Пульсатор

Пульсатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3490221/23-26 (22) 10. 09. 82 (46) 23.07.84. Бюл. Ф 27 (72) Б.А. Ефремов, 1О. В.Алексеев и Л.M. Аюпова (71) Казанский ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт им. С.М.Кирова (53) 66.06 1.5 (088.8) (56) 1. Авторское- свидетельство СССР

В 317393, кл . В 01 Q 11/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

У 891108, кл. В 01 П 11/00, 1980. (54) (57) ПУЛЬСАТОР, включающий цилиндрический корпус с крышками, патрубки пульсации, подачи и стравливания, ротор с торцовыми крышками, прорезями в боковой поверхности и перегородкой внутри ротора, разделяющей его полость на изолированные камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем создания равновеликих положительных и отрицательных импульсов давления, в перегородке выполнен сквозной канал, ось которого перпендикулярна образующей цилиндра ротора, в крышках корпуса выполнены пазы, полости которых сообщены с камерами ротора посредством отверстий в торцовых крышФ ках ротора, при этом толщина пере- 9 городки больше диаметра патрубков.

1103876

Изобретение относится к устройствам для создания двухполупериодной пульсации в динамически уравновешенных и Ч -образных экстракторах и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для интенсификации массообменных процессов.

Известен пульсатор, содержащий ротор, выполненный в виде полого 10 цилиндра с частично перфорированной боковой поверхностью и корпус с патрубками подачи, стравливания и пульсации (1) .

Недостатком этого устройства является невозможность создания двух полупериодной пульсации и высокое гидравлическое сопротивление, обусловленное ограниченной свободной поверхностью ротора, через которую пе- 20 редаются импульсы давления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является пульсатор для сообщения пульсирующего движения жидкости в аппаратах химической технологии, содержащий цилиндрический корпус с крышками, патрубки пульсации подачи и стравливания, ротор с торцовыми крышками, прорезями в 30 боковой поверхности цилиндра и перегородкой внутри ротора, разделяющей его полость на изолированные камер Г23

Основным недостатком известного

35 устройства является то, что механизм генерирует различные по абсолютному значению положительные и отрицательные импульсы давления, что связано с наличием двух мертвых" положений ротора, в которых жидкость движется, обтекая перегородку,. из патрубков подачи и пульсации в стравливающий патрубок, уменьшая при этом величину положительного импуль- „ са и увеличивая величину отрицательного импульса, что в конечном итоге приводит к различию условий работы каналов аппарата, связанных с патрубками пульсаций и снижает в целом

50 эффективность технологического процесса, происходящего в Y -образном или динамически уравновешенном экстракт оре.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса путем создания

I равновеликих положительных и отрицательн;»>: импульсов давления.

Поставленная цель достигается тем, что в пульсаторе, включающем цилиндрический корпус с крышками, патрубки пульсации, подачи и стравль, вания, ротор с торцовыми крышками, прорезями в боковой поверхности и перегородкой внутри ротора, делящей его полость на изолированные камеры, в перегородке выполнен сквозной канал, ось которого перпендикулярна образующей цилиндра ротора, в крышках корпуса выполнены пазы, полости которых сообщены с камерами ротора посредством отверстий в торцовых крышках ротора, при этом толщи— на перегородки больше диаметра патрубков.

Такое исполнение механизма позволит связать при прохождении ротором первого мертвого положения патрубок подачи с патрубком стравливания посредством каналов в перегородке, а при прохождении другого мертвого положения связать патрубки подачи и стравливания посредством отверстий в торцовых крышках ротора и пазов в крышках корпуса, и тем самым исключить при вращении ротора "мертвые" положения перегородки и генерировать в пульсационных патрубках одинаковые по абсолютной величине импульсы давления, повышая тем самым эффективность процесса в зонах экстрактора.

На фиг. 1 изображен пульсатор, поперечный разрез, на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1.

Пульсатор состоит из цилиндрического корпуса 1 с размещенными на нем

-патрубками подачи 2, стравливания 3 и пульсационными 4 и 5. Корпус имеет крышки 6 и 7, причем в крышках с их внутренней стороны выполнены пазы 8, расположенные параллельно оси патрубков подачи 2 и стравливания 3.

Пульсатор имеет цилиндрический рото9 с перегородкой 10 толщиной больше диаметра патрубков и делящей полость ротора на камеры 11 и 12. Ротор выполнен с торцовыми крышками 13 и 14.

В перегородке имеются сквозные каналы 15, оси которых перпендикулярны образующей цилиндра ротора и расположены в плоскости, параллельной граням перегородки, перекрывающим продольное сечение ротора. Торцовые крышки 13 и 14 ротора снабжены отверстиями 16 и 17, расположенными

3 1103 симметрично относительно перегородки, 10 ротора 9.

Пульсатор работает следующим образом.

При вращении ротора 9 в первую четверть периода патрубок подачи 2, связанный с линией нагнетания источника постоя нного пер епада давления, через камеру 11 сообщается с пульсационными патрубками 4. При этом в 1р патрубок 4 поступает импульс давления положительного знака. Одновременно патрубок 3 стравливания, связанный с линией всасывания .источника постоянного перепада давления, через 15 камеру 12 ротора 9 сообщается с пульсационным патрубком 5. В камере 12 и патрубке 5 создается импульс давления отрицательного знака. По мере вращения ротора оси каналов 15 пе- 20 регородки 10 приближаются к положению, при котором они становятся параллельными оси, связывающей патрубки подачи 2 и стравливания 3, поток жидкости начинает двигаться из пат- 25 рубка 2 в каналы 15 перегородки 10 и затем в патрубок 3 стравливания, минуя камеры 11 и 12 ротора 9. В это же время в пульсационный патрубок 4 жидкость не поступает, а из патрубка

5 не отсасывается, так как камеры

11 и 12 изолируются от источника постоянного перепада давления, одновременно вследствие того, что перегородка 10 выполнена толщиной больше диаметра патрубков, исключается односторонний переток жидкости из камеры высокого давления (в данном случае камера 11) в камеру пониженного. давления (камера 12). При этом количество жидкости, поступающей в

40 патрубки 4 и 5, одинаково, что обеспечивает равные величины импульсов в патрубках 4 и 5 пульсации, и, следовательно, одинаковые гидроди. намические режимы и эффективность процессов, происходящих в каналах коаксиального экстрактора или 1-образного аппарата.

Во вторую половину периода в камере 11 возникает отрицательный импульс давления, а в камере 12 импульс давления положительного знака. При приближении ротора к другому крайнему положению, т. е. когда перегородки 10 ротора и оси каналов

15 становятся параллельными оси, соединяющей патрубки 4 и 5 пульсации, отверстия 16 и 17 на торцо876 4 вых крышках 13 и 14 ротора совмещаются с пазами 8 крышек 7 корпуса пульсатора. Жидкость из патрубка 2 подачи перетекает через камеру 11 и из нее движется в патрубок 3 стравливания. В этом положении ротора также, как и в предыдущем, поток жидкости через пульсатор не прерывается, гидроудары в трубопроводах и . связанном с пульсатором источнике постоянного перепада не возникают.

Одновременно пульсационные патрубки

4 и 5 сообщаются друг с другом, давление в них выравнивается, и, соответственно, выравнивается давление в каналах аппарата, связанных с пульсационными патрубками 4 и 5. Пульсация жидкости в аппарате прекраща-. ется. При дальнейшем вращении ротора начинается новый цикл.

Выравнивание абсолютных величин создаваемых одновременно импульсов давления противоположных знаков позволит устранить перекачивание жидкости системой создания пульсаций в уравновешенных экстракционных аппаратах, за счет чего выравниваются условия проведения процесса экстракцни в зонах аппарата и повышается эффективность экстрактора в целом.

Разработан опытный образец пульсатора, который был испытан на лабо.раторной экстракционной установке.

Пульсатор диаметром 100 мм был установлен в системе подвода пульсаций к лабораторному динамически уравновешенному коаксиальному экстрактору, имеющему две рабочие зоны (кольцевую и цилиндрическую) . Испытания показали работоспособность механизма и его надежность.

Полученные импульсы давления (положительные и отрицательные) были равными по абсолютным величинам.

Применение предлагаемого пульсатора для интенсификации экстракции уксус-. ной кислоты из четыреххлористого углерода водой позволило выравнить эффективность каналов коаксиального экстрактора и поднять эффективность аппарата в целом на 157. °

Применение предлагаемого пульсатора по сравнению с базовым объектом позволит снизить затраты энергии на создание пульсаций, упростить систему создания пульсаций, повысить надежность и эффективность работы пул сационных экстракционных установок.

1103876

19

Составитель А.Ииронов

Редактор Е;Папп Техред М. Гергель КорректоР С. Черни

Заказ 5136/4 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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