Аппарат для обогащения воздуха кислородом

Аппарат для обогащения воздуха кислородом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

У

Класс 121 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.С С2л :1 " -)l

Я. С, Гуревич

Заявлено 24 ноября 1947 года в Комитет по изобретенияги и отхрытияги при Совете Министоов СССР за _#_o 371239 с присоединением заявки Vo 371242

Опубликовано 30 апреля 1949 года

Предлагаемое изобретение касается аппаратов для обогащения воздуха кислородом, действие которых основано на том, что растворимость кислорода в .воде больше чем

pBcTpоримость других составных компонентов воздуха.

В аппаратах этого типа производят насыщение воды воздухом под давлением, а затем, перепускают воду в пространство с меньшим давлением, где происходит выделение обогащенного кислородом воздуха.

Эту операцию проводят повторно, достигая в:несколько ступеней желаемой степени обогащения.

Согласно изобретению, предлагается два,варианта конструкций подобного аппарата.

На фиг. 1 представлен продольный разрез аппарата; на фиг. 2— вид аппарата в плане по;первому варианту; на фиг. 3 †показ продольный разрез аппарата по второ»у варианту.

Аппарат (фиг. 2) состоит из трех последовательно работающих ступеней, причем все три ступени устроены совершенно тождественно.

В основу работы первого вариаята аппарата тголожен принцип .использования гидсавличес:"Ia удара жидкости для по.пучения высокого дав,пения.

Каждая ступень аппарата (фиг. 1) имеет: центробежный насос 1; отсекающий золотниковый клапан 2; воз= душный колпак высокого давления 3 с перепускным клапаном 4; сообщающийся с циркуляционным каналом о нагнетательный клапан

6; воздушный колпак, низкого давления 7, ссоощающийся с кс.ппаком высокого давления 8 через .раструб о и ряд трубок малого диаметра 9.

Отоекающий клапан 2, с целью уменьшения местных потерь на трение, представляет собой цилиндрический золотник с проходным сечением, равньпм диаметру канала 5.

Насосы 1 всех ступеней аппарата сидят па общем валу 10; золотники 2 — на общем штоке 11.

Аппарат работает следующим образом.

Ци ркулиру сщая в первой ступсни,в канале 5 вода при движении через патрубок 12 засасывает воздух, который, пройдя трубки 9 в виде массы мелких пузырьков, насыщает воду. По приобретении жид1осстью достаточной скорости золотник 2 резко перекрывает канал б, что вызывает гидравлический удар.

Под действием гидравлического удара приподнимается клапан б, и насыщенн ая воздухом вода поп ад а ет в воздушный колпак высокого давХо 74754 ления 8, где давление регулируется подпружиненным перепускным клапаном 4. В колпаке 8 вода отстаивается и в результате высокого давления часть находящегося в воде воздуха растворяется, а не растворившаяся, обедненная кислородом часть воздуха выделяется в ви-де пузырьков и через перепускной клапан 4 выводится в атмосферу.

Из колпака 8 вода вытекает по раструбу 8, в котором потенциальная энергия давления переходит в к,петическую энергию потока. При протекании воды, потерявшей давле ие, по открытому желобу 18, находящемуся под колпаком низкого давления 7, происходит выделение из «еды воздуха, обогащенного кислородом. Из колпака 7 обогащенный воздух поступает на вторую ступень обогащения по трубе 14 (фиг. 2).

Работа второй и третьей ступеней аналогична работе первой. Воздух, прошедший все три ступени обогащения, отводится к месту потребления по трубе 15.

С целью повышения экономичности установки обедненный воздух, удаляемый из колпака 8 первой ступени в атмосферу, используется для привода турбо-воздуходувки 1F), нагнетающей воздух в трубки 9 пер вой ступени. С этой же целью

«обедненный» воздух из второй и третьей ступеней, который я«ляется по отношеншо к атмосферному воздуху обогащенным, последовательно перепускается по трубкам 17 и 18 в колпаки высокого давления 19 и

20 и барботирует через ряд мелких отверстий в каналах 21 (ф»г. 1).

Таким образом, этот воздух используется для дополнительного насыщения воды кислородом. Обратныс клапаны служат для предотвращения выбрасывания воды через подводящие воздух трубы в момент гидравлического удара.

Устройство аппарата по второму варианту (фиг. 3) отличается тем, что для создания давления используется не гидравлический удар, а центробе>кная сила, развиваемая в колесах насосов. Здесь применен тот же принцип действия, но вместо специальных колпаков высокого давления использован объем колеса, пряЬ О чем обедненный воздух удаляется из центральной зоны по кольцевым каналам 28, а вода, насыщенчал обогащенным воздухом, выбрасывается в трубу 24, сообщающуюся с колпаком низкого давления 22, Во всем остальном аппарат, выполпснHbIH по второму .варианту, аналог чен описанному выше подробно пер«ому варианту конструкции.

Второй вариант имеет некоторыс преимущества перед первым, так как работа с использованием гидра«лических ударов, помимо вынужденной цикличности процесса, связана также с некоторыми дополнительными потерями энергии.

Предмет изобретения

1. Аппарат для обогащения воздуха кислородом, имеющий несколько последовательно соединенных ступеней, каждая из которых выполнена в виде замкнутого кольцевого канала, снабженного насосо..t (ля создания цирк>ляцпп, приспособлением для насыщения воды кислородом воздуха и приспособление» для выделения воздуха, обогащенного кислородом, о т л и ч à Io щ и йс я тем, что каналы в его ступенях выполнены неподвижными, пол.IOстью заполнены водой и снаб>кены вращающимся крановым золотником для создания периодических гидравлических ударов в кана лах.

2, Форма выполнения аппарата п и. 1, отличающаяся тем, что приспособление для насыщения воды кислородом воздуха и отвода обедненного воздуха выполнено « виде колпака, сообщающегося с цпркуляционным каналом посредством шарового клапана.

3. Форма выполнения аппарата по и. 1, о тли ч а ющ а я с я тем, что приспособление для выделения во духа, ооогащенного кислородом, в следующую ступень выполнено

«виде колпака, сообщающегося с циркуляционным каналом для насыщения воды кислородом воздуха, 4. Видоизменение аппарата по п 1, о тли ч а ю ще е с я тем, что колпаки для насыщения воды кисло№ 74754

Фиг. 1

Фиг. 2

/4 /9 б Свод. Выпуск 4, 1949 r. родом воздуха совмещены с лопастными колесами циркуляционных на сосов и функции этих колпаков, а также шаровых клапанов и враща ощихся золотников возложены на циркуляционные насосы.