ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Полезная модель относится к устройствам для перемешивания и может быть использовано в качестве устройства для перемешивания газожидкостных систем в нефтяной, химической, нефтехимической и других отраслях промыпшенности.
Известно устройство для перемешивания - Ав.св. СССР № 1824228, МКИ В01 F 7 / 28, опубликовано 30.06.93 г. Бюл. № 24, которое содержит корпус с входным и выходным патрубками. В корпусе установлен статор с коаксиальными цилиндрами с прорезами. Там же установлен ротор, выполненный в виде диска, на котором установлены основные лопатки. Между двумя лопатками расположены дополнительные лопатки, образующие проточный канал, сужаюш;ийся к периферии ротора. В прорезах и в пространстве между лопатками среда подвергается интенсивной гидродинамической обработке.
Известен рабочий орган смесителя - заявка РФ № 94043932, МКИ В 01 F 7 /16, опубликовано 20.10.96 г. Бюл. № 29. Рабочий орган смесителя состоит из одного или двух валов расположенных параллельно, на каждом из которых закреплены проволочные рамки, выполненные из дуг, разнесенных и закрепленных по высоте вала. Вершины дуг, в проекции на плоскость, перпендикулярную оси, образуют угол.
Известно перемешивающее устройство, содержащее напорный трубопровод и стаканообразный корпус с отверстиями, при этом корпус установлен на конец напорного трубопровода с возможностью вращения, а отверстия выполнены на цилиндрической части корпуса тангенциально к его внутренней поверхности. Заявка РФ № 96118947/25 от 24.09.96 г., МКИ В 01 F 5 / 00, опубликовано в Бюл. № 34, 1998 г.
fim
МПК6В01Р5/00 полый вал на котором насажен пустотелый диск с отверстиями на боковой
поверхности, диск снабжен штырями, укрепленными на наружных плоскостях по концентрическим окружностям, а в отверстия вставлены патрубки. А.С. СССР№ 298354, Б.№11,1971 г.
Недостатком описанного выше перемешиваюш;его устройства является недостаточная эффективность перемешивания, ввиду того, что при размешении данной конструкции в реактор не возможно регулировать степень превращения газового реагента, которую можно достичь за счет циркуляции газа в зоне реакции. Газ в реактор поступает из вне, после реагирования со субстратом до определенной степени, уходит из зоны реакции. При этом время пребывания газа в зоне реакции не регулируемо и не рассматривается возможность циркуляции газового потока.
Решаемая техническая задача заключается в повышении эффективности перемешивания газа с жидкостью за счет обеспечения возврата воздушно газовой смеси и циркуляции.
Решаемая техническая задача в перемепшваюшем устройстве содержаш;ем вал, на котором насажен первый диск с отверстиями, достигается тем, что часть вала выполнена полой, на которой выполнено «п отверстий, на полой части вала дополнительно насажены «ш дисков с тангециапьно к внутренней поверхности вала выполненными «Ь отверстиями, где п, m и k натуральный ряд чисел, п, k  1, , первый диск насажен также на полую часть вала и имеет тангенциально к внутренней поверхности вала выполненных k отверстий.
Предложенное техническое решение удовлетворяет критерию «новизны, так как из опубликованных источников информации заявителем не обнаружено подобного устройства, имеюш;его аналогичные отличительные признаки, позволяюш,ие решить поставленную техническ)лю задачу - повышение эффективности перемешивания газов и жидкостей.
-2Перемешивающее устройство (фиг.1) содерлшт вал - 1, на полой части которого выполнено «п отверстий (на чертеже показано одно отверстие - 2). На корпусе вала 1 насажены «т+1 дисков - 3 перпендикулярно к оси вала 1 (на чертеже показано один диск - 3, который насажен на конец вала). В диске 3 тангенциально к внутренней поверхности полой части вала 1 выполнены «k отверстий, где п, m , k натуральный ряд чисел, п, k  1, m  О (на чертеже показано три отверстия - 4). Перемешивающее устройство размещено в реакторе - 5, который имеет патрубки подвода реагентов: жидкости - 6 и газа - 7, и патрубки отвода продуктов- 8 и отходящих газов -9 и закрепленные к корпусу реактора 5 перегородки -10.
Рассмотрим перемешивающее устройство в работе. Через патрубок 6 подается жидкий реагент в реактор 5 до определенного уровня, после чего в реактор 5, через патрубок 7 подается газ. Газ может подаваться как непосредственно в жидкость, так и в наджидкостное пространство. При подключении вала 1 к редуктору мотора, вращающегося со скоростью более 1500 об/мин, за счет центробежных сил в нижнем конце вала 1, вокруг и внутри диска 3 создается разряжение, что способствует засасыванию газо-воздушной смеси через отверстие 2 обратно из наджидкостного пространства в полую часть вала 1, и диспергированию газа через отверстия 4 диска 3 в реакционном объеме реактора 5. Тем самым обеспечивается многократная циркуляция газа через слой жидкости, что приводит к увеличению времени пребывания в реакторе 5 и конверсии газа.  диска 3 с отверстиями 4 позволяет увеличить относительную скорость газа и жидкости, что приводит к повышению скорости процесса массопереноса.
Эффективность перемешивания газа с жидкостью и увеличение скорости процесса массопереноса, по сравнению с прототипом, повышается за счет обеспечения возврата газовоздушной смеси и циркуляции и увеличения относительной скорости газа и жидкости. Применение устройств заявленной констрз ции позволяет вести газожидкостные процессы в кинетической области и способствует увеличению газосодержания реакционной массы, регу-4лированию размера пузырьков и концентрации газа на выходе из реактора, что важно для промышленных реакторов. Благодаря предложенной конфигурации (обтекаемости) эти устройства испытывают наименьшее гидравлическое сопротивление со стороны жидкости. Соответственно увелртчивается устойчивость реактора и снижается потребляемая мощность.