Влагоотделитель
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсиии
Социалистические
Республик (ii) 978894 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 10.04.80 (21) 2907513/23-26 с присоединением заявки .% (51)М. Кл.
В 01 0 45/00
3Ьеударстмииый комитет
СССР до делам изо4ретеиий и атирытий (23) П риоритет
ОпУбликовано 07. 12. 82. Бюллетень М 4 (53) УДК 66.074..1(088.8) Дата опубликования описания 07 ° 12 ° 82
В.П. Боровской, Л.А. Лившиц, В.И. Гварди и и В. А. Вулихман
1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ВЛАГООТДЕЛИТЕЛЬ
Изобретение относится к аппаратам для разделения газожидкостных систем и может применяться для очистки воадуха, выходящего из ферментатора и других аппаратов, используемых в микробиологической, медицинской и других отраслях промышленности.
Известен сепаратор для осаждения жидких частиц из газового потока в центробежном поле, содержащий корпус, о разделенный по высоте перегородкой на две сепарирующие камеры, в каждой из которых установлены лопасти, выполненные в виде многозаходной спирали
Архимеда. B перегородке имеется цент-1 ральное отверстие, сообщающее между собой сепарирующие камеры, нижняя из которых имеет тангенциальный патрубок для входа разделяемой среды, расположенный на том же уровне, что и ао лопасти !13.
Известный сепаратор не позволяет полностью отделить от воздуха влагу, находящуюся в нем в парообразном и
2 тонкодисперсном состоянии. Кроме того, процесс отделения жидкости происходит недостаточно интенсивно, так как центробежные силы не используются в полной мере вследствие того, что в нижней камере поток среды направлен от периферии к центру, и путь его сравнительно короток.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является влагоотделитель, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный перегородкой на нижнюю камеру центробежного отделения жидкости, имеющую тангенциальный патрубок для ввода среды, и верхнюю камеру с осадительным устройством, циклон и патрубки для отвода жидкости и воздуха 3 2 ).
Известный сепаратор недостаточно эфФективен при очистке воздуха, содержащего влагу в виде пара или тумана, так как его действие основано только на использовании инерционных и цент978894
C робежных сил. Кроме этого,, поверхность осаждения частиц жидкости играет пассивную роль в этом процессе и недостаточно развита, что обуславливает недостаточную интенсивность процесса от- деления влаги от воздуха.
Цель изобретения — повышение эффективности отделения тонкодисперсных частиц влаги и повышение интенсивности отделения крупнодисперсных частиц 10 в лаги °
Цель достигается тем, что влагоотделитель, содержащий корпус, разделенный на нижнюю и верхнюю камеры, осадительное устрейство и циклон, снабжен конденсатором-холодильником с вер- тикальными трубками, установленным над нижней камерой центробежного отделения жидкости, при этом вход трубного пространства конденсатора-холодильни- 2О ка сообщен с нижней камерой, а выходс циклоном.
Целесообразно выполнить осадительное устройство в виде насадки с кольцами Рашига. 25
На чертеже изображен предлагаемый влагоотделитель.
Он содержит вертикальный цилиндри"
-ческий корпус 1, разделенный сплошной наклонной перегородкой 2 на две каме- зв ры — нижнюю и верхнюю, . Днище 3 корпуса 1 выполнено коническим и имеет патрубок 4 для отвода отделенной жидкости. Цилиндрическая часть нижней камеры имеет тангенциаль-Э ный патрубок 5 для ввода влажного воздуха на очистку.
В нижней камере над патрубком 5 размещен конденсатор"холодильник 6, трубки которого сообщены рабочим пространством нижней камеры, а его межтрубное пространство перекрыто . верхней 7 и нижней 8 трубными досками, и через патрубки 9 и 10 сообщено с источником хладагента. 4>
K верхней части нижней камеры корпуса 1 присоединен входной тангенциальный патрубок 11 циклона 12, выходной патрубок 13 которого через трубопровод 14 и патрубок 15 соединен с нижней частью верхней камеры корпуса которая в свою очередь имеет патрубок 1б для отвода отделенной жидкости.
Циклон 12 также имеет в нижней конической части штуцера 17; для отвода H отделенной жидкости.
В верхней камере над, патрубком 15 размещена насадка 18, выполненная в ф виде ситчатого контейнера, наполненного кольцами Рашига, а над насадкой
18 расположен патрубок 19 для выхода очищенного воздуха.
Влагоотделитель работает следующим образом.
Воздух, содержащий влагу с микроорганизмами, под избыточным давлением поступает через тангенциальный патрубок 5 в нижнюю камеру корпуса 1, где под действием центробежных сил,. возникающих при закручивании потока, происходит отделение капельной жидкости, которая отбрасывается на стенки корпуса 1 и стекает по ним в его нижнюю часть. Воздух, содержащий более мелкие частицы влаги и пар, поднимается по вертикальным трубкам теплообменника. При этом пар охлаждается под действием хладагента, циркулирующего в межтрубном пространстве, и конденсируется на внутренних поверхностяхтрубок в виде мелких капель, постепенно образующих на них пленку жидкости, которая в виде крупных капель стекает в нижнюю часть корпуса 1. Капли жидкости конденсируются в трубках, падая вниз попадают в поле действия центробежных сил закрученного потока влажного теплого воздуха, входящего в нижнюю камеру через тангенциальный патрубок 5, и отбрасываются на стенки корпуса 1, сталкиваясь на своем пути с вновь поступающими через тангенциальный патрубок 5 частицами влаги и укрупняясь. Одновременно эти капли охлажденной жидкости становятся подвижными центрами конденсации паров жидкости, находящихся в зоне центробежных сил, и этим самым способствуют более интенсивному отделению влаги от воздуха. Таким образом, капли охлажденной жидкости, образующейся в трубках, усиливает эффект центробежного разделения среды в зоне действия центробежных сил за счет динамического воздействия этих капель на среду, а также за счет увеличения активной поверхности конденсации, образованной этими каплями жидкости.
Так как скорость воздушного потока в трубках увеличивается, происходит унос некоторого количества сконденсированной влаги, которая в виде, мелких капель вместе с воздухом попадает в циклон 12, где при вращении потока большая ее часть отделяется под действием центробежных сил, а остальная ее часть, находящаяся в воздухе в ви9788 формула изобретения де тумана и не поддающаяся действию центробежных сил, по трубопроводу 14 поступает в нижнюю часть верхней камеры корпуса 1 под насадку 18. Яа кольцах Рашига насадки 18 происходит осаждение тумана, и окончательно очищенный от влаги воздух выходит через патрубок 19 на дальнейшую обработку.
Жидкость, отделенная во влагоотделителе, содержит большое количество мик-14 роорганизмов и питательных веществ и может быть снова возвращена в ферментатор для использования.
Целесообразность размещения трубчатого конденсатора-холодильника не- 1Э посредственно над тангенциальным пат. рубком так, что вход конденсатора сообщен с нижней камерой„ где происходит закручивание потока среды и отделение наиболее крупных частиц влаги 4 в поле действия центробежных сил, обусловлена тем, что такое размещение позволяет максимально использовать это поле центробежных сил не только для улавливания и укрупнения входящих час-И тиц влаги, но и для повышения интен- . сивности этого процесса за счет использования охлажденных капель влаги, активно сконденсированной в конденсаторе-холодильнике, в качестве допол- З4 нительных активных подвижных центров конденсации, действующих в поле центробежных сил и представляющих собою в совокупности как бы вращающийся жидкостный конденсатор, расположенный непосредственно в поле действия центробежных сил. При этом поверхность конденсации очень развита и постоянно обновляется. Так как капли сконденсированной жидкости, выделяющиеся из трубок конденсатора, имеют более низкую температуру, то оси способствуют активной конденсации мелких нагретых частиц влаги, находящихся в воздухе, поступающем в тангенциальный патрубок влагоотделителя.
94 6
Предлагаемый влагоотделитель обла- . дает значительными преимуществами, так как обеспечивает в условиях сте" рильных процессов практически полную очистку воздуха от влаги, содержащейся s виде пара и тумана, количество которой составляет около 603 всей от" деляемой влаги. Благодаря повышенной эффективности и интенсивности влагоотделения предлагаемый влагоотделитель имеет большую производительность по объему очищенного воздуха и требу,ет меньших затрат энергии, 1, Влагоотделитель, содержащий sep. тикальный цилиндрический корпус, разделенный перегородкой на нижнюю камеру центробежного отделения жидкости, имеющую тангенциальный патрубок для ввода среды, и верхнюю камеру с осадительным устройством; циклон и патрубки для отвода жидкости и воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и интенсивности влагоотделения, он снаб" жен конденсатором-холодильником с вер" тикальными трубками, установленными над нижней камерой центробежного отделения жидкости, при этом вход трубного пространства конденсатора-холодильника сообщен с нижней камерой, а выход - с циклоном.
2. Влагоотделитель по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что осадительное устройство выполнено в виде насадки с кольцами Рашига.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе t. Авторское свидетельство СССР и 497035, кл. В 01 D 45/12, 1973.
2. Патент США М 4015960, кл. В 01 0 45/12, 1977 (прототип).
978894
Жидюосгщ
Жидкюп
Составитель О. Калякина
Техред Ж.Кастелевич Корректор B. Бутяга
Редактор О. Юркова
Заказ 9447/9 Тираж 734 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
133035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4