Отечественные статические смесители для непрерывного смешивания жидкостей

Рассылка: Противокоррозионная и противонакипная обработка воды.

Адрес электронной почты: chausoff@yandex.ru

Сайт рассылки: http://labudgup.ru/

Автор - Чаусов Федор Федорович,
кандидат химических наук (направление научной деятельности - физическая химия водных растворов, водоподготовка и водно-химические режимы теплоэнергетических систем), автор более 70 научных трудов, автор более 20 изобретений.

Выпуск 20.

Рассматривается отечественное импортозамещающее оборудование для непрерывного смешивания жидкостей. Описана конструкция статических смесителей «ИХЛ СС» и физические принципы их функционирования, основанные на модели турбулентности Колмогорова. Даны зависимости и номограммы для выбора статических смесителей по критериям производительности и эффективности смешивания. Приведены примеры практического применения статических смесителей.

Введение

Важнейшим фактором государственной безопасности России в условиях неустойчивой международной обстановки является снижение импортозависимости отечественной экономики. В настоящее время отдельные отрасли, в том числе химическое и нефтегазовое машиностроение, остаются в значительной мере зависимыми от импорта оборудования. В связи с этим актуальны разработки, направленные на создание отечественного импортозамещающего химического и нефтегазового оборудования.

Статические смесители для непрерывного смешивания жидкостей получили в последние десятилетия широкое применение в российской промышленности. Это обусловлено целым рядом технико-экономических преимуществ статических смесителей перед традиционными емкостными аппаратами для смешивания: во много раз меньшими габаритами и металлоемкостью, отсутствием движущихся частей и, следовательно, большей надежностью.

В мировых источниках патентной информации встречается много технических решений по обсуждаемой тематике, причем их количество резко возрастает к 1990 — 2000 гг. Основные технические решения (систематический обзор которых не приводится из-за большого объема) разработаны в Швейцарии, США, Японии. Сравнительно немногочисленные отечественные разработки в области непрерывного смешивания, к сожалению, малооригинальны. К разряду интересных исключений из предшествующего суждения можно отнести конструкции статических смесителей. Однако, значительное поперечное сечение смесительных элементов в этих конструкциях, призванное интенсифицировать турбулентное движение жидкости, одновременно создает чрезмерное гидравлическое сопротивление аппарата. Тем же недостатком обладает смеситель по патенту Нидерландов. Мировым лидером в области разработки и выпуска статических смесителей является фирма “Sulzer” (Швейцария), продукция которой хорошо известна и в России. Эффективность статических смесителей фирмы “Sulzer” определяется геометрией их смесительных элементов, которые представляют собой многочисленные плоскости, расположенные под различными углами к продольной оси аппарата. Принцип действия этих смесителей заключается в том, что неоднородный поток жидкой среды, поступающий в аппарат, неоднократно рассекается смесительными элементами на отдельные струи, которые перемешиваются друг с другом. Полученная тонкослойная структура потока далее вполне усредняется благодаря влиянию турбулентности.

Статические смесители "ИХЛ СС"

Развитие подхода, предложенного швейцарскими специалистами, позволило создать оригинальные отечественные статические смесители, защищенные патентом. Статические смесители «ИХЛ СС» имеют трубчатый корпус, внутри которого расположен один или несколько смесительных элементов, выполненных в виде гофрированной полосы, участки которой расположены под углом друг к другу и к оси трубчатого корпуса. Часть боковых сторон смесительного элемента очерчена по линии сопряжения с внутренней поверхностью трубчатого корпуса. Если смесительных элементов больше одного, то на боковых сторонах смесительного элемента выполняют пазы, которыми смесительные элементы сцеплены друг с другом. Один из концов смесительного элемента упирается в несъемный кольцевой упор на одном конце корпуса, на другом конце корпуса может быть размещен как несъемный, так и съемный кольцевой упор. Статический смеситель может быть выполнен с накидными фланцами на приварных кольцах, а также с резьбовым присоединением или с концами под приварку.

Статический смеситель «ИХЛ СС» работает следующим образом. Трубчатый корпус посредством фланцев или иным способом присоединяют к трубопроводу, по которому движется среда, подлежащая перемешиванию. Внутри корпуса поток среды взаимодействует с поверхностью одного или нескольких смесительных элементов. Наклонные к оси корпуса участки смесительного элемента, образующие в совокупности одну ступень смесителя длиной h, интенсивно отклоняют и завихряют поток. Чередующиеся, расположенные под углом друг к другу, ступени смешивания создают интенсивную разнонаправленную турбулентность потока по всему сечению корпуса, благодаря чему достигается эффективное смешивание.

Описанная конструкция характеризуется, помимо исключительной простоты, малой материалоемкостью и высокой технологичностью в производстве. Это позволило организовать выпуск по заказам заинтересованных организаций статических смесителей с внутренним диаметром d_в от 25 до 300 мм при длине L от 225 до 4000 мм. При этом конструкция позволяет без существенных технологических трудностей изготавливать статические смесители с d_в от нескольких миллиметров до 2000 мм при длине L до 12000 мм. Статические смесители «ИХЛ СС» выпускаются практически из любых металлических материалов в исполнениях с фланцевым, резьбовым присоединением и с концами под приварку.

Физические основы функционирования статических смесителей

В отличие от емкостных смесителей, в которых смешивание жидкостей осуществляется за счет подвода механической энергии от внешнего источника, статические смесители функционируют за счет использования части кинетической энергии перемешиваемого потока жидкой среды.

Далее в данной статье подробно рассматриваются физические основы функционирования статических смесителей, качество смешивания, выбор статического смесителя.

Полный иллюстрированный вариант статьи "Отечественные статические смесители для непрерывного смешивания жидкостей" Вы можете найти здесь.

Защита от коррозии и накипи

Если у Вас имеются проблемы, связанные с накипеобразованием и (или) коррозией в теплоэнергетическом оборудовании, в тепловых сетях, в системе горячего водоснабжения, мы можем помочь Вам выбрать необходимое оборудование и технологию противонакипной и противокоррозионной обработки воды.
Для этого Вам необходимо обратиться к нам по телефонам: (3412) 91-62-65, 8-909-067-64-39, факсу: (3412) 91-62-65, электронной почте: chaus@uni.udm.ru, isk@uni.udm.ru, направив максимально подробные сведения в форме опросного листа.

Архив почтовых рассылок:

Противокоррозионная и противонакипная обработка воды