СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ ДВУХ ИЛИ БОЛЕЕ ПОТОКОВ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

1. Способ смешения двух или более потоков текучей среды, отличающийся тем, что
потоки объединяют во входной камере и затем повторно ускоряют и замедляют в одну или более стадий
и
значение максимальной линейной скорости ускоренного объединенного потока поддерживают на каждой стадии в диапазоне массовых расходов потоков.
2. Способ по 1, отличающийся тем, что максимальную линейную скорость поддерживают путем регулирования площади сечения наименьшего проточного канала во время смесительной операции.
3. Способ по 1, отличающийся тем, что дополнительное смешение обеспечивают путем изменения на 90° направления течения замедленных объединенных потоков один или более раз, предпочтительно от трех до пяти раз, на каждой стадии.
4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что потоками текучих сред являются углеводородный поток, поток водяного пара и поток окислителя.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что объединенный поток служит питающим потоком для процесса каталитического парциального окисления.
6. Устройство для смешения двух или более потоков текучей среды по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что включает корпус;
гнездо;
шпиндель с пробкой;
входную камеру;
пробку, установленную внутри гнезда;
гнездо и пробка имеют множество конических поверхностей, образующих такое же множество конических кольцевых каналов;
гнездо выполнено с образование камер между двумя кольцевыми каналами и с соединительным каналом между указанными двумя камерами;
и
шпиндель способен перемещать пробку в аксиальном направлении в гнезде во время смесительной операции.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что пористый материал установлен во входной камере.
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что зависимость между расходом газа и площадью поперечного сечения потока в кольцевом канале выражается следующей формулой:
3
где F означает полный расход газа, нм/с,
seat
plug
D и D означают соответственно внутренний диаметр гнезда и диаметр пробки в одной и той же позиции в кольцевом канале, м,
pref
Р означает давление, МПа, в смесителе и P равно 3,0 МПа,
ref
Т означает температуру, К, в смесителе и T равна 473,15 К,
1
6
8
3
2
R находится в пределах от 1·10 до 1·10 нм/с/м,
6
7
3
2
предпочтительно от 5·10 до 2·10 нм/с/м,
и где отношение между расходом газа и площадью поперечного сечения потока в отверстиях, образующих соединительный канал между камерами, выражают следующей формулой:
3
где F означает полный расход газа, нм/с,
n означает количество отверстий,
hole
D означает диаметр отверстий между камерами, м,
pref
Р означает давление, МПа, в смесителе и P равно 3,0 МПа,
ref
Т означает температуру, К, в смесителе и T равна 473,15 К, и
2
5
7
3
2
6
6
3
2
R находится в пределах от 5·10 до 1·10 нм/с/м, предпочтительно от 1·10 до 2·10 нм/с/м.
9. Устройство по любому одному из пп.6-8, отличающееся тем, что шпиндель и пробка дополнительно содержат внутренний проточный канал для жидкости и распылительное сопло, соединенное с выходным концом внутреннего проточного канала для жидкости.
10. Устройство для смешения двух или более потоков текучей среды по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что включает
корпус;
подвижный шпиндель, соединенный с пробкой трубы, установленной коаксиально в корпусе; причем
пробка трубы перфорирована на конце, смежном шпинделю, и открыта на другом конце; и
питающие потоки входят в пробку трубы через перфорационные отверстия;
корпус с соплами, окружающий пробку трубы, по существу, без зазора между ним и пробкой трубы; причем
высота корпуса при вертикальной установке и высота неперфорированной части пробки трубы, по существу, одинаковы; и
неперфорированная часть пробки трубы при установке в верхней, средней или нижней позиции либо не может блокировать ни одно из сопел (нулевая блокировка), либо может блокировать некоторые из сопел, либо блокирует все сопла; и
множество кольцевых смесительных элементов, окружающих корпус;
причем
смесительные элементы изолированы друг от друга;
корпус и смесительные элементы закрыты на том конце, где конец пробки трубы открыт; и
полная площадь сечения потока в соплах корпуса значительно меньше, чем площадь сечения потока в любом другом проточном канале смесителя.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что пористый материал расположен перед перфорационными отверстиями (по течению) и пористый материал расположен в пробке трубы.