RU129420U1

RU129420U1 - STATIC MIXER

Info

Publication number: RU129420U1
Application number: RU2012150198/05U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Михайлович Горшков
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2013-06-27

Abstract

Статический смеситель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого вдоль оси установлен смесительный элемент, отличающийся тем, что смесительный элемент выполнен в виде волнообразной пластины, причем на его гребнях и впадинах выполнены отверстия.A static mixer comprising a cylindrical body with inlet and outlet nozzles, inside which a mixing element is installed along the axis, characterized in that the mixing element is made in the form of a wave-like plate, and holes are made on its ridges and troughs.

Description

Полезная модель относится к смесительным устройствам и может быть применена для приготовления однородных смесей и эмульсий.The invention relates to mixing devices and can be used to prepare homogeneous mixtures and emulsions.

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., а.с.№1443950, B01F 5/06, 1988). Кроме того, они обладают определенной конструктивной сложностью, т.к. состоят из нескольких, сборных между собой элементов.Available static mixers are characterized by a low intensity of the mixing process due to the formation of fluid flows that are not sufficiently mixed with each other (for example: Braginsky L.N. et al. Mixing in liquid media. - L.: Chemistry, 1984, p. 323, Fig. 14.2 ., AS No. 1443950, B01F 5/06, 1988). In addition, they have a certain structural complexity, because They consist of several, prefabricated among themselves elements.

Известен также статический смеситель (а.с.№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.Also known is a static mixer (a.s.№2014879, B01F 5/00, 1994 - prototype), comprising a housing with nozzles for introducing components and discharging the mixture, two groups of truncated hollow perforated cones facing large bases to the nozzles for introducing components, one group of cones in contact with large bases located on the axis of the housing, and smaller bases are located on the periphery. The cones are turned clockwise or counterclockwise. Between the cones of the first group, cones of the second group are installed, in contact with smaller bases on the axis, large bases are located on the periphery of the housing. A swirler is installed on the periphery of the casing, which is offset from the large bases of the cones towards smaller bases, and on the axis there is also a swirler, offset from the relatively large bases of the cones towards smaller bases. In addition, swirling devices are installed in the static mixer at the entrance to the large bases of the cones, while the swirl plates installed in the first and third quadrants of the cross-sectional plane of the body are installed at the same angle to the radial plane of the body, and the swirl plates installed in the second and fourth quadrants rotated in the opposite direction.

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.The specified mixer cannot work effectively due to the design solution. The entire fluid flow is blocked by a number of structural elements: cones with holes and swirls, axial and peripheral swirls. All these elements represent a large hydraulic resistance. The liquid will follow the path of least resistance, that is, into the gaps between the cones and swirlers. To increase the mixing efficiency, increased pressure is required, which simultaneously increases energy consumption. In addition, the elements of the mixer seem to be quite complex structural details, which also reduces the efficiency of the device as a whole.

Технический результат - повышение эффективности перемешивания.The technical result is an increase in mixing efficiency.

Для достижения указанного технического результата в статический смеситель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого вдоль оси установлен смесительный элемент, выполненный в виде волнообразной пластины, причем на его гребнях и впадинах выполнены отверстия.To achieve the technical result, a static mixer containing a cylindrical body with inlet and outlet nozzles, inside of which a mixing element is installed along the axis, is made in the form of a wavy plate, and holes are made on its ridges and troughs.

На фиг. представлена схема статического смесителя.In FIG. The scheme of a static mixer is presented.

Статический смеситель содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, вдоль оси корпуса 1, установлен смесительный элемент 4. Смесительный элемент 4 выполнен в виде волнообразной пластины, причем на его гребнях и впадинах выполнены отверстия 5 и 6.The static mixer comprises a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 nozzles, a mixing element 4 is installed along the axis of the housing 1. The mixing element 4 is made in the form of a wavy plate, and holes 5 and 6 are made on its ridges and troughs.

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 таком движении жидкость разделяется на два потока, которые двигаются по обе стороны вдоль волнообразной пластины смесительного элемента 4. Эти потоки жидкости испытывают динамические пульсации из-за изменения скорости, так как жидкость попадает в сужающийся и расширяющийся просвет между корпусом 1 и волнообразной пластиной смесительного элемента 4. В сужающемся просвете, на гребне, скорость потока жидкости возрастает, а в расширяющемся просвете, во впадине - падает. Причем, с другой стороны пластины эти изменения противоположны рассмотренным, так как если с одной стороны пластины находится гребень, то с другой стороны пластины будет находиться впадина, и если с одной стороны пластины находится впадина, то с другой стороны пластины будет находиться гребень и так далее. Поэтому, жидкость проходящая с более высокой скоростью гребень будет осуществлять ее всасывание через отверстия 5 с другой стороны волнообразной пластины смесительного элемента 4, где жидкость движется с меньшей скоростью, во впадине. После гребня жидкость попадает во впадину, где скорость ниже, но при этом с другой стороны пластины жидкость движется вдоль гребня с большей скоростью. Поэтому, этот поток жидкости проходящий со стороны гребня будет всасывать поток жидкости проходящий со стороны впадины. Такое сочетание изменяющихся динамических характеристик потоков жидкости находящихся по обе стороны пластины и смешивающихся между собой повышает эффективность работы устройства.The device operates as follows. The mixed components are fed into the device (housing 1) through the inlet pipe 2 and begin to move along the housing 1 towards the outlet pipe 3. With this movement, the liquid is divided into two flows, which move on both sides along the wave-like plate of the mixing element 4. These liquid flows they experience dynamic pulsations due to a change in speed, since the liquid enters the tapering and expanding gap between the housing 1 and the wave-like plate of the mixing element 4. In the tapering gap, on the ridge, fluid flow growth increases, and in expanding the lumen in the hollow - drops. Moreover, on the other side of the plate, these changes are opposite to those considered, since if there is a ridge on one side of the plate, there will be a depression on the other side of the plate, and if there is a depression on one side of the plate, then there will be a ridge on the other side, and so on . Therefore, the liquid passing at a higher speed the comb will suck it through the holes 5 on the other side of the wave-like plate of the mixing element 4, where the liquid moves at a lower speed in the cavity. After the ridge, the liquid enters the cavity, where the speed is lower, but on the other side of the plate, the liquid moves along the ridge with greater speed. Therefore, this fluid flow passing from the crest side will suck in the fluid flow passing from the cavity side. This combination of changing dynamic characteristics of fluid flows located on both sides of the plate and mixed with each other increases the efficiency of the device.

Устройство имеет достаточно простую конструкцию за счет установки смесительного элемента в виде волнообразной пластины с отверстиями на ее гребнях и впадинах. При этом повышение эффективности процесса перемешивания будет выражаться в повышении качества смесей и эмульсий, а также в сокращении времени их приготовленияThe device has a fairly simple design due to the installation of the mixing element in the form of a wavy plate with holes on its ridges and depressions. At the same time, increasing the efficiency of the mixing process will be expressed in improving the quality of mixtures and emulsions, as well as in reducing the time of their preparation

Claims

A static mixer comprising a cylindrical body with inlet and outlet nozzles, inside which a mixing element is installed along the axis, characterized in that the mixing element is made in the form of a wave-like plate, and holes are made on its ridges and troughs.