Устройство для дегазации жидкостей

Устройство для дегазации жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для отделения мелкодиспергированных газов от жидкостей, в частности для дегазации полимерных растворов, используемых для формования пленок и мембран и имеющих повышенную вязкость. Изобретение позволяет повысить эффективность дегазации таких жидкостей. Устройство включает корпус 1 с распределительным элементом 4, жестко соединенным с поплавком 11. Распределительный элемент имеет расширяющуюся книзу коническую или параболическую поверхность и установлен в центральной втулке 3 с возможностью свободного вертикального перемещения. Размер щели истечения регулируется перемещением стакана 6, установленного соосно втулке 3 и элементу 4. Распределительный элемент 4 имеет полость 12 для циркуляции теплоносителя. В полости элемента 4 расположен осциллятор с излучающей пластиной 14. Деаэрируемая жидкость поступает в полость конусообразной перегородки 2 и через щель истечения в виде пленки стекает по элементу 4 вначале вертикально вниз, затем распределяется по его расширяющейся части, теряет скорость и утоньшается. При этом из нее выделяются пузырьки газов. Подача в полость 12 теплоносителя и сообщение элементу 4 вибрации интенсифицируют процесс дегазации. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) В 01 П 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4450523/23-26 (22) 21.04.88 (46) 15.12.90. Бюл. М 46 (71) Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол (72) В. В. Солодченко, О. В. Любомирский и И. Б. Светличный (53) 66.069.84(088.8) (56) Патент Великобританпи и 207854, кл. В 01 D 19/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВГАЗАЦИИ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам для отделения мелкодиспергированных газов от жидкостей, в частности для дегазации полимерных растворов, используемых для формования пленок и мембран и имеющих позьш енную вязкость.

Изобретение позволяет повысить эффективность дегазации таких жидкостей.

Устройство включает корпус 1 с распределительным элементом 4, жестко соеИзобретение относится к устройствам для отделения мелкодиспергированных газов от жидкостей и может быть применено в химической, нефтяной, энергетической и других отраслях промьпвленности, особенно для дегазации вязких жидкостей.

Целью изобретения является обеспечение эффективности дегазации вязких жидкостей.

„„SU„„1 13131 А1

2 диненным с поплавком 11. Распределительный элемент имеет расширяющуюся книзу коническую или параболическую поверхность и установлен в центральной втулке 3 с возможностью свободного вертикального перемещения. Размер щели истечения регулируется перемещением стакана 6, установленного соосно с втулкой 3 и элементом 4. Распределительный элемент 4 имеет полость

12 для циркуляции теплоносителя. В полости элемента 4 расположен осциллятор с излучающей пластиной 14. Деаэрируемая жидкость поступает в полость конусообразной перегородки 2 и через щель истечения в виде пленки стекает по элементу 4 вначале вертикально вниз, затем распределяется по ere расширяющейся части, теряет скорость и утоньшается. При этом из нее выделяются пузырьки газов. Подача в полость 12 теплоносителя и сообщение элементу 4 вибрации интенсифицируют процесс дегазации. 4 з.п. ф-лы, 2 ил, На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - узел 1 на фиг, 1.

Устройство для дегазации включает корпус 1 с конусообразной перегородкой 2. На перегородке установлена втулка 3, в которой соосно размещен хвостовик распределительного элемента 4. Втулка 3 имеет внутренние кольцевые буртики 5. Соосно с втулкой 3

М13131

50 установлен стакан 6, имеющий в нижней части конический участок 7, который с буртиками 5 образует кольцевую щель, истечения 8. Стакан 6 связан с механизмом вертикального перемещения, например, винтовой парой 9. Распределительный элемент 4 установлен в стакане 6 с возможностью вертикального перемещения. Нижняя часть распределительного элемента 4 выполнена с расширяющейся конической или параболической (вогнутой) поверхностью и имеет диаметр Э несколько меньший, чем внутренний диаметр корпуса В, так что распределительный элемент почти полнос тью перекрывает сечение аппарата. Наиболее целесообразно, чтобы живое сечение образовавшегося между стенкой корпуса и распределительным элементом зазора 10 было в 1 5-2 раза больше максимального сечения кольцевой щели 8 истечения (при верхнем положении стакана 6). Под распределительным элементом 4 установлена жестко соединенная с ним полая замкнутая камера 1 1, имеющая положительную плавучесть (поплавок) .

Распределительный элемент может иметь полость 12 для подвода теплоносителя. В полости 12 распределительного элемента может быть расположен осциллятор 13, соединенный с излучающей пластиной 14.

Корпус устройства имеет штуцеры

15 для подвода теплоносителя, 16 для отвода теплоносителя, 17 ввода кабеля

18 к осциллятору 13, 19 ввода дегазируемой жидкости, 20 отвода дегазируемой жидкости и 21 отбора газа (ваку-. умирование).

Под штуцером 19 ввода жидкости установлен направляющий лоток 22. Штуцеры 15 и 16 соединены с полостью элемента 4 гибкими шлангами 23.

Устройство для дегазации жидкостей работает следующим образом.

Дегазируемая жидкость поступает в корпус,,через штуцер. 19 и по лотку 22 стекает в полость конусообразной перегородки 2 ° Размер щели 8 истечения устанавливают, перемещая стакан 6 с помощью механизма 9„ в зависимости от вязкости раствора, его температуры и других параметров. Так как в нижней части 24 корпуса 1 жидкости нет, то поплавок 11 и жестко соединенный с ним распределительный элемент 4 занимают крайнее нижнее положение.

Стекая по цилиндрической части элемента 4, жидкость попадает на его нижнюю часть с расширяющейся поверхностью. Растекаясь по ней, жидкость постепенно увеличивает свою поверхность, при этом толщина слоя жидкости значительно снижается. Пузырьки газа в тонком слое разрушаются и отделяются от жидкости. Направление движения жидкости становится почти горизонтальным, скорость снижается.

Благодаря легкому вакуумированию выделяющийся из пленки газ отсасывается через штуцер 20. Деаэрированная жидкость в ламинарном потоке стекает в зазор 10 между корпусом 1 и элементом 4, причем размеры зазора обеспечивают полный проход всего объема стекающей жидкости.

По мере увеличения уровня жидкости поплавок 11 вместе с распределительным элементом 4 всплывают, при этом весь объем деаэрированной жидкости, находящейся в нижней части устройства, изолирован поверхностью поплавка и элемента от повторного поглощения газовых пузырьков, например, при ударе сорвавшихся капель или струй о по- верхность жидкости.

Для повышения эффективности дегазации вязких жидкостей в полость распределительного элемента направляют теплоноситель. При контакте деаэрируемой жидкости с нагретой поверхностью .элемента 4 ее вязкость снижается. Регулируя температуру и расход теплоносителя, можно добиться оптимальных pet жимов работы устройства с разными типами полимерных растворов и желаемой степени дегазации. Для некоторых ви- . дов жидкостей нежелателен длительный перегрев перед стадией формования из них пленок или мембран, В этом случае поплавок служит изолирующим экраном от разогретой поверхности распределительного элемента и способствует поддержанию оптимальной температуры объема раствора, собравшегося в нижней части устройства.

Дополнительно процесс дегазации активизируется включением осциллятора

13, приводимого, например, магнитострикционным, магнитоэлектричвским и т.п. устройством (не локазано), которое может осуществлять вибрации с возможностью из fuff--ння амплитуды и частоты.

5 16

Сообщаемые распределительному элементу 4 колебания способствуют более быстрому отделению от жидкости пузырьков газа, т.е. повышают эффектив" ность дегазации. По мере накопления деаэрированной жидкости в нижней части 24 устройства ее выпускают через штуцер 20. Устройство может работать как в периодическом, так и в непрерывном режиме.

Выбор завара между распределительным элементом и корпусом устройства равным 1,5-2,5 зазором кольцевой щели истечения основывается на результатах экспериментальной проверки работы макетов устройства на реальных полимерных растворах, требующих деаэрации. При зазорах, меньших указанного диапазона, деаэрированный полимерный раствор скапливается в зазоре и не успевает проникнуть в пространство под распределительным элементом, что приводит к нарушению работы устройства.

Результаты испытания макета устройства приведены в таблице °

Эксперименты проводили на аппарате, диаметр внутренней части которого равен 520 мм. В качестве формовочного полимерного раствора бы применен раствор поли-и-Аениленизофталамида в диметилацетамиде (к ; ентрация полимера 8Х с добавкой 1,57: хлористого кальция). Давление внутри аппарата ч составляло 5ч10 Па.

Анализ результатов, приведенных в таблице, показывает, что и при выхо де величины зазора между распределительным элементом и внутренней поверхностью корпуса за диапазон 1,52,5 наблюдается деаэрапия полимерного раствора.

В случае меньшей величины (1,4) деаэрированный раствор труднее Нроникает и зазор и накапливается на поверхности распределительного элемента до тех пор, пока под действиеи выталкивающей силы(создаваемой поло- жительной плавучестью распределитЕльного элемента) не происходит его всплытие. До -.ех пор пока не восстановится динамическое равновесие, полимерный раствор„ же обезвоздушенный, теряет растворитель при воздействии температуры и пониженного дав13131 6 ления, и на его поверхности образуется слой более концентрированного раствора, что недопустимо °

В случае превышения величины sasopa, например при соотношении зазоров 2,6, происходит высыхание полимерного раствора в образовавшемся зазоре на внутренней части корпуса по той же величине,что также недопустимо.

Таким образом, применение изобретения позволяет обеспечить эффективную деаэрацию растворов, имеющих высокие значения динамической вязкости.

Формула изобретения

1. Устройство для дегазации жидко20 стей, включающее корпус, распредели- . тельный элемент с расширяющейся конической или параболической поверхностью, установленный в неподвижной центральной втулке с воэможностью верти25 кального перемещения, и средство для изменения кольцевой щели истечения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности дегазацни вязких жидкостей, устройство снабgg жено поплавком, установленным под распределительным элементом и жестко соединенным с ним, при этом живое сечение зазора между распределительным элементом и корпусом в 1, 5-2 раза больше максимального сечения кольцевой щели истечения.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что центральная втулка выполнена с буртикол1, а сред40 CTBO pJIR H3MPHPHHH KOJIhifeBOH щели истечения выполнено в виде связанного с механизмом вертикального перемещения стакана, имеющего в нижней части конический участок для взаимодействия буртиком

3, Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено конусообразной перегородкой, сое диванной с центральной втулкой.

4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что распределительный элемент выполнен с полостью для подвода теплоносителя.

5. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабже55 но осциллятором, установленныл1 в полости распределит льного элемента.

161313.1

98,0

2,10

1,40

То же

4,2

1,4

2,8

1,4

98,3

99,0

298

99,3

218

То же

2,25

2,50

3,0

3э 75

3,9

1,5

2,10

2 5

2,6

1 ° 50

1,67

2,0

2,S

2,6

1 ° 5

2,10

2,5

2,6

98,2

98,4

97,9

98,8

97,6

99,2

98,7

98,9

98,9

Раствор накапливается на поверхности распределительного устройства

Подсыхание раствора. на внутренней стенке корпуса

То же

Раствор накапливается на поверхности распределительного элемента, подсыхание

его

Работа устойчива

То же

Подсыхание раствора на внутренней поверх ности корпуса

16) 3)31

Составитель 0. Калякина

Редактор Л, Веселовская Техред M.Коданиц Корректор С. Шевкун

Заказ 3849

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

ВНИИПИ Государственного

113035, Тираж 561 Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5