устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей

Формула изобретения

1. Устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей, содержащее корпус с вставкой с отверстием, выполненным в виде сопла, и втулкой, установленными в нем с образованием камер предварительного и окончательного перемешивания, и патрубками подачи первой и второй жидкостей в камеру предварительного перемешивания, при этом патрубок подачи первой жидкости, корпус, вставка и втулка выполнены соосными, и патрубок подачи второй жидкости расположен перпендикулярно патрубку подачи первой жидкости, отличающееся тем, что внутренняя поверхность втулки выполнена в виде сопла, обращенного сужающейся частью в сторону камеры окончательного перемешивания, а камера окончательного перемешивания разделена на секции, частично отгороженные друг от друга пластинками, выполненными в виде полос с закругленными под внутреннюю поверхность корпуса концами и закрепленными неподвижно на оси, проходящей по всей длине камеры окончательного перемешивания, с угловым смещением относительно друг друга, при этом ось закреплена одним концом через первую пластинку на втулке, а другим концом через планку на фланце, закрепленном на торце выходного канала корпуса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что продольный размер секций выполнен одинаковым.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что угловое смещение пластинок относительно друг друга в камере окончательного смешения выполнено одинаковым.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что угловое смещение пластинок относительно друг друга в камере окончательного смешения принято равным 30°.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что патрубки подачи третьей и последующих жидкостей расположены перпендикулярно патрубку подачи первой жидкости и имеют выходы жидкости в камеру предварительного перемешивания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конструкции смесителя для приготовления смеси двух и более жидкостей, в первую очередь водно-спиртовой смеси для производства водки в ликероводочной промышленности.

Известно устройство по патенту РФ № 54943, МПК C12G 3/04 (2006.01), заявка № 2006108065/22 от 16.03.2006 для получения водно-спиртовой смеси, содержащее емкость, соединенную с рециркуляционным контуром, включающим насос, вход которого через запорный вентиль подключен к выходному патрубку емкости, снабжен струйно-кавитационным гомогенизатором, входящим в состав рециркуляционного контура, при этом патрубок ввода спиртосодержащей жидкости струйно-кавитационного гомогенизатора через запорный вентиль подключен к выходу насоса, а патрубок вывода спиртосодержащей жидкости струйно-кавитационного гомогенизатора подключен к входному патрубку емкости. Струйно-кавитационный гомогенизатор выполнен в виде цилиндрического корпуса с патрубками ввода и вывода спиртосодержащей жидкости и размещенными в корпусе по ходу движения спиртосодержащей жидкости насадкой с сопловыми каналами и смесительной камерой с диспергатором, установленным на внутренней боковой поверхности смесительной камеры и выполненным в виде замкнутого профилированного кольца, торец которого скошен со стороны насадки.

Недостатками этого устройства является наличие предварительного этапа получения смеси двух жидкостей, емкости для ее хранения и последующее многократное повторение обработки смеси в струйно-кавитационном режиме, наличие дополнительных емкостей для содержания промежуточных смесей двух жидкостей.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для получения водно-спиртовой смеси по патенту РФ № 2034915, МПК⁶ C12G 3/04, B01F 11/02, В06В 1/20, заявка № 93045110/13 от 15.09.1993 года.

Данное устройство содержит корпус с диафрагмой с отверстием, установленной в нем с образованием камер предварительного и окончательного перемешивания и патрубками подачи воды и спирта; устройство снабжено диафрагмами с сопловыми отверстиями, диафрагма патрубка подачи спирта снабжена соосным стержневым концентратором продольных колебаний, свободный конец которого размещен заподлицо в отверстии диафрагмы корпуса с образованием кольцевого зазора, а патрубок подачи воды расположен перпендикулярно патрубку подачи спирта.

Недостатками этого устройства является малая пропускная способность, снижение уровня перемешивания жидкостей в камере окончательного перемешивания из-за потери турбулентности потока жидкости ввиду резкого увеличения объема, в который вышла смесь жидкостей, и наличие конструктивной осесимметричности камеры окончательного перемешивания, что приводит к образованию застойной осесимметричной зоны, примыкающей к корпусу за диафрагмой с отверстием, разделяющей камеру предварительного перемешивания и камеру окончательного перемешивания.

Техническим результатом является повышение качества перемешивания жидкостей за счет повышения уровня турбулентности в камере окончательного перемешивания при упрощении конструкции устройства в целом.

Задачей изобретения является разгон смеси жидкостей по ходу поступления ее из камеры предварительного перемешивания в камеру окончательного перемешивания и создание условий по поддержанию движения потока смеси в турбулентном состоянии не только в продольном и радиальном направлениях, но в угловом направлении, если описывать гидродинамический процесс перемешивания в цилиндрической системе координат.

Указанная задача решается тем, что устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей содержит корпус с втулкой и вставкой с центральным каналом, выполненным в виде сопла, образующие камеры предварительного и окончательного перемешивания, и патрубки подачи первой и второй жидкостей в камеру предварительного перемешивания, при этом патрубок подачи первой жидкости, корпус, вставка и втулка выполнены соосными, и патрубок подачи, по крайней мере, второй жидкости расположен перпендикулярно патрубку подачи первой жидкости, согласно изобретению внутренняя поверхность втулки выполнена в виде сопла, обращенного сужающейся частью в сторону камеры окончательного перемешивания, а камера окончательного перемешивания разделена на секции, частично отгороженные друг о друга пластинками, выполненными в виде полос с закругленными под внутреннюю поверхность корпуса концами и закрепленными неподвижно на оси, проходящей по всей длине камеры окончательного перемешивания, с угловым смещением относительно друг друга, при этом ось закреплена одним концом через первую пластинку на втулке, а другим концом через планку на фланце, закрепленном на торце выходного канала корпуса. Продольный размер каждой секции камеры окончательного перемешивания выполнен одинаковым, а угловое смещение пластинок, формирующих секции, относительно друг друга выполнены одинаковыми и приняты равными 30 градусам. Количество смешиваемых жидкостей определяется количеством патрубков, расположенных перпендикулярно патрубку подачи первой жидкости и самого патрубка первой жидкости.

На чертеже представлена конструкция устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей.

Устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей включает корпус 8 с закрепленной на переднем торце вставкой 2, центральный канал, выполненный в виде сопла 1, сужающегося в сторону заднего торца корпуса 8. На переднем конце вставки 2 крепится фланец 10 для присоединения устройства для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей к трубопроводу, подающему на перемешивание первую жидкость. На противоположном конце корпуса 8 закреплен фланец 9 для присоединения получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей к трубопроводу, отводящему смесь жидкостей из устройства для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей. К фланцу 9 жестко крепится планка 11, на которой жестко закреплена ось 6, с закрепленными на ней пластинками 7, выполненными в виде полос с закругленными под внутреннюю поверхность корпуса концами, при этом планка 11, так же как и пластинки 7, выполнена в виде полосы, но большей длины. На переднем конце оси 6 через пластинку 7 жестко крепится втулка 4 с центральным каналом, выполненным в виде сопла. В корпусе 8 выполнен вырез 12 для крепления патрубка 3 для подачи второй жидкости в камеру предварительного перемешивания 13. Таких патрубков может быть выполнено на корпусе в количестве на единицу меньше числа перемешиваемых жидкостей.

Для присоединения к трубопроводу канала подачи, по крайней мере, второй жидкости в устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей, к патрубку 3 крепится фланец 5. Камера предварительного перемешивания 13 образована задним торцом вставки 2, корпусом 8 и передним торцом втулки 4. Камера окончательного перемешивания 14 образована корпусом 8, задним торцом втулки 4 и разбита на секции пластинками 7 и планкой 11.

Устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей работает следующим образом. По патрубку подачи первой жидкости, образованному вставкой 2 и соплом 1, жидкость дополнительно разгоняется за счет выполнения начала центрального канала вставки в виде сопла 1 и поступает в камеру предварительного перемешивания 13, образованную задним торцом вставки 2, корпусом 8 и передним торцом втулки 4, перпендикулярно потоку первой жидкости в камеру предварительного перемешивания 13 через патрубок 3, через вырез 12 в корпусе 8 подается вторая жидкость. Соударение двух струй приводит к интенсивному их разрушению и перемешиванию в камере предварительного перемешивания 13. Далее смесь через центральный канал втулки 4, разгоняясь через сопло, устремляется в камеру окончательного перемешивания 14. Поток смеси, перетекая из секции в секцию камеры окончательного перемешивания 14, соударяется с пластинками 7. Пластинки 7 поддерживают высокий уровень турбулентности потока смеси в осевом, радиальном и угловом направлениях. На выходе из устройства получается качественная смесь жидкостей.