CS264468B1 - Apparatus for continuous mixing of liquids - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení ke kontinuálnímu směšování tekutin, tvořeného vložkami se šroubovými plochami, jejichž hrany tvoří ve vstupním průřezu vložky mnohoúhelník řazenými za sebou a umístěnými v potrubí. Zařízení je určeno pro dispergaci vzájemně mísitelných kapalin, pro dispergaci plynu do kapaliny, intenzifikaci přestupu tepla při proudění kapalin, vytváření vhodné mezifázové plochy u heterogenních reakcí a podobně.

Dosavadní zařízení ke kontinuálnímu směšování tekut /'/užívají různých druhů vestaveb do potrubí. Vestavby bývají ve tvaru různých šroubových ploch, vhodně umístěných tvarovaných lamel, křížících se kanálků, tvarových destiček apod. Nevýhodou lamelových a kanálkových směšovačů je jeich vysoká tlaková ztráta a náchylnost к zanášení. Nevýhodou směšovačů ve tvaru šroubových ploch je poměrně velká délka nutná к dokonalému smíchání a většinou snížení směšovací účinnosti v přechodovém hydrodynamickém režimu.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení ke kontinuálnímu směšování tekutin, tvořené vložkami se šroubovými plochami, jejichž hrany tvoří ve vstupním průřezu vložky mnohoúhelník, a umístěnými v potrubí podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se šroubové plochy jedné vložky vzájemně dotýkají na podélné ose potrubí ve vzdálenosti 0,5 až lnásobku díly vložky a šířka rozvinuté Šroubové plochy je po délce vložky proměnná, přičemž celková průtočná plocha štěrbin mezi šroubovými plochami v jedno vložce činí 0,2 až 3násobek plochy mnohoúhelníkového průřezu na začátku vložky. Podle výhodného provedení směřují podélné hrany ьroubových ploch, bližší vnitřnímu povrchu trubky na konci vložky do vrcholů mnohoúhelníkového průřezu následující vložky к podélným hranám Šroubových ploch, bližších vnitřnímu povrchu trubky na konci následující vložky.

Základní výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje dosažení intenzivního promíchávání viskózních i nízkoviskózních kapalin, emulgaci a dispergaci plynů do kapaliny i realizaci částečného míšení.

Zařízení podle vynálezu je dále blíže vysvětleno na příkladu provedení podle připojeného obrázku, na němž je v axonometrickém pohledu znázorněno zařízení pro směšování tekutin se třemi šroubovými plochami ve vysunutém stavu.

Zařízení je tvořeno vložkou £, umístěnou v potrubí £. Vložka £ je vytvořena ze tří shodných šroubových ploch 2 sestavených tak, že sousední šroubové plochy 2 se dotýkají ve vrcholech trojúhelníkového průřezu na začátku vložky £ a všechny tři šroubové plochy 2 se vzájemně dotýkají rovněž na konci vložky £. Stoupání šroubových ploch 2 je pravotočivé a činí čtyřnásobek délky vložky £. šířka šroubové plochy 2 se po délce mění, maximální šířka šroubové plochy 2 je na začátku vložky £ a Činí 3/2 vnitřního průměru potrubí £ a minimální šířka šroubové plochy 2 je na konci vložky £ a činí polovinu vnitřního průměru potrubí přičemž osa šroubové plochy 2 půlí šířku šroubové plochy 2 na začátku i na konci vložky £. Podélná hrana rozvinuté šroubové plochy £, směřující do osy potrubí, je přímková a opačná podélná hrana je tvarově upravena tak, aby se v nerozvinutém stavu dotýkala vnitřní stěny potrubí £ po celé délce. Těmito úpravami při dané délce vložky £ je docíleno, že průřez štěrbin mezi šroubovými plochami 2 jedné vložky 3 je roven vstupnímu trojúhelníkovému průřezu vložky £.

Při řazení vložek £ za sebou je možno střídat vložky £ s opačnou šroubovicí bud jednotlivě nebo po skupinách nejvýše 15 vložek, a to s výhodou takovým způsobem, že podélné hrany šroubových ploch 2 bližších vnitřnímu povrchu trubky na konci vložky 3 směřují do vrcholů trojúhelníkového průřezu následující vložky, vyznačeného čárkovaně na výkrese. Tímto uspořádáním lze jednoduše fixovat vzájemnou polohu vložek £. Prostřídáním vložek £ s pravoto čivou a levotočivou Šroubovicí je vyrovnán kroutící moment, kterým působí protékající kapalina na zařízení. .

Zařízení podle vynálezu pracuje následujícím způsobem. Tekutina, případně směs, protékající potrubím £ je na konci vložky £ rozdělena do proudů, jejichž počet odpovídá počtu šroubových ploch 2. Každý proud je při vstupu do další vložky 2 dělen hranou vstupního průřezu vložky 2 na část tekoucí dovnitř vložky 2 ^a část tekoucí mezi vložkou 2 ^a stěnou potrubí 1.· Kapalina tekoucí dovnitř vložky 2 3^e nucena protéci štěrbinami тегi šroubovými plochami 2 vložky 2 ^a dochází к promíchávání s částí kapaliny, tekoucí mezi vložkou 2 ^a stěnou potrubí 2· Různou velikostí štěrbin dochází ke změnám objemového průtoku i rychlostního profilu jednotlivých proudů, vytvářejících se z Části tekoucí dovnitř vložky 2» ^a tím к různé intenzitě míchání. Pří vstupu do další vložky 2 nastává opět dělení proudů.

Dělením proudů na vstupu a vzájemným prostupem proudů během průtoku jednou vložkou při vhodné velikosti podélných štěrbin dochází к intenzivnímu promíchávání.

Zařízení podle vynálezu je možno použít zejména pro směšování viskozních a nízkoviskozních kapalin, emulgaci, dispergaci plynu do kapaliny, pro intenzifikaci přestupu tepla, realizaci částečného míšení a další.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení ke kontinuálnímu směšování tekutin, tvořené vložkami se šroubovými plochami, jejichž hrany tvoří ve vstupním průřezu vložky mnohoúhelník, řazenými za sebou a umístěnými v potrubí, vyznačené tím, že se šroubové plochy (2) jedné vložky (3) vzájemné dotýkají na podélné ose potrubí ve vzdálenosti 0,5 až lnásobku délky vložky (3), a šířka rozvinuté Šroubové plochy (2) je po délce vložky (3) proměnná, přičemž celková průtočná plocha štěrbin mezi Šroubovými plochami (2) v jedné vložce' (3) činí 0,2 až 3násobek plochy mnohoúhelníkového průřezu na začátku vložky (3).
2. 2. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že stoupání šroubových ploch (2) v jedné vložce (3) je ve stejném směru a počet šroubových ploch (2) je stejný u všech vložek (3) jednoho zařízení.
3. 3. Zařízení podle bodu 1 a 2 vyznačené tím, že po 1 až 5 vložkách (3) jsou vystřídány vložky (3) s pravotočivou a levotočivou šroubovicí.