Смеситель растворов

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь(72) Авторы Карпенчук Игорь Васильевич Кудряшов Александр Николаевич Леоник Дмитрий Александрович Пармон Валерий Викторович Палубец Сергей Михайлович Петуховский Сергей Геннадьевич Карпенчук Сергей Игоревич(73) Патентообладатель Учреждение Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь(57) Смеситель растворов, содержащий конфузорный и диффузорный участки, участок сжатого сечения, сообщающийся с емкостью поверхностно-активного вещества, работающий в предкавитационном гидравлическом режиме, отличающийся тем, что его геометрические размеры соответствуют критическому числу кавитации, определяемому по формулек 4,5 2,50, 4 , гдек ,д где к - угол конусности конфузора д - угол конусности диффузора 40512007.12.30 где- площадь сжатого сечения- площадь входного сечения- коэффициент гидравлического сопротивления смесителя, определяемый какконф.дифф. ,где конф. - коэффициент гидравлического сопротивления конфузора дифф. - коэффициент гидравлического сопротивления диффузора.(56) 1. А.с. СССР 1287928, МПК В 01 5/00, 1984. 2. А.с. СССР 745050, МПК В 01 3/08, 1977. Полезная модель относится к устройствам для смешивания, диспергирования жидкости с жидкостью и может быть использовано в пожаротушении, в химической и других отраслях промышленности. Известен кавитационный смеситель 1, содержащий цилиндрический корпус с торцовыми отверстиями для подвода и отвода среды, ряды конических обтекателей, размещенных радиально и закрепленных большими основаниями по периметру корпуса во втулке, а меньшим основанием - по периметру полого центрального обтекателя. В корпус под давлением подаются смешиваемые компоненты и при обтекании конических обтекателей со скоростью выше критической создаются зоны кавитации за каждым рядом обтекателей, перемешивающие, диспергирующие обрабатываемую среду. Данный смеситель имеет тот недостаток, что для подачи компонента смеси, составляющего меньшую часть перед первым рядом обтекателей, необходимо иметь дополнительный источник энергии, например насос, компрессор, что снижает экономичность процесса смешения. Кроме того, в данном смесителе не обеспечивается равномерное распределение во всем объеме протекающей среды компонента, составляющего меньшую часть, и тем самым не обеспечиваются высокая степень диспергирования и высокое качество смеси. Также известен кавитационный смеситель 2, содержащий корпус прямоугольного сечения, в котором перпендикулярно потоку установлены цилиндрические обтекателивозбудители кавитации, за которыми в корпусе выполнены отверстия для подачи компонента смеси, составляющего меньшую часть. При обтекании цилиндрических обтекателей со скоростью выше критической за ними образуется зона кавитации, куда через отверстия, расположенные за обтекателями, подается компонента смеси и перемешивается с основным потоком. Этот смеситель имеет тот недостаток, что в нем не происходит равномерного качественного перемешивания компонент смеси, так как подача компоненты осуществляется не в начало зоны кавитации, равномерно по всему объему в сечении между обтекателями и боковыми стенками, а лишь за обтекателями снаружи потока. Поэтому получается невысокое качество смеси в этом смесителе. Задачей предлагаемой полезной модели является введение в воду пенообразующих и смачивающих добавок с целью получения водного раствора поверхностно-активных веществ (далее - ПАВ) требуемой концентрации для тушения пожаров. Указанная задача осуществляется тем, что корпус смесителя образован литьем из сплава алюминия. На входе и на выходе смеситель имеет внешнюю резьбу, которая предназначена для присоединения соединительных головок. В корпус смесителя ввинчен переходник,дозирующий меру смешивания. Для предотвращения попадания воды в емкость с ПАВ в случае внезапного повышения давления на выходе из смесителя (например, при заломе напорных рукавов) предусмотрен шариковый перекрывной кран. В кран ввинчен всасывающий шланг. Внутри тела смесителя находится труба Вентури (конфузор, диффузор). 2 40512007.12.30 Смеситель растворов содержит конфузорный и диффузорный участки, участок сжатого сечения, сообщающийся с емкостью поверхностно-активного вещества, работающий в предкавитационном гидравлическом режиме при минимальных гидравлических потерях. Критическое число канала кавитации, содержащее геометрические параметры смесителя,определено экспериментально и аппроксимируется зависимостью к 4,5 2,50, 4 , гдек ,д где к - угол конусности конфузора д - угол конусности диффузора где- площадь сжатого сечения- площадь входного сечения- коэффициент гидравлического сопротивления смесителя, определяемый какконф.дифф. ,где конф. - коэффициент гидравлического сопротивления конфузора дифф. - коэффициент гидравлического сопротивления диффузора. На схеме представлен общий вид смесителя, который состоит из корпуса 4. При помощи соединительных головок 6 смеситель включается в рукавную линию. В корпус 4 смесителя ввинчен конфузор 1 и диффузор 5. Для дозирования меры смешивания в корпус 4 смесителя ввинчен переходник 2. В полости диффузора выполнена камера смешения 3. Принцип работы смесителя заключается в следующем вода под рабочим давлением 0,6 МПа поступает в конфузор, а из него в камеру смешения и далее в диффузор. В полости вакуумной камеры, примыкающей к конфузору и камере смешения, создается разрежение, благодаря которому ПАВ через дозирующее отверстие подсасывается в камеру смешения. В камере ПАВ смешивается с водой и на выходе из конфузора выходит в виде раствора заданной концентрации. Получаемый раствор ПАВ подается затем по напорным рукавам к стволу. Смеситель не нуждается в особом уходе. После использования огнетушащих веществ,вызывающих коррозию, рекомендуется в течение нескольких секунд провести промывку смесителя. В зависимости от того, как часто смеситель используется, рекомендуется периодическая чистка его внутренней поверхности. Таким образом, полезная модель обеспечивает эффективное введение в воду пенообразующих и смачивающих добавок с целью получения водного раствора ПАВ требуемой концентрации для тушения пожаров. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3