Устройство для разрушения пены

Устройство для разрушения пены

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.04.81 (21) 3275542/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

ВOI D 19/02

Гесуддрственнмй кюмнтет

СССР (53) УДК 6.066..8 (088.8) Опубликовано 30.10.82. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 05.11.82 по делам нзобретеннй н вткрмтий (72) Авторы изобретения

Ю. В. Агафонов, О. П. Гречихин и Г. А, / йИФяи9 Iù

Всесоюзный научно-исследовательский конструкторский институт прикладной биаКймии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ПЕНЫ

Изобретение относится к устройствам для разрушения пены в микробиологической, химической, медицинской и других- смежных отраслях промышленности, где производится переработка пенящихся жидкостей.

Известен центробежный пеногаситель к герметичным аппаратам, содержащий полый вращающийся вал, многоярусно укрепленные на валу конические тарелки, в промежутках между которыми имеются отверстия, привод вала, штуцер выхода отсепарированного газа, торцовое уплотнение между вращающимся валом и фланцем аппарата и радиальное уплотнение вала (1).

К недостаткам данного пеногасителя можно отнести ненадежность и сложность асептических условий ведения ферментационного процесса и недостаточную эффективность устройства для разрушения мелкодисперсной, стойкой пены.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для разрушения пены, включающее корпус, перфорированный диск, присоединенный штоком к вибратору (2).

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает эффективно и надежно пеноразрушение, так как ограничена область непосредственного пеноразрушения, а при активном пенообразовании возможен проход пены в промежуток между боковыми стенками и диском.

Цель изобретения — повышение эффективности и надежности пеногашения за счет периодического сжатия участка пены, а также за счет одновременного действия механического удара и колебания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, включающее корпус, перфорированный диск, присоединенный штоком к вибратору, снабжено установленным в корпусе цилиндрическим перфорированным кожухом с коническим дном с отверстиями, а диск размещен в кожухе коаксиально с возможностью поворота и соединен эксцентрично со штоком, причем перфорация диска смещена относительно отверстий дна кожуха.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4— сечение  — В на фиг. 1.

969284

Зо

40 новременных колебательного и врашательно- 45

Устройство для разрушения пены размещено в корпусе 1 аппарата и состоит из цилиндрического кожуха 2 с крышкой 3 и нижним днищем 4. Внутри кожуха 2 в узлах 5 вращения коаксиально установлен перфорированный круглый диск 6, соединенный с вибратором 7 через шарнирную стойку 8 и шток 9. Устройство крепится к верхнему фланцу 10 аппарата. На том же фланце установлен кронштейн 11 с вибратором 7.

Нижнее днище 4 имеет коническую форму, причем верхняя грань расположена под осью вращения диска 6 и параллельна ей.

Ось вращения перпендикулярна продольной оси кожуха 2. Шарнирная стойка 8 укреплена на диске 6 с эксцентриситетом относительно оси вращения, причем для изоляции подвода привода к рабочему органу стойка 8 заключена внутри сильфона 12, который одним концом прикреплен к диску 6, а другим к крышке 3.

Для прохода пены, в нижней части кожуха 2 и в днище 4 выполнены отверстия 13 и 14 соответственно, причем отверстия 15 перфорации в диске 6 смещены относительно отверстий 14. Для выхода отсепарированного газа из устройства установлена труба

16 с противоположными отверстиями 17 в центральной части аппарата, а для выхода жидкости — отверстия 18 в нижнем днище 4. Предлагаемое устройство для пеногашения работает следующим образом.

Пена, образующаяся при аэри ров анин культуральной жидкости, поднимается к верхнему фланцу 10 аппарата. Через боковые отверстия 13 в кожухе 2 и через отверстия 14 в днище 4 она поступает в рабочие полости устройства, образованные кожухом 2, перфорированным диском 6, днищем 4 и крышкой 3. При включении вибратора 7 шток 9 передает движение диску 6. Диск 6 начинает совершать колебания. Вследствие его закрепления в узле 5 врашения одновременно с колебаниями диск 6 получает прерывистое вращательное движение вокруг оси. В рабочих полостях пена подвергается воздействию одновременно трех разрушаюших факторов. Эти факторы образуются за счет одго движений диска 6, а также за счет геомет ри и кожух а 2.

Первый разрушающий фактор обусловлен колебательным движением диска 6. При колебании под и над диском попеременно возникают зоны пониженного и повышенного давления. Вследствие этого пузыри пены подвергаются соответственно растяжению и сжатию, что ведет к их разрушению.

Вторым разрушающим фактором является механический удар по слою пены. Как правило, ударное механическое разрушение пены происходит при линейных скоростях рабочих органов, больших 10 м/с. Такая ско10

15 го

25 рость не может быть достигнута колебательным движением. В предлагаемом устройстве, где шток вибратора эксцентрично подсоединен к диску и установлен на узле 5 вращения, кроме колебательного, возникает и прерывистое вращательное движение диска 6 вокруг оси, что позволяет на периферии диска достичь скоростей более 10 м/с. Линейная скорость любой точки диска при попеременном прерывистом вращении зависит от величины эксцентриситета штока, расстояния от оси вращения по данной точке и линейной скорости движения штока вибратора.

Вследствие действия двух предыдущих разрушающих пену факторов образуются капли жидкости, которые отбрасываются при повороте диска к внутренним стенкам кожуха и являются также разрушителями пенных пузырьков. Капли жидкости стекают по днищу 4 и через отверстия 14 или 18 попадают обратно в аппарат.

Третий пеноразрушающий фактор — попеременное сжатие пены в рабочих полостях за счет геометрии дна кожуха и диска.

В полостях попеременно происходит сжатие и растяжение столба пены (от поверхности диска 6 до днища 4 кожуха 2). Выполнение днища коническим позволяет получить приблизительно одинаковую степень сжатия или растяжения в рабочих полостях по всему их сечению. Кроме того, смещение отверстий

14 и 15 диска 6 и днища 4 уменьшает эффект выдавливания пены из полостей и тем самым способствует сохранению перепада.

Комбинированное воздействие разрушающих факторов, которые присущи в отдельности пеноразрушающим устройствам роторного и вибрационного типа, позволяет увеличить эффективность и надежность пеногашения. Дополняя друг друга, эти факторы дают возможность более эффективно разрушать мелкодисперсную пену и уменьшать вероятность уноса пены из аппарата.

Кроме того, сжатие пены в рабочих камерах предлагаемого устройства также способствует увеличению эффективности ее разрушения.

Увеличение надежности пеногасящего устройства в целом с точки зрения соблюдения асептических условий герметизации аппарата обеспечивается изоляцией привода (штока вибратора) внутри сильфона и тем, что узлы вращения рабочего диска находятся внутри аппарата-. Главным условием увеличения надежности является отсутствие торцовых или радиальных уплотнений между движущимися частями устройства.

Формула изобретения

Устройство для разрушения пены, включающее корпус и перфорированный диск, подсоединенный штоком к вибратору, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности пеногашения, устройство

969284 снабжено установленным в корпусе цилиндрическим перфорированным кожухом с коническим дном с отверстиями, а диск размещен в кожухе коаксиально с возможностью поворота и соединен эксцентрично со штоком, причем перфорация диска смещена относительно отверстий дна кожуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2103273, кл. В 01 D 19/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 601022, кл. В 01 D 19/02, 1978 (прототип) .

969284

17 с с

A@2.5

В -.о

Составитель В. Берзин

Редактор Н. Кешеля Техред И. Верес Корректор М. Коста

Заказ 7383/6 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 (3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4