинейной поверхности, а вниз за соплом - без скруглений, что позволяет осуществить истечение первичной струи на входе в эжектор в виде криволинейной пристенной струи, статическое давление в которой ниже давления окружающего потока жидкости. Это приводит к увеличению эжекции в первичную струю, то есть к увеличению разрежения на входе в эжектор и эффективности перемешивания жидкости (авт. свид. 965491, В 01 F 5/04). Однако известная конструкция не обеспечивает быстрое, равномерное смешивание по всему объему жидкостей с различной плотностью.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в обеспечении равномерного смешивания по всему объему жидкостей с различной плотностью с получением однородной системы с разницей плотности по уровням 0,001÷0,01 г/см³.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для перемешивания жидкостей в резервуарах, включающем смеситель, снабженный соплом и диффузором, согласно изобретению корпус смесителя соединен с диффузором при помощи планок, а на внутренней поверхности сопла выполнены выступы в виде радиальных колец с симплексами S₁=2•10^-5÷0,2; S₂=0,02÷2; S₃=0,006÷1 или в виде стержней цилиндрической формы с симплексами S₄=2•10^-4÷0,4; S₅=0,03÷-0,2; S₆=0,02÷0,6, где S₁=h/D; S₂=l/D; S₃=s/D; S₄=h/D; S₅=d/D; S₆=s/D;
D - диаметр сопла;
h - высота выступа;
s - расстояние между выступами;
l - длина выступов (выполненных в виде радиальных колец);
d - диаметр выступов (выполненных в виде стержней),
причем смеситель прикреплен к корпусу резервуара под углом α=25-75^oC.

Выступы обеспечивают регулируемую в пределах 0,01-0,35 начальную турбулентность потока.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 представлена схема расположения устройства в резервуаре; на фиг.3 дан разрез по А-А сопла с выступами, выполненными в виде колец; на фиг.4 - разрез по А-А сопла с выступами, выполненными в виде стержней.

Устройство для перемешивания жидкостей в резервуарах содержит корпус 1, соединенный с соплом 2, на внутренней поверхности которого выполнены выступы 3, и диффузором 4 при помощи планок 5, резервуар 6.

Устройство для перемешивания жидкостей в резервуарах работает следующим образом. Нагнетаемая жидкость поступает в корпус 1, проходит через сопло 2 с выступами 3, приобретает заданную начальную турбулентность, регулируемую в пределах 0,01-0,35 путем подбора высоты выступов (h), расстояния (s) между ними, длины кольцевых выступов (l) или диаметров стержневых выступов (d) в пределах изменения симплексов
S₁=2•10^-5÷0,2; S₂=0,02÷2; S₃=0,006÷1
S₄=2•10^-4÷0,4; S₅=0,03÷0,2; S₆=0,02÷0,6,
где S₁=h/D;
S₂=l/D;
S₃=s/D;
S₄=h/D;
S₅=d/D;
S₆=s/D,
затем поступает в диффузор 4, смешивается с жидкостью, поступающей из пространства между корпусом 1 и планкой 5, и, подсасываемой жидкостью, двигаясь под углом α, α=25^oC÷75^oC, достигает верхней части резервуара.

Предлагаемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и предназначено для перемешивания жидкостей в резервуарах, и может быть использовано в химической, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность перемешивания с получением однородной массы с разницей плотности по уровням 0,001÷0,01 г/см³.

Формула изобретения

Устройство для перемешивания жидкостей в резервуарах, включающее смеситель, снабженный соплом и диффузором, отличающееся тем, что корпус смесителя соединен с диффузором при помощи планок, а на внутренней поверхности сопла выполнены выступы в виде радиальных колец с симплексами
S₁= 2•10^-5-0,2; S₂= 0,02-2; S₃= 0,006-1
или в виде стержней цилиндрической формы с симплексами
S₄= 2•10^-4-0,4; S₅= 0,03-0,2; S₆= 0,02-0,6,
где S₁= h/D;
S₂= l/D;
S₃= s/D;
S₄= h/D;
S₅= d/D;
S₆= s/D;
D - диаметр сопла;
h - высота выступа;
s - расстояние между выступами;
l - длина выступа (для выступов, выполненных в виде радиальных колец);
d - диаметр выступа (для выступов, выполненных в виде стержней);
причем смеситель прикреплен к корпусу резервуара под углом α, α = 25-75^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4