Устройство для пеногашения

Устройство для пеногашения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕНОГАШЕНИЯ, содержащее цилиндроконический кррпус, патрубки для подвода пены и отвЪда газа и обеспененной жидкости, размещенную внутри перфорированную вставку, выполненную в виде сеченного конуса, имеющего на наружной поверхности пластины-рассекатели пены, отличающее ся тем, что, с целью повыиления степени разделения пены, корпус снабжен кольцевой распределительной камерой , размещенной вокруг его цилиндрической части, при этом в стенке последней выполнены вертикальные щели с тангенциальными направляющими пластинами, причем корпус установлен с возможностью вращения по ходу движения потока пены в распределительной камере, а перфоi рированная вставка - с возможностью вращения в противоположном (Л направлении.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

8(51) С 12 М 1/00//В 01 0 19/02

М ABTOPGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

Г21) 3402417/28 13 (22) 26. 02. 82. (46) 23. 09. 83. Бюл. Р 35 (72) А.Г.Ветошкин и A.Ì.Kóòåïîâ (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт химического машиностроения (53) 663.14.032(088.8) (56) 1. Способы и устройства для пеногашения в микробиологической . промышленности. Обзор. М., 1973

2. Авторское свидетельство СССР

)) 558709, кл. В 04 С 5/03, 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕНОГАШЕИИЯ, содержащее цилиндроконический корпус, патрубки для подвода пены и отвода газа и обеспененной жидкости, размещенную внутри корпуса перфорированI ную вставку, выполненную в виде сеченного конуса, имеющего на наружной поверхности пластины-рассекатели пены, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени разделения пены, корпус снабжен кольцевой распределительной камерой, размещенной вокруг его цилиндрической части, при этом в стенке последней выполнены вертикальные щели с тангенциальными направляющими пластинами, причем корпус установлен с воэможностью вращения по ходу движения потока пены в распределительной камере, а перфорированная вставка — с возможностью вращения в противоположном направлении.

1043164

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано в качестве сепаратора пены при культивировании микроорганизмов и флотационном концентрировании биомассы. 5

Известны циклонные устройства для гашения пены, состоящие из цилиндроконического корпуса с тангенциально установленным патрубком для подачи пены и патрчбками для 10 отвода газа И обеспененной жидкости.

Принцип действия таких устройств основан на центробежном разделении составляющих пену фаэ во вращающемся тонком слое, образованном $5 внутри корпуса на его стенке (1) .

Недостатком циклонных пеногасителей такого типа является повышенное содержание в отделенной жидкости неразрушенных газовых пузырьков, всплывающих под действием градиента плотности в радиальном направлении от стенки корпуса на. поверхность пленки по мере ее движения по винтовой линии и захватываемых жидкостью при выходе из устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для пеногашения, содержащее цилинд- 30 рический корпус с патрубками для подвода пены и отвода газа и жидкости, размещенную внутри корпуса перфорированную вставку, выполненную в виде усеченного конуса, имеющего 35 на наружной поверхности пластинырассекатели пены.

В этом устройстве центробежное разделение пены дополняется механн- 4Q ческим раэрушением пузырьков в кольцевом зазоре вследствие воздействия пластин.-рассекателей при движении потока пены по винтовой линии от подающего патрубка до выходного 45 патрубка (2J .

Однако известное устройство не обеспечивает достаточно полного разделения мелкодисперсной устойчивой пены поскольку из-за трения потоI

50 ка пены о внутреннюю стенку корпуса, и перфорированную поверхность вставки с пластинами-рассекателями снижается его окружная скорость, что при водит к уменьшению центробежной силы, являющейся движущей силой процесса 55 разделения.

Цель изобретения заключается в повышении степени разделения пены.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для пеногаше- 6О ния, содержащем цилиндроконический корпус с патрубками для подвода пены и отвода газа и обеспененной1жидкости> размещенную внутри корпуса перфорированную вставку, выполненную 65

° в виде усеченного конуса, имеющего на наружной поверхности пластинырассекатели пены, корпус снабжен, кольцевой распределительной камерой, размещенной вокруг его цилиндрнческой части, при этом в стенке последней выполнены вертикальные щели с тангенциальными направляющими пластинами, причем корпус установлен с воэможностью вращения по ходу-движения потока пены в распределительной камере, а перфорированная вставкас возможностью вращения в противоположном направлении.

На фиг.1 представлено устройство, вертикальный разрез; на фиг.2разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для пеногашения содержит цилиндроконический корпус 1, кольцевую распределительную камеру 2. размещенную вокруг цилиндрической части корпуса 1, в стенке которой,выполнены вертикальные щели 3 с тангенциально расположенными направляющими пластинами 4.

В распределительной камере 2 имеются патрубки 5 для подвода пены.

Корпус 1 и распределительная камера 2 сверху закрыты крышкой б. Hps этом между .торцом цилиндрической час ти корпуса 1 и крышкой б установлены ролики 7, с образованием опоры качения, и уплотнение 8. Между дном распределительной камеры 2 и цилиндЭ рической частью корпуса 1 установлено уплотнение 9.

По оси корпуса 1 проходит приводной àà 10, на котором установлена промежуточная опора 11, размещенная в приемной камере 11 корпуса 1.

В приемной камере 12 выполнены отверстия 13 для прохода обеспененной жидкости. Нижняя опора 14 вала 10 размещена в жестко установленном сборнике 15, снабженном пагрубкои

16 для отвода обеспененной жидкости, а верхняя опора 17 установлена в ста« кане 18, жестко соединенном с крышкой б распределительной камеры 2 и снабженным патрубком 19 для отвода газа.

На валу 10 внутри корпуса 1 жестко установлена перфорированная встаь ка 20, выполненная в виде усеченного конуса, имеющего на наружной поверхности пластины-рассекатели 21 пены.

Устройство для пеногашения снабжено приводом 22, один конец вала которого сообщен:через зубчатую передачу 23 с цилиндроконическим корпусом 1, и обеспечивает вращение его в направлении хода движения пе- ны, а второй конец вала.-через клино. ременную передачу 24 обеспечивает вращение перфорированной вставки 20 в противоположном направлении.

1043164

Устрой ст во работ ает следующим образом.

Пена подается в устройство через патрубки 5 в распределительную камеру 2, откуда она через вертикальные щели 3 с тангенцнальными направляющими пластинами 4 попадает в полость вращающегося по ходу движения потока пены корпуса 1.

Под действием гравитационной и центробежной сил пена растекается .пс 1О цилиндрической стенке корпуса 1.и в виде пленки закрученным потоком поступает в кольцевой зазор между конической частью корпуса 1 и перфорированной вставкой 20, выполнен- 15 ной в виде усеченного конуса.

При вращении корпуса 1 по ходу движения потока пены и обратного вращения перфорированной вставки .20 происходит перераспределение тан- 20 генциальных скоростей в потоке пены и статического давления в кольцевом зазоре. В прилегающем к стенке корпуса 1 слое пены силы вязкости способствуют повышению окружной скорости потока пены. Эти же .силы тормозят движение потока в слое пены у внешней стенки перфорированной вставки 20. Под действием градиента статического давления, .убывающего от центра по радиусу, более плотная ЗО жидкая фаза пены приобретает дополнительную радиальную скорость, направленную от перфорированной встав. ки 20 к стенке корпуса 1.

Появляется дополнительная цент- 35 робежная сила, под действием которой пузырьки пены интенсивно осушаются, при этом жидкость оттесняется. к стенке корпуса 1, а более легкие осушенные пузырьки газа всплывают О к наружной стенке перфорированной вставки 20, где они разрушатся под воздействием пластинчатых рассекателей 21. Отделенный от пены газ через перфорацию вставки 20 отводится от устройства через стакан 18 и пат- 45 рубок 19. Обеспененная жидкость стекает по стенке корпуса 1 в прием-. ную камеру 12 и через отверстия 13 поступает в сборник 15, о п<ул и,iЩ>дится из устройства через иат » . бок 16.

Наличие кольцевой распределитель- ной камеры позволяющей осуществить тангенциальную подачу пены в виде закрученной пленки в полость вращающегося корпуса через выполненные в его стенке вертикальные щели .с тангенциальными направляющими пластинами, а также установка корпуса с возможностью вращения по ходу движения потока пены в распределительной камере, а перфорированной вставки с воэможностью вращения в противоположном направлении повышает степень разделения пены. Эффективное разделение пены осуществляется вследствие снижения трения пузырьков пены относительно вращающейся с той же окружной скоростью стенки корпуса. Тангенциальная скорость потока пены у,стенки вращающегося Kop= пуса существенно выае, чем при неподвижном корпусе. Повышение .тангенциальной скорости потока пены W< на текущем радиусе r вызывает соответственно увеличение центробежного ускорения .по соотношению 0ц = W /r.

Этот фактор s свою очередь интенсифицирует процесс осушения пены, что следует из баланса динамических сил, действующих на пузырьки пены диаметром d

g3.d {) ф „= 31 4 p Wg., где WÄ - скорость осушения пузырьков пены в радиальном направлении от перфорирован ного конуса к стенке корпуса;

О, и - соответственно плотность

I .l и динамический коэффициент вязкости жидкой фазы пены.

Это соотношение показывает, что при прочих равных условиях увеличение центробежного ускорения сокращает время осушения пены в кольцевом зазоре.

1043164

21

ВНИИПИ Заказ 7263/27 Тираж 523 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4