SU1162469A1

SU1162469A1 - Static mixer

Info

Publication number: SU1162469A1
Application number: SU843703079A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Косиюк; Юрий Иванович Макаров; Александр Григорьевич Червяков
Original assignee: Хмельницкий Технологический Институт Бытового Обслуживания
Priority date: 1984-02-20
Filing date: 1984-02-20
Publication date: 1985-06-23

Abstract

1. СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ, имеюший трубчатый корпус с подвод ш,ими патрубками, в котором установлены диски с отверсти ми по периферии, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса смешени и повышени качества смеси, диски имеют выточки, выполненные на торцовых поверхност х и установлены вплотную один к другому с образованием кольцевых камер, сообшенных между собой посредством отверстий, при этом отверсти ориентированы тангенциально и имеют в смежных дисках противоположные направлени . 2. Смеситель по п. 1, отличающийс тем, что суммарна площадь отверстий в каждом диске одинакова. (Л 05 NS О5 СО1. STATIC MIXER, which has a tubular body with an inlet w, with their branch pipes, in which disks with perforations are mounted along the periphery, characterized in that, in order to intensify the mixing process and improve the quality of the mixture, the disks have recesses made on the end surfaces and They are mounted closely one to the other with the formation of annular chambers, interconnected by means of holes, while the holes are oriented tangentially and have opposite directions in adjacent disks. 2. A mixer according to claim 1, characterized in that the total area of the holes in each disc is the same. (L 05 NS O5 SB

Description

Изобретение относитс к конструкции проточных статических смесителей и может быть использовано в тех област х техники, где требуетс перемешивание жидких, жидко-в зких и подобных им систем.The invention relates to the design of flow static mixers and can be used in areas of technology that require mixing of liquid, liquid-viscous and similar systems.

Известны проточные статические смесители дл смешивани различных компонентов , состо щие из трубчатого корпуса и неподвижных диспергируюш.их элементов. В загрузочной зоне проточного смесител дозирующим устройством формируетс поток компонентов, который затем направл етс в зону смещивани при определенной исходной ориентации. Наибольша эффективность использовани проточного смесител достигаетс тогда, когда в загрузочной зоне обеспечиваетс Максимальна величина исходной поверхности раздела компонентов. Поэтому целесообразно конструировать проточный смеситель так, чтобы уже в загрузочной зоне перед поступлением компонентов в зоне смешивани достигалась возможно больша равномерность их объемного распределени .Flowing static mixers are known for mixing various components consisting of a tubular body and fixed dispersion elements. In the loading zone of the flow mixer, a component flow is formed by a metering device, which is then directed to the displacement zone at a certain initial orientation. The highest efficiency of using the flow mixer is achieved when the Maximum value of the initial interface between the components is provided in the loading zone. Therefore, it is advisable to design a flow mixer in such a way that, even in the loading zone, prior to the arrival of the components in the mixing zone, the greatest possible uniformity of their volumetric distribution is achieved.

Однако конструкци загрузочной зоны данных с.месителей весьма примитивна, поэто .му эффективность их работы остаемс намного ниже тех реальных возможностей, которые заложены в конструкци х диспергирующих элементов.However, the design of the loading zone of these s. Mixers is very primitive, therefore, their efficiency remains much lower than the real possibilities that are inherent in the designs of dispersing elements.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс смесительное устройство, содержащее подвод щее устройство, выполненное Б виде концентрично расположенных труб, корпус, внутри которого по высоте установлены диски с отверсти ми чередующимис по периферии и в центре, между ко .торыми установлены регулирующие прокладки и щтуцер дл выхода смеси 2.The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a mixing device containing an inlet device made in the form of concentrically arranged pipes, a casing inside which disks with holes alternating around the periphery and in the center, between which are mounted, are installed in height. control pads and fittings for blending 2.

Недостатком известного устройства вл етс низка интенсивность процесса смешивани , снижающа качество смес.и.A disadvantage of the known device is the low intensity of the mixing process, which reduces the quality of the mixture.

Цель изобретени - интенсификаци процесса смешени , повышение качества смеси.The purpose of the invention is to intensify the mixing process, improving the quality of the mixture.

Поставленна цель достигаетс тем, что в статическом смесителе, имеюще.м трубчатый корпус с подвод щими патрубками, в котором установлены диски с отверсти ми по периферии, диски имеют выточки, выполненные на торцовых поверхност х и установлен вплотную один к другому с образованием кольцевых камер, сообщенных между собой посредством отверстий, при этом отверсти ориентированы тангенциально и имеют в смежных дисках противоположные направлени . The goal is achieved by the fact that in a static mixer, an available tubular body with inlet pipes, in which disks with holes in the periphery are installed, the disks have recesses made on the end surfaces and are mounted close to each other with the formation of annular chambers, communicated with each other through holes, with the holes oriented tangentially and having opposite directions in adjacent disks.

Кроме того, суммарна площадь отверстий в каждом диске одинакова.In addition, the total hole area in each disk is the same.

На фиг. 1 изображен статический смеситель , общий вид; на фиг. 2 .- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - диспергирующий элемент , вид спереди.FIG. 1 shows a static mixer, general view; in fig. 2 .- section A-A in FIG. one; in fig. 3 - dispersing element, front view.

Статический смеситель состоит из цилиндрического корпуса с конической внутренней поверхностью 1, обеспечивающий легкую разборку смесител , диспергирующих элементов 2, корпуса загрузочного устройства 3 с тангенциальными отверсти ми, поворотного щтуцера 4, фиксируемого 1айкой 5, подвод щих патрубков 6 и 7. форсунки 8 с крестообразным надрезом, выполненной из упругого неметал.:1ического материала и штуцера 9 выхода смеси.The static mixer consists of a cylindrical body with a conical inner surface 1, which provides easy disassembly of the mixer, dispersing elements 2, the casing of the loading device 3 with tangential holes, swivel clamp 4 fixed by 1 key, feeding nozzles 6 and 7. a cross-shaped notch , made of elastic non-metal.: 1 material and fitting 9 outlet of the mixture.

Диспергируюпхие элементы 2 выполнены в виде дисков с выточками 10 и отверсти ми 11, установленных вплотную с образованием кольцевЬ)1х камер 12.The dispersant elements 2 are made in the form of discs with notches 10 and holes 11, which are mounted closely with the formation of annuli 1x chambers 12.

5 Устройство работает следующим образом .5 The device operates as follows.

Компоненты, предназначенные дл смешивани дозируюн им устройством (не по- . казано), .подаютс в заданном соотношении через подвод щие патрубки 6 и 7 и форсунку 8 в загрузочную зону проточного смесител . Тангенциальные отверсти , содержащиес в корпусе загрузочного устройства 3, придают вращательное движение потоку компонента относительно оси смесител . Крестообразный надрез на конце форсунки 8 позвол ет получить тонкие плоские потоки одного компонента и эффективно диспергировать его в кольцевом вращающемс потоке другого компонента. Кроме того,The components intended to be mixed by the device (not shown) are fed in a predetermined ratio through the inlet pipes 6 and 7 and the nozzle 8 to the loading zone of the flow mixer. Tangential holes contained in the casing of the loading device 3, impart a rotational movement to the flow of the component relative to the axis of the mixer. A cross-shaped notch at the end of the nozzle 8 allows to obtain thin flat flows of one component and effectively disperse it in an annular rotating flow of another component. Besides,

0 щели выполненные в упругом неметаллическом материале, обладают свойством обратного клапана, так как наружна площадь форсунки больше внутренней и из-за упругости неметаллического материала она пропускает компонент только в одну сторону т.е. при рарзиом давлении в лини х компонентов, когда давление снаружи больше, то щели в форсунке закрываютс , что преп тствует засорению щелей или их зарастанию при приготовлении быстротвердеющих композиций на основе синтетических CMO.I. Таким образом, надежность работы загрузочного устройства существенно повышаетс .0 slots made in an elastic non-metallic material have the property of a check valve, since the external area of the nozzle is larger than the internal one and, because of the elasticity of the non-metallic material, it passes the component only in one direction, i.e. when pressure is rare in the lines of the components, when the pressure outside is greater, the slots in the nozzle close, which prevents clogging of the slots or their overgrowing during the preparation of quick-hardening compositions based on synthetic CMO.I. Thus, the reliability of the boot device is significantly increased.

Компоненты, предварительно смешанные в загрузочном устройстве, поступают в смесительную зону смесител . С целью исключени возможности образовани . : астойных зон первый и последний диспергирующие элементы имеют обтекаемую направл ющую часть. При прохождении массы через смеситель на диспергирующих элементах 2 oi:iComponents, pre-mixed in the boot device, enter the mixing zone of the mixer. In order to eliminate the possibility of education. : In the active zones, the first and last dispersing elements have a streamlined guide part. With the passage of mass through the mixer on the dispersing elements 2 oi: i

0 подвергаютс многократному разделению и интенсивным деформаци м сдвига особенно в промежуточных кольцевых камерах при резком изменении направлении микропотоков . Процесс повтор етс в каждом диспергирующем элементе и поверхность раздела0 are subjected to multiple separations and intense shear deformations, especially in intermediate annular chambers with a sharp change in the direction of microflows. The process is repeated in each dispersing element and the interface

5 между компонентами к моменту выхода из смесител многократно увеличиваетс . Готова смесь выходит через штуцер 9 дл использовани по назначению.5 between the components by the time they leave the mixer, it increases by several times. The finished mixture is discharged through nozzle 9 for intended use.

Увеличению поверхности раздела по длине смесите.ч способствует также чередование дисков с разным количеством наклонных отверстий. Причем дл равномерного распределени смеси в промежуточных коль цевых камерах целесообразно обеспечить равенство суммарной площади отверстий в каждом диске. Очеевидно, что качество смеси в смесителе зависит от свойств комп,онентов , их соотношени , а также количества диспергирующих элементов и их конструктив ного исполнени (количества наклонных отверстий , угла наклона, диаметра отверстий и т.п.). Поэтому в каждом конкретном случае необходима экспериментальна проверка смесител . Так, например, приготовление кле щей смеси, состо щей из эпоксидной смолы ЭД-20 полиэтиленполиамина (ПЭПА), подаваемых в требуемом соотнощении (10:1) шестеренчатыми дозировочными насосами НШ-3,0 и НШ-0,3 показало, что статический смеситель, в котором чередуютс диски с выточками, соединенными наклонными отерсти ми,выполненнымиThe alternation of discs with a different number of inclined holes also contributes to an increase in the interface area along the length of the mix. Moreover, in order to evenly distribute the mixture in intermediate annular chambers, it is advisable to ensure that the total area of the holes in each disk is equal. Obviously, the quality of the mixture in the mixer depends on the properties of the comp, onents, their ratio, as well as the number of dispersing elements and their design (number of inclined holes, angle of inclination, diameter of the holes, etc.). Therefore, in each case, experimental testing of the mixer is necessary. For example, the preparation of an adhesive mixture consisting of polyethylene polyamine (PEPA) epoxy resin ED-20, supplied at the required ratio (10: 1) with NSH-3,0 and NSH-0.3 gear dosing pumps showed that the static mixer in which the disks alternate with grooves connected by inclined hairs made

под углом 45°, позвол ет обеспечить необходимое качество смеси при п ти диспергирующих элементах со следующими конструктивными параметрами: первый и второй элементы - по 12 отверстий 1,8 мм левого и правого заходов, соответственно; третий элемент - по 3 отверсти ф 3,6 мм левого захода; четвертый и п тый элементы - по 12 отверстий ф 1,8 мм правого и левого за.чодов соответственно.at an angle of 45 °, it allows to ensure the required quality of the mixture with five dispersing elements with the following design parameters: the first and second elements — 12 holes each 1.8 mm left and right, respectively; the third element - 3 holes f 3.6 mm of the left approach; the fourth and fifth elements - 12 holes f 1.8 mm of the right and left parts, respectively.

Предлагаемый статический смеситель обеспечивает непрерывный и более интенсивный процесс смешивани компонентов, и, следовательно, способствует получению более качественной смеси.The proposed static mixer provides a continuous and more intensive process of mixing the components, and, therefore, contributes to obtaining a higher quality mixture.

Простота, надежность и эффективность в работе предлагаемого статического смесител позвол ет рекомендовать его дл применени в химической, нефтехимической, фармавцевтической, шццевой и других отрасл х промышленности, что даст в маси1табах страны значитслып ц экономический эффект .The simplicity, reliability and efficiency in the operation of the proposed static mixer allows recommending it for use in the chemical, petrochemical, pharmaceutical, chemical and other industries, which will give an economic effect to the masses of the country.

Claims

1. STATIC MIXER having a tubular body with inlet pipes, in which disks with holes are installed on the periphery, characterized in that, in order to intensify the mixing process and improve the quality of the mixture, the disks have undercut holes made on the end surfaces and are mounted close to one another with the formation of annular chambers communicated with each other through holes, while the holes are oriented tangentially and have opposite directions in adjacent disks.

2. The mixer according to π. 1, characterized in that the total area of the holes in each disk is the same.

Figure 1

05 bc

05 s