статический смеситель

Формула изобретения

Статический смеситель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, концентрично оси корпуса установлен смесительный элемент, отличающийся тем, что смесительный элемент выполнен в виде концентрических труб с чередующимися лепестками на внешних и внутренних поверхностях, причем перед каждым лепестком со стороны входного патрубка имеется отверстие.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к смесительным устройствам и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий.

Имеющиеся статические смесители характеризует низкая интенсивность процесса смешивания из-за образования потоков жидкости недостаточно полно смешиваемых между собой (например, Брагинский Л.Н. и др. Перемешивание в жидких средах. - Л.: Химия, 1984, с.323, рис.14.2, авт. св. № 1443950, B01F 5/06, 1988). Кроме того, они обладают определенной конструктивной сложностью, т.к. состоят из нескольких сборных между собой элементов.

Известен также статический смеситель (авт. св. № 2014879, B01F 5/00, 1994 - прототип), содержащий корпус с патрубками ввода компонентов и вывода смеси, две группы усеченных полых перфорированных конусов, обращенных большими основаниями к патрубкам ввода компонентов, одна группа конусов соприкасается большими основаниями, размещенными на оси корпуса, а меньшие основания расположены на периферии. Конусы повернуты по часовой или против часовой стрелки. Между конусами первой группы установлены конусы второй группы, соприкасающиеся меньшими основаниями на оси, большие основания расположены на периферии корпуса. По периферии корпуса установлен завихритель, который смещен от больших оснований конусов в сторону меньших оснований, а на оси установлен также завихритель, смещенный относительно больших оснований конусов в сторону меньших оснований. Кроме того, в статическом смесителе на входе в большие основания конусов установлены завихрители, при этом пластины завихрителей, установленных в первом и третьем квадрантах плоскости поперечного сечения корпуса, установлены под одним углом к радиальной плоскости корпуса, а пластины завихрителей, установленных во втором и четвертом квадрантах, повернуты в противоположном направлении.

Указанный смеситель не может эффективно работать в силу конструктивного решения. Весь поток жидкости перекрыт рядом конструктивных элементов: конусы с отверстиями и завихрителями, осевой и периферийный завихрители. Все эти элементы представляют собой большое гидравлическое сопротивление. Жидкость пойдет по пути наименьшего сопротивления, то есть в зазоры между конусами и завихрителями. Для повышения эффективности смешивания необходимо повышенное давление, повышающее одновременно и энергозатраты. Кроме того, элементы смесителя представляются достаточно сложными конструктивными деталями, что также снижает эффективность применения устройства в целом.

Технический результат - повышение эффективности перемешивания.

Для достижения указанного технического результата в статический смеситель содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, концентрично оси корпуса установлен смесительный элемент, который выполнен в виде концентрических труб с чередующимися лепестками на внешних и внутренних поверхностях, причем перед каждым лепестком со стороны входного патрубка имеется отверстие.

На чертеже представлена схема статического смесителя.

Статический смеситель содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, концентрично оси корпуса 1, установлен смесительный элемент. Смесительный элемент выполнен в виде концентрических труб 4 и 5, на которых имеются чередующиеся лепестки 6 и 7 соответственно с внешних и внутренних поверхностей. Кроме того, перед каждым лепестком (6 или 7) со стороны входного патрубка 2 выполнено отверстие 8.

Устройство работает следующим образом. Смешиваемые компоненты подаются в устройство (корпус 1) через входной патрубок 2 и начинают двигаться по корпусу 1 по направлению к выходному патрубку 3. При этом движении потоки жидкости с внешних и внутренних сторон смесительного элемента (трубы 4 и 5) натыкаясь на лепестки 6 и 7 меняют свое направление движения и поступают во внутренние и внешние полости элемента. Если диаметр корпуса большой, то число концентрических труб смесительного элемента можно увеличивать или уменьшать. Кроме того, число рядов лепестков можно изменять за счет их размеров или длины трубы (4 и 5). Также лепестки можно располагать под разными углами к движению потока. Все это приводит к интенсивному перемешиванию жидкости, проходящей смесительный элемент, за счет многократного изменения направления движения потоков жидкости, их разделения и последующего соединения и разных величин скорости этих потоков.

Устройство имеет достаточно простую конструкцию за счет установки смесительного элемента в виде концентрических труб с чередующимися лепестками на их внешних и внутренних поверхностях, и отверстий выполненных перед каждым лепестком со стороны входного патрубка. При этом повышение эффективности процесса перемешивания будет выражаться в повышении качества смесей и эмульсий, а также в сокращении времени их приготовления.