Устройство для смешения жидких сред

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ ЖИДКИХ СРЕД(71) Заявитель Открытое акционерное общество Гродно Химволокно(72) Авторы Лившиц Ефим Носонович Самарин Валерий Владимирович Лукашик Валерий Романович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Гродно Химволокно(57) Устройство для смешения жидких сред, состоящее из цилиндрического корпуса с патрубком для ввода основной жидкой среды и отверстием для вывода газовоздушной среды,внутри которого соосно расположены труба для ввода примешиваемой жидкой среды с отверстиями в нижней ее части и труба для теплоносителя, снабженная патрубками для ввода и вывода теплоносителя, перераспределительная насадка, внутренний цилиндр, отличающееся тем, что перераспределительная насадка состоит из верхней и нижней насадок в виде усеченных конусов, образующих между собой кольцевой зазор, расположенный соосно с кольцевым зазором, образуемым между верхней насадкой и внутренним цилиндром, образующим кольцевой зазор с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса, при этом нижняя насадка снабжена пазами.(56)1785727 1, 1993.1830277 1, 1993.2027496 1, 1995.2023494 1, 1994.2053019 , 1981.2228782 , 1990. Изобретение относится к устройству для смешения жидких сред и может быть использовано в химико-технологических процессах, требующих усреднения и гомогенизации жидких сред в различных соотношениях, в том числе, с различной температурой кристаллизации. Известен аппарат для интенсивного перемешивания жидких сред, содержащий цилиндрический корпус с теплообменной рубашкой и патрубками для вращения вала с лопастным перемешивающим устройством, снабженным поперечными трубами, имеющими входные отверстия с косым срезом 1. Недостатком аппарата для перемешивания жидких сред является его периодический цикл работы и невозможность получения конечного продукта смешения жидких сред высокой степени гомогенизации, если одна из перемешивающих жидких сред содержит компоненты легко кристаллизуемые при температуре выше, чем температура другой перемешиваемой жидкой среды. Известно устройство для смешения жидкостей, содержащее цилиндрический корпус,внутри которого по ходу потока последовательно установлены коллектор в виде тора с отверстием и отводом для подачи перемешиваемой жидкости, а также упруго закрепленный на коллекторе кавитатор в виде конуса 2. Недостатком устройства является невозможность получения конечного продукта смешения жидкостей высокой степени гомогенизации из-за возможности начала процесса кристаллизации в начале процесса смешения жидких сред, если одна из смешиваемых жидкостей кристаллизуется при температуре выше температуры смешения, что затрудняет процесс смешения и транспортировку конечного продукта смешения. Задачей заявляемого технического решения является получение высоких технологических характеристик конечного продукта смешения жидких сред в непрерывном процессе,имеющих различную температуру и содержащих компоненты легко кристаллизуемые при незначительном переохлаждении жидкой среды их содержащей. Поставленная задача достигается тем, что устройство для смешения жидких сред содержит перераспределительную насадку, состоящую из верхней и нижней насадок в виде усеченных конусов, образующих между собой кольцевой зазор, расположенный соосно с кольцевым зазором, образуемым между верхней насадкой и внутренним цилиндром, что позволяет формировать два ниспадающих кольцевых соосных пленочных потока смешиваемых жидких сред, которые, соединяясь в нижней части внутреннего цилиндра, обеспечивают равномерное смешение жидких сред с требуемой степенью гомогенизации. Устройство для смешения жидких сред изображено на чертеже. Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с отверстием для вывода газовоздушной среды, внутри которого соосно расположены труба 2 для ввода примешиваемой жидкой среды с отверстиями в нижней ее части и труба 3 для теплоносителя. Патрубка 4 для ввода основной жидкой среды, перераспределительной насадки, состоящей из верхней насадки 5 и нижней насадки 6 с пазами, образующих между собой кольцевой зазор, расположенный соосно с кольцевым зазором, образуемым между верхней насадкой 5 и внутренним цилиндром 7, который образует кольцевой зазор с внутренней поверхностью ци 2 5375 1 линдрического корпуса 1. Для подачи теплоносителя в межтрубное пространство между трубами 2 и 3 имеются патрубки для ввода 8 и вывода 9 теплоносителя. Устройство работает следующим образом в цилиндрический корпус 1 через патрубок 4 вводят основной поток жидкой среды. По трубе 2 вводится примешиваемая жидкая среда с температурой выше температуры основной жидкой среды. Через патрубок 8 вводится, а через патрубок 9 выводится теплоноситель с температурой выше температуры примешиваемой жидкой среды. Основной поток жидкой среды попадает в пространство,образуемое между верхней насадкой 5 и внутренним цилиндром 7, и вытекает через кольцевой зазор, образуемый между ними в строго стабилизируемом количестве. Ввиду наличия кольцевого зазора, образованного между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1 и внутренним цилиндром 7, в пространстве устанавливается определенный уровень основной жидкой среды. Под действием поверхностного натяжения свободно падающая пленка основной жидкой среды стягивается к центру. Примешиваемая жидкая среда через отверстия в нижней части трубы для вводы примешиваемой жидкой среды 2 и через пазы в нижней насадке 6 попадает в пространство между верхней насадкой 5 и нижней насадкой с пазами 6 и через кольцевой зазор, образуемый между ними, вытекает под давлением в строго стабилизированном количестве. Два соосных пленочных потока смешиваемых жидких сред соединяются в одну свободно падающую пленку, которая под действием поверхностного натяжения стягивается к центру. В результате происходит изменение ее толщины, профиля скорости, что обеспечивает высокую степень смешения жидких сред. Образуемая газовоздушная среда проходит через кольцевой зазор между внутренним цилиндром 7 и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1 и выводится через отверстие в верхней части цилиндрического корпуса 1. Использование перераспределительной насадки, состоящей из верхней насадки 5 и нижней насадки с пазами 6, образующими между собой кольцевой зазор, расположенный соосно под кольцевым зазором, образуемым между верхней насадкой 5 и внутренним цилиндром 7, который образует кольцевой зазор с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1, позволяет получить стабильную пленку смешиваемых жидких сред как для каждой среды в отдельности, так и для конечного продукта смешения. Таким образом увеличивается удельная поверхность контакта, повышаются технические характеристики конечного продукта смешения жидких сред путем повышения степени гомогенизации. Площадь сечения кольцевых зазоров, отверстий в трубе для ввода примешиваемой жидкой среды, пазов и подводящего патрубка основной жидкой среды рассчитывается в зависимости от необходимости обеспечения количественного соотношения смешиваемых жидких сред в готовом продукте смешения. Вывод готового продукта осуществляется через отверстие в нижней части корпуса устройства. Источник информации 1. А.с. 1830277, МПК 5 В 01 7/16, 1993. 2. А.с. 1785727, МПК 5 В 01 5/00, 1993. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.