СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ

Полезная модель относится к области смешивания жидкостей и может быть использована в сельском хозяйстве для приготовления растворов жидких удобрений, в нефтеперерабатывающей, в химической, в пищевой промышленности и т.д.
Известен статический смеситель по № RU 118878 U1 содержащий трубчатый корпус с сужением в средней части, разделяющим его на патрубки для подвода первого из смешиваемых потоков и отвода смеси, с установленной в суженной части турбулизирующей пластиной. В предлагаемом устройстве жидкость после прохождения суженной области на выходе попадает в зону резкого повышения давления, это приводит к потере энергии, поэтому целесообразно уменьшить угол расширения выходной части смесителя.
Прототипом полезной модели является смеситель кавитационного типа №2158627 RU МПК B01F 5/08, включающий в себя рабочую камеру постоянного сечения, подводящий и отводящий патрубки, расположенные на одной оси с рабочей камерой по ходу движения потока и выполненные в виде конфузора и диффузора соответственно, смесительные элементы, установленные в рабочей камере, и патрубок подачи добавочного компонента смеси. Использование смесительных элементов в виде перегородок с многоструйными соплами повышает гидравлическое сопротивление на входе и приводит к потере энергии в области расширения, при этом теряется скорость потока, поэтому компонент может подаваться только принудительно, последующий смесительный элемент вызывает дополнительное сопротивление потока.
Предлагаемое устройство обеспечивает новый технический эффект - совмещение процесса смешивания и всасывания подмешиваемого компонента в одну операцию, не повышая гидравлического сопротивления.
Технический эффект достигается тем, что в цилиндрический смеситель с диаметром равным диаметру проточного канала установлены одинаковые спиральные элементы, смещенные друг относительно друга вдоль оси смесителя на расстояние L. В смесителе по всей длине имеется сквозное отверстие в профиль повторяющее форму трубки Вентури. В центре смесительной камеры расположен впускной патрубок. Конструкция смесителя позволяет подавать подмешиваемый компонент за счет эжекции.
На фиг. 1 показана схема статического смесителя.
Статический смеситель состоит из входа 1, смесительной камеры 2, в которую вмонтирован впускной патрубок 3 для подвода подмешиваемого компонента; спиральных элементов 4 и выхода 5. Спиральные элементы представляют собой винтовые элементы со сквозным отверстием в центре, которое сужается по ходу движения жидкости к середине смесительной камеры и расширяется от центра к выходу из камеры, закрепленные к внутренней поверхности проточной камеры.
Устройство работает следующим образом. Основной поток жидкости поступает через вход 1, где происходит понижение давления, и увеличение скорости движения жидкости, попадая в смесительную камеру, жидкость закручивается по спирали, проходя через спиральные элементы 4, при этом поток частично разделяется на два, первый закручивается по поверхности спирали. Второй поток проходит через отверстие в спирали, при этом образуется канал имеющий меньшее сопротивление, чем канал в виде сплошной трубки, за счет меньшей площади соприкосновения жидкости с внутренней кромкой спирали, скорость течения жидкости в области сужения увеличивается и понижается давление. Под действием разряжения из впускного патрубка 3 всасывается подмешиваемый компонент. Первый поток, закручиваясь по спирали, на выходе 5 в свободное пространство подхватывает второй поток и качественно перемешивает образовавшуюся смесь.
Таким образом, использование спиральных элементов, позволяет совместить смешивание и всасывание подмешиваемого компонента в одну операцию, не повышая гидравлического сопротивления.