CZ109199A3

CZ109199A3 - Třívrstvá struktura vozovky

Info

Publication number: CZ109199A3
Application number: CZ19991091A
Authority: CZ
Inventors: Honoré Goacolou
Original assignee: Entreprise Jean Lefebvre
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 2000-03-15
Also published as: FR2753999B1; CA2268167A1; US6089783A; PT929719E; EP0929719B1; FR2753999A1; CZ295040B6; WO1998014663A1; ES2188986T3; EP0929719A1; CA2268167C

Description

Oblast techniky 0 8 f? 1 7 θ .

I J

Vynález se týká směšovací trubice pro n í z ICbVT^o z ní fluida, zejména pro fluida se suspendované obsaženými tuhými hmotami, která má deskové elementy, které v jednom nebo na jednotlivých místech trubice částečně překrývají její průřez.

Dosavadní stav techniky

Z CH-PS 669 336, to je P.6005,je známé statické směšovací zařízení, kterým lze směšovat částice pevné hmoty obsažené ve fluidu, případně tato fluida, aniž by došlo k ucpání. Toto zařízení má směšovací elementy v trubce, které sestávají vždy ze dvou vnějších žeber a nejméně z jednoho vnitřního žebra. Tato žebra jsou na svém jednom konci z hlediska stran spojena se skříní bez štěrbiny, zatímco jejich opačné konce končí v odstupu od trubkové stěny. Sousedící žebra se křižují, přičemž v každém místě křížení zůstává volný mezilehlý prostor. Směšování* se uskutečňuje v podstatě uvnitř mísících elementů křížovým vychylováním jednotlivých dílčích proudů.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit směšovací trubici se statickými vestavbami, kterou by bylo možné ve srovnání se známým statickým směšovacím ústrojím výhodněji vyrábět z ekonomického hlediska. Tento úkol se řeší směšovací trubicí.

- 2 u které se uskutečňuje míšení na podkladě úzkých profilů a na tyto úzké profily navazujících mísících drah. Takové směšovací ústrojí je použitelné také pro r.ízkoviskozní kapaliny, které neobsahují žádné pevné hmoty. Směšovací trubice pro nízkoviskozní fluida podle vynálezu má deskové elementy, které v jednom nebo na jednotlivých místech trubice částečně překrývají její průřez. Podstata řešení spočívá v tom, že elementy uvolněné úzké profily mají vždy nejméně jednu štěrbinovou dílčí oblast upravenou v podélném směru, která je uspořádána od trubkové stěny ke trubkové stěně skrz trubkovou osu nebo od trubkové stěny skrz trubkovou osu ke druhé dílčí oblasti. Štěrbina přitom svírá s trubkovou osou úhel o hodnotě v oblasti mezi zhruba 20 až 60°, s výhodou mezi 35 až 45°. Za úzkým profilem je ve směru proudění upravena mísící dráha.

Úzký profil nebo úzké profily směšovacího zařízení podle vynálezu jsou vytvarovány a uspořádány tak, že v proudícím fluidu se při průchodu skrz úzký profil vytvářejí dva protisměrné víry. V průběhu průtoku mísici dráhou se vytváří ve vírech částečné promíchávání. Ve srovnání se známými směšovacími ústrojími je potřebné méně mísících elementů a pro každý mísící element jsou potřebná jen dvě žebra, aby se dosáhlo do značné míry shodně dobrého mísícího účinku. Je samozřejmě potřebná delší trubice. Dále se u směšovacího ústrojí podle vynálezu vytvářejí menší tlakové ztráty.

Závislé patentové nároky 2 až 11 se týkají výhodných pro vedení směšovací trubice podle vynálezu. Patentový nárok 12 se týká použití směšovací trubice.

- 3 Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn první příklad provedení vestaveb směšovací trubice podle vynálezu s kruhovým průřezem trubky. Na obr. 2 jsou znázorněny dvě sousední vestavby typu podle obr. 1. Na obr. 3 je znázorněno více, z plechového pásu vystřižených vestaveb.

Na obr. 4 je schematicky znázorněn druhý příklad provedení. Na obr. 5 je znázorněn segment pro vestavbu do obr. 4.

Na obr. 6 je znázorněn třetí příklad provedení, to je trubka s pravoúhlým průřezem.

Na obr. 7 je znázorněna varianta provedení k příkladu podle obr. 6.

Na obr. 8 je znázorněn pátý příklad provedení.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 a obr. 2 je znázorněna směšovací trubice 1. pro nízkoviskozní fluida. Trubková stěna 10 je znázorněna jen čerchovaně. Kruhová směšovací trubice 1^ má trubkový průměr D. Směšovací trubice _1 má jako vestavby deskové elementy 2, které v jednotlivých místech směšovací trubice 1. částečně překrývají její průřez a tak vytvářejí úzké profily 3. Deskové elementy 2 jsou uspořádány v elipsovitých plochách s hlavními osami d a e.

V deskových elementech 2 volné ponechaný úzký profil 3 má dvě dílčí oblasti 31 a 32. Široká štěrbinová dílčí oblast 31 prochází od trubkové stěny 10 skrz trubkovou osu C ke druhé dílčí oblasti 32 podél hlavní osy e. Na trubkovou stěnu 10 navazuje druhá dílčí oblast 32 s průtokovým otvorem, která má podélný, ve tvaru půlměsíce vytvořený tvar a která je uspořádána napříč k první štěrbinové dílčí oblasti 31. Tvar druhé dílčí oblasti může být například také vytvořen ve tvaru čočky.

Hlavní osa e nebo štěrbinová dílčí oblast 31 svírá s trubkovou osou C úhel y⁷ , který má hodnotu v oblasti mezi zhruba 20 až 60°, s výhodou v oblasti mezi 35 až 45 . Druhá dílčí oblast 32 je uspořádána ve směru proudění za štěrbinovou dílčí oblastí 31. Za úzkým profilem 3 je upravena mísící dráha 4.

V normální projekci trubkového průřezu má otevřená plocha úzkého profilu 3 hodnotu zhruba 50 až 70 % trubkové průřezové plochy, přičemž ke štěrbině je přiřazeno zhruba 60 až 70 % otevřené plochy. Za těchto poměrů je spotřeba materiálu poměrně nepatrná a proudění směšovaného fluida má jen velmi nepatrné tlakové ztráty.

Deskové elementy 2 jednoho úzkého profilu 3 vytvářejí uspořádání se dvěma segmenty 21 a 22. Okraje těchto segmentů 21, 22 mají v podstatě okrajový kus a ve tvaru elipsovitého oblouku, který sousedí s trubkovou stěnou 10, přímý okrajový kus ís, který tvoří hranici ke štěrbinové dílčí oblasti 31, a okrajový kus b, který sousedí s druhou dílůí oblastí 32 úzkého profilu 3. Mezi trubkovou stěnou 10 a mezi obloukovým okrajovým kusem a může být upravena malá mezera, která je přemostěna v jednotlivých místech spojovacími prostředky ,například svařovacím materiálem. Elipsovitý okraj může být přiblížen například přímými kusy. Místo přímého okrajévého kusu s^ může být upraven také zakřivený.

Relativně dobrého směšovacího účinku se dosáhne také tehdy, když jsou segmenty 21 a 22 značně zkráceny a otevřená plocha úzkého profilu T má hodnotu 75 %. U takových segmentů 21, 22 je směšovací účinek méně dobrý, přičemž se dosahuje menších tlakových ztrát. To platí všeobecně, že větší otevřená plocha přináší menší tlakové ztráty a opačně.

U příkladu provedení, který je znázorněn na obr. 1 a obr. 2, jsou oba segmenty 21 a 22 navzájem spojeny prostřednictvím úzkého žebra 23, které je upraveno na rozhraní mezi dvěma dílčími oblastmi 31 a 32 úzkého profilu 3. Prostřednictvím tohoto žebra se vytváří z hlediska konstrukce výhodnější stabilizace, která umožňuje zvolit pro deskové elementy 2 menší tlouštku desek, než kdyby nebylo žebro 23 upraveno.

Proudící fluidum je na obr. 1 vyznačeno šipkami 5, 5 . Úzký profil 3 vytváří v tomto proudění dva protisměrné víry, které jsou na výkrese znázorněny na průřezové ploše * šipkami 6, 6 .

Štěrbinová dílčí oblast 31 má v podstatě tvar lichoběžníku, který má vrcholy A, B, B a A . Přitom se rozšiřuje proti druhé dílčí oblasti 32 úzkého profilu Prostřednictvím tohoto štěrbinového tvaru se vytváří optimální dvojice vírů, která je znázorněna šipkami 6, 6 . Aby se vytvá*? řely dva stejně silné víry, je úzký profil ÍJ vytvořen zrcadlově souměrně. Rovina souměrnosti je shodná s trubkovou

- 6 osou C.

Deskové elementy 2, které jsou přirazeny k jednomu úzkému profilu 3, jsou u příkladu provedení podle obr. 1 a obr. 2 uspořádány v jedné rovině. Tak je možné je společně se spojovacím žebrem 23 vyrobit z jednoho kusu plechu. Na obr. 3 je patrno, jak je možné tyto deskové elementy 2 materiálově úsporně vyříznout z jednoho pásu plechu.

Deskové elementy 2 mohou být místo rovné také zakřivené nebo zalomené.

Ve směšovací trubici 1 jsou upraveny nejméně dva úzké profily .3, 3*, přičemž s prvním úzkým profilem 3 sousedící, ve směru proudění upravený úzký profil 3_ je uspořádán vně mísící dráhy 4 v délce m odstupu o hodnotě zhruba 3 až 5 trubkových průměrů D. Prostor, ve kterém nejsou vestavby a který je mezi sousedními úzkými profily 3, 3_, má tak zhruba délku o hodnotě 2 až 4 trubkových průměrů D. Štěrbinové dílčí oblasti 31 sousedních úzkých profilů 3, 3_ jsou uspořádány navzájem napříč.

Na obr. 4 až obr. 8 jsou z'názorněny další příklady provedení úzkých profilů 3. Na obr. 4 jsou oba segmenty 21^ a 22, které mají stejný tvar, uspořádány navzájem v úhlu. Tvar segmentu 21, případně 22 je znázorněn na obr. 5. Segmenty 21 a 22 mohou být samozřejmě také spojeny žebrem 23, jak je to čárkovaně znázorněno.

Na obr. 6 a obr. 7 jsou znázorněny úzké profily 3 pro směšovací trubice 1 podle vynálezu, jejichž průřezy mají tvar čtverce nebo pravoúhelníku. Na obr. 6 je přídavně zná zorněno, že žebro 23 může být uspořádáno aa jiném místě než na rozhraní mezi oběma dílčími oblastmi 3J_, úzkého profilu 3. Žebro 23 může být například tyč s kruhovým průřezem.

U pátého příkladu provedení podle obr. 8 má úzký profil 3 jen jednu štěrbinovou dílčí oblast 31^. Štěrbinová dílčí oblast 31 může být vytvořena ve tvaru lichoběžníku se dvěma zakřivenými stranami mezi vrcholy Aj_ A_ a B, B_ a přitom se může rozšiřovat ve směru nebo proti směru proudění.

Směšovací trubici 1 podle vynálezu lze využít pro smíchávání fluida se suspendované obsaženými pevnými hmotami. Využití je výhodné zejména tehdy, pokud mají pevné hmoty tvar vláken.

Claims

1. Směšovací trubice pro nízkoviskozní fluida, zejména pro fluida se suspendované obsaženými tuhými hmotami, která má deskové elementy, které v jednom nebo na jednotlivých místech trubice částečně překrývají její průřez, vyznačující se tím, že elementy uvolněné úzké profily (3) mají vždy nejméně jednu štěrbinovou dílčí oblast (31) upravenou v podélném směru, která je uspořádána od trubkové stěny (10) ke trubkové stěně (10) skrz trubkovou osu (C) nebo od trubkové stěny (10) skrz trubkovou osu (C) ke druhé dílčí oblasti (32), přičemž štěrbina svírá s trubkovou osou (C) úhel ) o hodnotě v oblasti mezi zhruba 20 až 60°, s výhodou mezi 35 až 45°, a že dále je ve směru proudění za úzkým profilem (3) upravena mísící dráha (4).

2. Směšovací trubice podle nároku 1, vyznačující se tím, že úzký profil (3) má dvě dílčí oblasti, to je štěrbinovou dílčí oblast (31), která je upravena skrz trubkovou osu (C) ke druhé dílčí oblasti (32), a druhou dílčí oblast (32), která tvoří s trubkovou stěnou (10) sousedící podélný průtokový otvor, například podobný tvaru půlměsíce nebo ve tvaru čočky, přičemž tento průtokový otvor je uspořádán napříč k první štěrbinové dílčí oblasti (31), a že mísící dráha (4) má délku (m) v oblasti 1 až 10 trubkových průměrů (D).

3. Směšovací trubice podle nároku 2, vyznačující se tím, že vždy k jednomu úzkému profilu (3) přiřazené deskové elementy (2) tvoří uspořádání se dvěma segmenty (21, 22), přičemž okraje těchto segmentů (21, 22) v pod

- 9 statě mají okrajový kus (a), zejména ve tvaru elipsovitého klobouku, který těsně nebo s malým odstupem sousedí s trubkovou stěnou (10), okrajový kus (s), který vytváří okraj ke štěrbinové dílčí oblasti (31), a okrajový kus (b), který je přilehlý ke druhé dílčí oblasti (32) úzkého profilu (3).

4. Směšovací trubice podle nároku 3, vyznačující se tím, že oba segmenty (21, 22) jsou navzájem spojeny nejméně jedním úzkým žebrem (23), přičemž toto žebro (23) je upraveno zejména na rozhraní mezi oběma dílčími oblastmi (31, 32) úzkého profilu (3).

5. Směšovací trubice podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že štěrbinová dílčí oblast (31) je vytvořena v podstatě ve tvaru lichoběžníku a je rozšířena ve směru proudění.

6. Směšovací trubice podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že úzký profil (3) je vytvořen zrcadlově souměrně, přičemž rovina souměrnosti je na trubkové ose (C).

7. Směšovací trubice podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, žek úzkému profilu (3) přiřazené deskové elementy (2) jsou uspořádány v jedné rovině.

8. Směšovací trubice podle nároků 7a4, vyznačující se tím, že v jedné rovině uspořádané deskové elementy (2) jsou spolu se spojovacím žebrem (23) vyrobeny z jednoho kusu plechu.

9. Směšovací trubice podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že jsou upraveny nejméně dva úzké profily (3, 3^#), přičemž sousední, ve směru proudění upravený úzký profil (3 ) je uspořádán vně mísící dráhy (4) v délce (m) odstupu o hodnotě 3 až 5 trubkových průměrů (D) nebo vestaveb prostý prostor mezi sousedními úzkými profily (3, 3') má délku o hodnotě zhruba 2 až 4 trubkových průměrů (D).

10. Směšovací trubice podle nároku 9, vyznačující se tím, že štěrbinové dílčí oblasti (31) sousedních úzkých profilů (3, 3') jsou uspořádány navzájem napříč.

11. Směšovací trubice podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že v normální projekci průřezu trubice má otevřená plocha úzkého profilu (3) hodnotu zhruba 50 až 75 % plochy průřezu trubice.

12. Použití směšovací trubice (1) podle jednoho z nároků 1 až 11 pro smíchávání fluida se suspendované obsaženými tuhými hmotami, přičemž tuhé hmoty jsou zejména vláknité.