СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ

Полезная модель относится к смесительным устройствам и может быть применена для приготовления однородных смесей и эмульсий.
Имеющиеся статические смесители характеризует низкая интенсивность процесса смешивания из-за образования потоков жидкости недостаточно полно смешиваемых между собой (например: Брагинский Л.Н. и др. Перемешивание в жидких средах. - Л.: Химия, 1984, с. 323, рис. 14.2., а. с. №1443950, B01F 5/06, 1988). Кроме того, они обладают определенной конструктивной сложностью, т.к. состоят из нескольких, сборных между собой элементов.
Известен также статический смеситель (а. с. №2014879, B01F 5/00, 1994 - прототип), содержащий корпус с патрубками ввода компонентов и вывода смеси, две группы усеченных полых перфорированных конусов, обращенных большими основаниями к патрубкам ввода компонентов, одна группа конусов соприкасается большими основаниями, размещенными на оси корпуса, а меньшие основания расположены на периферии. Конусы повернуты по часовой или против часовой стрелки. Между конусами первой группы установлены конусы второй группы, соприкасающиеся меньшими основаниями на оси, большие основания расположены на периферии корпуса. По периферии корпуса установлен завихритель, который смещен от больших оснований конусов в сторону меньших оснований, а на оси установлен также завихритель, смещенный относительно больших оснований конусов в сторону меньших оснований. Кроме того, в статическом смесителе на входе в большие основания конусов установлены завихрители, при этом пластины завихрителей, установленных в первом и третьем квадрантах плоскости поперечного сечения корпуса, установлены под одним углом к радиальной плоскости корпуса, а пластины завихрителей, установленных во втором и четвертом квадрантах, повернуты в противоположном направлении.
Указанный смеситель не может эффективно работать в силу конструктивного решения. Весь поток жидкости перекрыт рядом конструктивных элементов: конусы с отверстиями и завихрителями, осевой и периферийный завихрители. Все эти элементы представляют собой большое гидравлическое сопротивление. Жидкость пойдет по пути наименьшего сопротивления, то есть в зазоры между конусами и завихрителями. Для повышения эффективности смешивания необходимо повышенное давление, повышающее одновременно и энергозатраты. Кроме того, элементы смесителя представляются достаточно сложными конструктивными деталями, что также снижает эффективность применения устройства в целом.
Технический результат - повышение эффективности перемешивания.
Для достижения указанного технического результата в статический смеситель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, вдоль оси корпуса установлен смесительный элемент, выполненный в виде цилиндра, на боковой поверхности которого имеются винтовые канавки, а на внутренней поверхности корпуса винтовые канавки выполнены в противоположном направлении.
На фиг. 1 представлена схема статического смесителя, а на фиг. 2 корпус в разрезе и смесительный элемент.
Статический смеситель содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, внутри корпуса 1, установлен смесительный элемент. Смесительный элемент выполнен в виде цилиндра 4, на боковой поверхности которого имеются винтовые канавки 5, а на внутренней поверхности корпуса 1 имеются винтовые канавки 6 в противоположном направлении.
Устройство работает следующим образом. Смешиваемые компоненты подаются в устройство (корпус 1) через входной патрубок 2 и начинают двигаться по корпусу 1 по направлению к выходному патрубку 3. При этом движении потоки жидкости проходят по винтовым канавкам 5 и 6 соответственно в цилиндре 4 и корпусе 1. Разное направление этих канавок 5 и 6 предполагает их пересечение и образование областей смешивания потоков жидкости движущихся по этим канавкам. Кроме того, потоки жидкости выходят из винтовых канавок 5 и 6 с разным направлением движения, что также обеспечивает дополнительное смешивание компонентов жидкости.
Эффективность процесса перемешивания жидкости можно изменять за счет изменения конструктивных параметров устройства. Например, можно изменять число и размеры винтовых канавок, их шаги. Кроме того, изменение динамических характеристик потока жидкости также приведет к изменению качества перемешиваемых компонентов. Все это приводит к интенсивному перемешиванию жидкости проходящей смесительный элемент, за счет многократного разделения и последующего соединения потоков жидкости и при разных направлениях движения этих потоков.
Устройство имеет достаточно простую конструкцию за счет установки смесительного элемента в виде цилиндра с винтовыми канавками и наличия винтовых канавок на внутренней поверхности корпуса. При этом повышение эффективности процесса перемешивания будет выражаться в повышении качества смесей и эмульсий, а также в сокращении времени их приготовления.