УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ, ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ, ДВУХ ЖИДКОСТЕЙ
DEVICE FOR PRODUCTION OF MIXTURE OF AT LEAST TWO FLUIDS

Изобретение относится к конструкции смесителя для приготовления смеси двух и более жидкостей, в первую очередь водно-спиртовой смеси для производства водки в ликероводочной промышленности.
Известно устройство по патенту РФ №54943, МПК C12G 3/04 (2006.01), заявка №2006108065/22 от 16.03.2006 для получения водно-спиртовой смеси, содержащее емкость, соединенную с рециркуляционным контуром, включающим насос, вход которого через запорный вентиль подключен к выходному патрубку емкости, снабжен струйно-кавитационным гомогенизатором, входящим в состав рециркуляционного контура, при этом патрубок ввода спиртосодержащей жидкости струйно-кавитационного гомогенизатора через запорный вентиль подключен к выходу насоса, а патрубок вывода спиртосодержащей жидкости струйно-кавитационного гомогенизатора подключен к входному патрубку емкости. Струйно-кавитационный гомогенизатор выполнен в виде цилиндрического корпуса с патрубками ввода и вывода спиртосодержащей жидкости и размещенными в корпусе по ходу движения спиртосодержащей жидкости насадкой с сопловыми каналами и смесительной камерой с диспергатором, установленным на внутренней боковой поверхности смесительной камеры и выполненным в виде замкнутого профилированного кольца, торец которого скошен со стороны насадки.
Недостатками этого устройства является наличие предварительного этапа получения смеси двух жидкостей, емкости для ее хранения и последующее многократное повторение обработки смеси в струйно-кавитационном режиме, наличие дополнительных емкостей для содержания промежуточных смесей двух жидкостей.
6
Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для получения водно-спиртовой смеси по патенту РФ №2034915, МПК C12G 3/04, B01F 11/02, В06В 1/20, заявка №93045110/13 от 15.09.1993 года.
Данное устройство содержит корпус с диафрагмой с отверстием, установленной в нем с образованием камер предварительного и окончательного перемешивания и патрубками подачи воды и спирта; устройство снабжено диафрагмами с сопловыми отверстиями, диафрагма патрубка подачи спирта снабжена соосным стержневым концентратором продольных колебаний, свободный конец которого размещен заподлицо в отверстии диафрагмы корпуса с образованием кольцевого зазора, а патрубок подачи воды расположен перпендикулярно патрубку подачи спирта.
Недостатками этого устройства является малая пропускная способность, снижение уровня перемешивания жидкостей в камере окончательного перемешивания из-за потери турбулентности потока жидкости ввиду резкого увеличения объема, в который вышла смесь жидкостей, и наличие конструктивной осесимметричности камеры окончательного перемешивания, что приводит к образованию застойной осесимметричной зоны, примыкающей к корпусу за диафрагмой с отверстием, разделяющей камеру предварительного перемешивания и камеру окончательного перемешивания.
Техническим результатом является повышение качества перемешивания жидкостей за счет повышения уровня турбулентности в камере окончательного перемешивания при упрощении конструкции устройства в целом.
Задачей изобретения является разгон смеси жидкостей по ходу поступления ее из камеры предварительного перемешивания в камеру окончательного перемешивания и создание условий по поддержанию движения потока смеси в турбулентном состоянии не только в продольном и радиальном направлениях, но в угловом направлении, если описывать гидродинамический процесс перемешивания в цилиндрической системе координат.
Указанная задача решается тем, что устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей содержит корпус с втулкой и вставкой с центральным каналом, выполненным в виде сопла, образующие камеры предварительного и окончательного перемешивания, и патрубки подачи первой и второй жидкостей в камеру предварительного перемешивания, при этом патрубок подачи первой жидкости, корпус, вставка и втулка выполнены соосными, и патрубок подачи, по крайней мере, второй жидкости расположен перпендикулярно патрубку подачи первой жидкости, согласно изобретению внутренняя поверхность втулки выполнена в виде сопла, обращенного сужающейся частью в сторону камеры окончательного перемешивания, а камера окончательного перемешивания разделена на секции, частично отгороженные друг о друга пластинками, выполненными в виде полос с закругленными под внутреннюю поверхность корпуса концами и закрепленными неподвижно на оси, проходящей по всей длине камеры окончательного перемешивания, с угловым смещением относительно друг друга, при этом ось закреплена одним концом через первую пластинку на втулке, а другим концом через планку на фланце, закрепленном на торце выходного канала корпуса. Продольный размер каждой секции камеры окончательного перемешивания выполнен одинаковым, а угловое смещение пластинок, формирующих секции, относительно друг друга выполнены одинаковыми и приняты равными 30 градусам. Количество смешиваемых жидкостей определяется количеством патрубков, расположенных перпендикулярно патрубку подачи первой жидкости и самого патрубка первой жидкости.
На чертеже представлена конструкция устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей.
Устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей включает корпус 8 с закрепленной на переднем торце вставкой 2, центральный канал, выполненный в виде сопла 1, сужающегося в сторону заднего торца корпуса 8. На переднем конце вставки 2 крепится фланец 10 для присоединения устройства для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей к трубопроводу, подающему на перемешивание первую жидкость. На противоположном конце корпуса 8 закреплен фланец 9 для присоединения получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей к трубопроводу, отводящему смесь жидкостей из устройства для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей. К фланцу 9 жестко крепится планка 11, на которой жестко закреплена ось 6, с закрепленными на ней пластинками 7, выполненными в виде полос с закругленными под внутреннюю поверхность корпуса концами, при этом планка 11, так же как и пластинки 7, выполнена в виде полосы, но большей длины. На переднем конце оси 6 через пластинку 7 жестко крепится втулка 4 с центральным каналом, выполненным в виде сопла. В корпусе 8 выполнен вырез 12 для крепления патрубка 3 для подачи второй жидкости в камеру предварительного перемешивания 13. Таких патрубков может быть выполнено на корпусе в количестве на единицу меньше числа перемешиваемых жидкостей.
Для присоединения к трубопроводу канала подачи, по крайней мере, второй жидкости в устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей, к патрубку 3 крепится фланец 5. Камера предварительного перемешивания 13 образована задним торцом вставки 2, корпусом 8 и передним торцом втулки 4. Камера окончательного перемешивания 14 образована корпусом 8, задним торцом втулки 4 и разбита на секции пластинками 7 и планкой 11.
Устройство для получения смеси, по крайней мере, двух жидкостей работает следующим образом. По патрубку подачи первой жидкости, образованному вставкой 2 и соплом 1, жидкость дополнительно разгоняется за счет выполнения начала центрального канала вставки в виде сопла 1 и поступает в камеру предварительного перемешивания 13, образованную задним торцом вставки 2, корпусом 8 и передним торцом втулки 4, перпендикулярно потоку первой жидкости в камеру предварительного перемешивания 13 через патрубок 3, через вырез 12 в корпусе 8 подается вторая жидкость. Соударение двух струй приводит к интенсивному их разрушению и перемешиванию в камере предварительного перемешивания 13. Далее смесь через центральный канал втулки 4, разгоняясь через сопло, устремляется в камеру окончательного перемешивания 14. Поток смеси, перетекая из секции в секцию камеры окончательного перемешивания 14, соударяется с пластинками 7. Пластинки 7 поддерживают высокий уровень турбулентности потока смеси в осевом, радиальном и угловом направлениях. На выходе из устройства получается качественная смесь жидкостей.