RU2644604C1 - Nozzles for creating reactive gas and liquid jet for mixers - Google Patents
Nozzles for creating reactive gas and liquid jet for mixers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2644604C1 RU2644604C1 RU2016142833A RU2016142833A RU2644604C1 RU 2644604 C1 RU2644604 C1 RU 2644604C1 RU 2016142833 A RU2016142833 A RU 2016142833A RU 2016142833 A RU2016142833 A RU 2016142833A RU 2644604 C1 RU2644604 C1 RU 2644604C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diameter
- inlet
- outlet
- nozzle
- chamber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
Abstract
Description
Устройство предназначено для снижения вязкости, генерации тепла, холодной пастеризации, гомогенизации, улучшения качества, сатурации, смешения на молекулярном уровне, создания эмульсий, смешивания жидкостей, либо диспергирования смесей, и может быть использовано в химической, энергетической, нефтяной, а также пищевой промышленности.The device is designed to reduce viscosity, heat generation, cold pasteurization, homogenization, improve the quality, saturation, mixing at the molecular level, create emulsions, mix liquids, or disperse mixtures, and can be used in the chemical, energy, oil, and food industries.
Из патента №2294375 RU известен сульфитатор, который включает емкость в виде циклона, снабженную в ее верхней части средством для отделения отработанного сернистого газа от сульфитированной жидкости, и устройство для смешивания сернистого газа с жидкостью. Последнее содержит трубу с патрубком для подвода сернистого газа и диск с отверстиями, укрепленный перпендикулярно оси трубы в камере смешения. В отверстиях диска установлены параллельно расположенные насадки с соплами. В камере смешения дополнительно размещена решетка с зазором относительно торцов сопел, имеющая соосно расположенные с ними конусообразные отверстия, в которых установлены цилиндрические насадки с выходной частью в виде диффузоров с углом раскрытия 6-14°. Средство для отделения отработанного сернистого газа от сульфитированной жидкости содержит цилиндр с укрепленными внутри него дисковыми тарелками с отбортовкой, направленной вверх. Тарелки образуют проходные отверстия для газа со стенкой цилиндра, расположенные по разные стороны. Диск с насадками устанавливают с возможностью возвратно-поступательного движения при помощи эксцентрика.From patent No. 2294375 RU a sulfitator is known, which includes a cyclone tank equipped in its upper part with a means for separating the exhaust sulfur dioxide from the sulfitated liquid, and a device for mixing sulfur dioxide with the liquid. The latter contains a pipe with a pipe for supplying sulfur dioxide and a disk with holes mounted perpendicular to the axis of the pipe in the mixing chamber. In the holes of the disk are parallel nozzles with nozzles. In the mixing chamber there is additionally a grating with a gap relative to the ends of the nozzles, having conically-shaped openings coaxially arranged with them, in which cylindrical nozzles with an outlet part in the form of diffusers with an opening angle of 6-14 ° are installed. The means for separating the exhaust sulphurous gas from the sulfitated liquid comprises a cylinder with disk plates fixed inside it with a flanging directed upwards. The plates form gas passage openings with a cylinder wall located on opposite sides. A disk with nozzles set with the possibility of reciprocating motion using an eccentric.
Из патента №65613 RU известно диспергирующее устройство для смешивания газа в жидкости, которое включает корпус с поперечными диафрагмами, трубопровод для подачи газа с соплом, расположенным непосредственно в корпусе.From patent No. 65613 RU it is known a dispersing device for mixing gas in a liquid, which includes a housing with transverse diaphragms, a pipeline for supplying gas with a nozzle located directly in the housing.
Трубопровод перед соплом снабжен сеткой, выполненной в виде пакета вертикальных труб для равномерного распределения потока, а сопло выполнено в виде косого среза трубопровода, сориентированного по направлению потока жидкости.The pipeline in front of the nozzle is equipped with a grid made in the form of a packet of vertical pipes for uniform distribution of the flow, and the nozzle is made in the form of an oblique section of the pipeline, oriented in the direction of fluid flow.
Диафрагмы расположены в отдельном дополнительном корпусе, установленном после сопла по направлению потока жидкости и выполненным с возможностью продольного перемещения и фиксации относительно корпуса, а диафрагмы снабжены центральным щелевым отверстием. Каждое щелевое отверстие последующей диафрагмы смещено на незначительный угол по направлению часовой стрелки или против часовой стрелки.The diaphragms are located in a separate additional housing, installed after the nozzle in the direction of fluid flow and made with the possibility of longitudinal movement and fixation relative to the housing, and the diaphragms are equipped with a central slotted hole. Each slit hole of the subsequent diaphragm is offset by a slight angle in the clockwise or counterclockwise direction.
Из патента №74119 RU известно устройство для регенерации жидкостей, содержащее корпус, смешивающее устройство для перемешивания утилизируемой среды с водой и устройство подачи полученной суспензии в отстойник. Отличительный признак устройства в том, что оно дополнительно содержит приемную камеру, эжектирующее сопло струйного насоса, расположенное осесимметрично камере и включающее в себя центральное и дросселирующее отверстия. В приемной камере перпендикулярно ее оси установлен приемный коллектор диаметром «D» эжектируемого потока регенерируемой жидкости, связанный с емкостью со смесью, подлежащей регенерации. Причем приемная камера посредством конфузора соединена с камерой смешения, которая через диффузор связана с прямолинейным транспортировочным трубопроводом, соединенным с отстойником.From patent No. 74119 RU there is known a device for the regeneration of liquids, comprising a housing, a mixing device for mixing the recyclable medium with water, and a device for supplying the resulting suspension to the sump. A distinctive feature of the device is that it further comprises a receiving chamber ejecting a jet pump nozzle located axisymmetrically to the chamber and including a central and throttling hole. In the receiving chamber perpendicular to its axis, a receiving manifold with a diameter “D” of the ejected flow of the regenerated liquid is connected, connected with the container with the mixture to be regenerated. Moreover, the receiving chamber by means of a confuser is connected to the mixing chamber, which is connected through a diffuser to a straight transport pipeline connected to the sump.
Для оптимальной работы данного устройства должны соблюдаться следующие соотношения его параметров:For optimal operation of this device, the following ratios of its parameters must be observed:
- отношение внутреннего диаметра d сопла эжектора струйного насоса к длине сопла лежит в оптимальном интервале величин: d/l=0,25÷0,75;- the ratio of the inner diameter d of the nozzle of the ejector of the jet pump to the length of the nozzle lies in the optimal range of values: d / l = 0.25 ÷ 0.75;
- отношение внутреннего диаметра d сопла эжектора струйного насоса к диаметру эжектора струйного насоса лежит в оптимальном интервале величин: d/D=0,05÷0,2;- the ratio of the inner diameter d of the nozzle of the jet pump ejector to the diameter of the jet pump ejector lies in the optimal range of values: d / D = 0.05 ÷ 0.2;
- длина камеры смешения предложенного устройства лежит в диапазоне 9÷12 ее диаметров.- the length of the mixing chamber of the proposed device lies in the range of 9 ÷ 12 of its diameters.
Из патента №109991 RU известна установка для приготовления взвеси, содержащая коаксиальный инструментальный блок, включающий полый ротор, сообщающийся посредством осевого входного патрубка с насосом, смонтированным на тангенциальном выходном патрубке, и внешний кольцевой статор. Ротор и статор оснащены распределенными по периферии, примыкающими радиальными щелями, соответственно сужающимися соплами, наклоненными встречно вращению ротора, и несимметрично расширяющимися по криволинейным поверхностям в сторону корпуса, сопряженного с тангенциальным выходным патрубком. Таким образом организован смесительный канал прокачки обрабатываемой взвеси по форме расширяющегося витка спирали, причем на торцевой стенке ротора закреплен центральный обтекаемый рассекатель входного потока обрабатываемой взвеси. При этом осевой входной патрубок корпуса непосредственно замкнут трубопроводом рециркуляции обрабатываемой взвеси с насосом. Корпус, выполненный в форме диска, установлен с эксцентриситетом относительно инструментального блока в направлении, противном его выходному патрубку. На торцевой стенке полого ротора дополнительно смонтированы дуговые лопатки, повернутые к соплам, оси которых наклонены относительно радиуса под углом 15-20°. Шаг распределения щелей статора превышает шаг распределения сопел ротора.From patent No. 109991 RU there is known an apparatus for preparing a suspension containing a coaxial tool block including a hollow rotor communicating by means of an axial inlet pipe with a pump mounted on a tangential output pipe, and an external annular stator. The rotor and stator are equipped with peripherally distributed, adjacent radial slots, correspondingly tapering nozzles, inclined counterclockwise to the rotation of the rotor, and asymmetrically expanding along curved surfaces in the direction of the housing mating with the tangential outlet pipe. In this way, a mixing channel for pumping the processed suspension in the form of an expanding spiral coil is organized, and a central streamlined splitter of the input stream of the processed suspension is fixed on the end wall of the rotor. In this case, the axial inlet pipe of the housing is directly closed by the recirculation pipeline of the processed suspension with the pump. The case, made in the form of a disk, is mounted with an eccentricity relative to the tool block in the direction, otherwise its output pipe. Arc blades are additionally mounted on the end wall of the hollow rotor, turned to nozzles whose axes are inclined relative to the radius at an angle of 15–20 °. The distribution pitch of the stator slots exceeds the distribution pitch of the rotor nozzles.
Наиболее близким аналогом является известное из патента №2189852 RU устройство для перемешивания жидкостей в резервуарах, включающее смеситель, снабженный соплом и диффузором. При этом корпус смесителя соединен с диффузором при помощи планок, а на внутренней поверхности сопла выполнены выступы в виде радиальных колец с симплексами S1=2⋅10-5-0,2; S2=0,02-2; S3=0,006-1 или в виде стержней цилиндрической формы с симплексами S4=2⋅10-4-0,4; S5=0,03-0,2; S6=0,02-0,6, гдеThe closest analogue is the device for mixing liquids in tanks, known from patent No. 2189852 RU, including a mixer equipped with a nozzle and a diffuser. In this case, the mixer housing is connected to the diffuser by means of strips, and on the inner surface of the nozzle there are protrusions in the form of radial rings with simplexes S1 = 2⋅10-5-0.2; S2 = 0.02-2; S3 = 0.006-1 or in the form of cylindrical rods with simplexes S4 = 2⋅10-4-0.4; S5 = 0.03-0.2; S6 = 0.02-0.6, where
S1=h/D;S1 = h / D;
S2=l/D;S2 = l / D;
S3=s/D;S3 = s / D;
S4=h/D;S4 = h / D;
S5=d/D;S5 = d / D;
S6=s/D;S6 = s / D;
D - диаметр сопла;D is the diameter of the nozzle;
h - высота выступа;h is the height of the protrusion;
s - расстояние между выступами;s is the distance between the protrusions;
l - длина выступа (для выступов, выполненных в виде радиальных колец);l is the length of the protrusion (for protrusions made in the form of radial rings);
d - диаметр выступа (для выступов, выполненных в виде стержней);d is the diameter of the protrusion (for protrusions made in the form of rods);
причем смеситель прикреплен к корпусу резервуара под углом α, α=25-75°.moreover, the mixer is attached to the tank body at an angle α, α = 25-75 °.
Целью изобретения является упрощение конструкции сопла смесителя при сохранении высокой эффективности смешивания, а также снижения вязкости, генерации тепла, холодной пастеризации, гомогенизации, улучшения качества, сатурации, смешения на молекулярном уровне.The aim of the invention is to simplify the design of the nozzle of the mixer while maintaining high mixing efficiency, as well as reducing viscosity, heat generation, cold pasteurization, homogenization, quality improvement, saturation, mixing at the molecular level.
Цель достигается за счет конструкции сопла. На рис. 1 изображено сопло с колоколообразными входной и выходной камерами в разрезе. Сопло для создания реактивной газовой и жидкостной струи представляет собой аксиально симметричную полость и включает колоколообразную либо конусообразную входную камеру длиной L2 с диаметром входного отверстия D2 и колоколообразную либо конусообразную выходную камеру длиной L3 с диаметром выходного отверстия D3, вершины которых соединяются через отверстие, образующее перетяжку длиной L1 и диаметром D1. Диаметр D2 зависит от диаметра D1, а диаметр D3 зависит от диаметра D2. За счет этого на выходе сопла развивается реактивная струя смеси, что обеспечивает высокую эффективность смешивания. Для газовых сред диаметр входного отверстия D2 и диаметр выходного отверстия D3 выбирают из диапазонов от 27,78*D1 до 28,65*D1 и от 34,82*D2 до 35,97*D2 соответственно, длины из диапазонов:The goal is achieved due to the design of the nozzle. In fig. 1 shows a nozzle with a bell-shaped inlet and outlet chambers in section. The nozzle for creating a reactive gas and liquid jet is an axially symmetric cavity and includes a bell-shaped or cone-shaped inlet chamber of length L2 with an inlet diameter D2 and a bell-shaped or cone-shaped outlet chamber of length L3 with an outlet diameter D3, the vertices of which are connected through an opening forming a constriction of length L1 and diameter D1. Diameter D2 depends on diameter D1, and diameter D3 depends on diameter D2. Due to this, a jet stream of the mixture develops at the nozzle exit, which ensures high mixing efficiency. For gaseous media, the inlet diameter D2 and the diameter of the outlet D3 are selected from the ranges from 27.78 * D1 to 28.65 * D1 and from 34.82 * D2 to 35.97 * D2, respectively, the lengths from the ranges:
L1 от D1/3,67 до D1/3,89,L1 from D1 / 3.67 to D1 / 3.89,
L2 от 6,23 *L1 до 6,91*L1,L2 from 6.23 * L1 to 6.91 * L1,
L3 от 3,82*L2 до 4,11*L2.L3 from 3.82 * L2 to 4.11 * L2.
За счет этого достигается высокая эффективность смешения с жидкой средой, гомогенизации, сатурации при температурах выше 10°C.Due to this, a high efficiency of mixing with a liquid medium, homogenization, saturation at temperatures above 10 ° C is achieved.
Для жидких сред диаметр входного отверстия D2 и диаметр выходного отверстия D3 выбирают из диапазонов от 8,02*D1 до 8,67*D1 и от 2,01*D2 до 2,48*D2 соответственно, длины из диапазонов:For liquid media, the inlet diameter D2 and the diameter of the outlet D3 are selected from the ranges from 8.02 * D1 to 8.67 * D1 and from 2.01 * D2 to 2.48 * D2, respectively, the lengths from the ranges:
L1 от D1/2,06 до D1/2,38,L1 from D1 / 2.06 to D1 / 2.38,
L2 от 12,13*L1 до 12,64*L1,L2 from 12.13 * L1 to 12.64 * L1,
L3 от 2,12*L2 до 2,48*L2,L3 from 2.12 * L2 to 2.48 * L2,
при этом кромки отверстий, а также поверхности входной и выходной камер закругляются таким образом, что касательная в точке соединения входной камеры и торца составляет угол 41°-43° с осью камеры, касательная в точке соединения перетяжки и выходной камеры составляет угол 41°-43° с осью камеры, касательная в точке соединения входной камеры и перетяжки составляет угол 26°-28° с осью камеры, касательная в точке соединения выходной камеры и торца составляет угол 36°-38° с осью камеры. За счет этого достигается дополнительная генерация тепла (при смешивании с паром), снижение вязкости, высокая эффективность смешения на молекулярном уровне либо разделения на фракции сложных сред.the edges of the holes, as well as the surfaces of the inlet and outlet chambers, are rounded so that the tangent at the junction of the inlet chamber and the end makes an angle of 41 ° -43 ° with the axis of the chamber, the tangent at the junction of the waist and outlet chamber makes an angle of 41 ° -43 ° with the axis of the camera, the tangent at the junction of the input chamber and the waist is an angle of 26 ° -28 ° with the axis of the camera, the tangent at the junction of the output chamber and the end is an angle of 36 ° -38 ° with the axis of the camera. Due to this, additional heat generation is achieved (when mixed with steam), viscosity reduction, high efficiency of mixing at the molecular level or separation into fractions of complex media.
ПримерыExamples
Сопло выполняют из алюминия с размерами камер в соответствии с таблицей 1.The nozzle is made of aluminum with the dimensions of the chambers in accordance with table 1.
Сопла были вмонтированы в камеру смесителя, который был интегрирован в систему подачи мазута. В таблице 2 представлены параметры мазутной смеси М 100 на входе и выходе смесителя.Nozzles were mounted in the mixer chamber, which was integrated into the fuel oil supply system. Table 2 presents the parameters of the fuel oil mixture M 100 at the inlet and outlet of the mixer.
В результате использования сопла наблюдается снижение вязкости мазута М 100.As a result of using the nozzle, a decrease in the viscosity of fuel oil M 100 is observed.
Также смеситель с подмесом пара с предлагаемыми соплами был интегрирован в систему подачи горячей воды. В таблице 2 представлены параметры воды на входе и выходе смесителя.Also, a mixer with a mixture of steam with the proposed nozzles was integrated into the hot water supply system. Table 2 presents the parameters of the water at the inlet and outlet of the mixer.
В результате работы сопла отмечен высокий расход (G=3 м3/ч), а также тополнительная генерация тепла на 10%.As a result of the nozzle, a high flow rate (G = 3 m 3 / h) was noted, as well as top-up heat generation by 10%.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016142833A RU2644604C1 (en) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Nozzles for creating reactive gas and liquid jet for mixers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016142833A RU2644604C1 (en) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Nozzles for creating reactive gas and liquid jet for mixers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2644604C1 true RU2644604C1 (en) | 2018-02-13 |
Family
ID=61226751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016142833A RU2644604C1 (en) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Nozzles for creating reactive gas and liquid jet for mixers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2644604C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2189852C1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-09-27 | Галиакбаров Виль Файзулович | Device for mixing liquids in reservoirs |
| FR2828817A1 (en) * | 2001-08-21 | 2003-02-28 | Centre Nat Rech Scient | DEVICE FOR ABSORBING A COMPOUND IN A GASEOUS EFFLUENT, WITH IMPROVED YIELD |
| RU2247595C2 (en) * | 2000-06-29 | 2005-03-10 | Статойл Аса | Method of commixing of fluid mediums |
| RU143472U1 (en) * | 2013-09-13 | 2014-07-27 | Владимир Владимирович Моксунов | DEVICE FOR PREPARING A WATER-FUEL EMULSION |
| EP2883601A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-17 | China Petrochemical Development Corporation, Taipei (Taiwan) | Fluid mixing device |
| RU2585029C2 (en) * | 2014-09-17 | 2016-05-27 | Акционерное общество "Гипрогазоочистка" | Mixer |
-
2016
- 2016-10-31 RU RU2016142833A patent/RU2644604C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2247595C2 (en) * | 2000-06-29 | 2005-03-10 | Статойл Аса | Method of commixing of fluid mediums |
| RU2189852C1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-09-27 | Галиакбаров Виль Файзулович | Device for mixing liquids in reservoirs |
| FR2828817A1 (en) * | 2001-08-21 | 2003-02-28 | Centre Nat Rech Scient | DEVICE FOR ABSORBING A COMPOUND IN A GASEOUS EFFLUENT, WITH IMPROVED YIELD |
| RU143472U1 (en) * | 2013-09-13 | 2014-07-27 | Владимир Владимирович Моксунов | DEVICE FOR PREPARING A WATER-FUEL EMULSION |
| EP2883601A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-17 | China Petrochemical Development Corporation, Taipei (Taiwan) | Fluid mixing device |
| RU2585029C2 (en) * | 2014-09-17 | 2016-05-27 | Акционерное общество "Гипрогазоочистка" | Mixer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20140116255A1 (en) | Axial gas-liquid cyclone separator | |
| JP4426612B2 (en) | Fine bubble generation nozzle | |
| GB2524820A (en) | Jet pump | |
| RU2644604C1 (en) | Nozzles for creating reactive gas and liquid jet for mixers | |
| FI69968B (en) | INJECTOR FOR FLOTATIONSAPPARATER | |
| JP6151555B2 (en) | Fluid suction mixing device | |
| SU1498545A1 (en) | Uniflow mixer | |
| RU2594023C1 (en) | Jet mixer for reservoirs | |
| RU2600998C1 (en) | Hydraulic jet mixer | |
| RU118878U1 (en) | STATIC MIXER | |
| RU2422193C2 (en) | Device to prepare water-fuel emulsion | |
| RU180014U1 (en) | Jet mixer | |
| KR101524403B1 (en) | Apparatus for generating micro bubbles | |
| RU156526U1 (en) | INSTALLATION FOR MIXING LIQUIDS IN TANKS | |
| CN110998087A (en) | Vortex generator | |
| RU47770U1 (en) | MIXER FOR LIQUIDS AND GASES | |
| RU2726488C2 (en) | Hydro-stabilized fuel, method of production thereof and heat-exchanger reactor | |
| RU2613556C1 (en) | Device for oil desalting and dehydration | |
| RU2555102C1 (en) | Working chamber of ejector | |
| CN104043354B (en) | A kind of air and liquid mixer | |
| RU2371642C1 (en) | Method and device for vortex energy division of working fluid flow | |
| RU174710U1 (en) | Mixing device | |
| CN111151150A (en) | Micro-power gas-liquid or liquid-liquid mixed nano-scale fluid generator | |
| EP3150286A1 (en) | Spray nozzle comprising a cyclone-like swirl chamber | |
| RU198301U1 (en) | Vortex Jet Mixer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190814 |