Устройство для дегазации жидкости
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ, содержащее кавитационный насадок, установленный соосно подводящей трубе, трубопровод отвода жидкости и газоотводящий патрубок, о т ли чаю щ ее с я тем, что, с целью повьшения скорости и глубины дегазации , кавитационный насадок выполнен с каналами в виде спиралей Архимеда и цилиндрической вшсревой камерой , сообщающейся с каналами, газоотводящий патрубок расположен соосно насадку,-.при этом диаметр насадка равен 0,5 - 0,7 внутреннего диаметра трубы, а входной конец газоотводящего патрубка размещен в центре вихре- . вой камеры..
COIOS СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (Я1 4 В 01 П 19/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3511380/23-26 (22) 10.11.82
:(46) 07.11.87. Бюл. У 41 (72) А.M.Çàèæåííûé, Б.Н.Кононюк, Н.Н.Некрасов, Д.К.Рязанов, Г.И.Сидоренко, Ю.В.Чечеткин и Е.К.Якшин (53) 66.069.84 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1I 566604, кл. В 01 D 19/00, 1976.
Авторское свидетельство СССР
1(644505, кл. B 01 D 19/00, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ
ЖИДКОСТИ, содержащее кавитационный насадок, установленный соосно подводящей трубе, трубопровод отвода жидкости и газоотводящий патрубок, о т — .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це лью повышения скорости и глубины дегазации, кавитационный насадок выполнен с каналами в виде спиралей Архимеда и цилиндрической вихревой каме-. рой, сообщающейся с каналами, гаэоотводящий .патрубок расположен соосно насадку,,при этом диаметр насадка равен 0,5 - 0,7 внутреннего диаметра трубы, а входной конец газоотводяще го патрубка размещен в центре вихре- . Е вой камеры.
1 1095502 2
Изобретение относится к теплоэнергетике, а .именно к устройствам для удаления газа из жидкости, и может быть применено в химической промышленности и ядерной энергетики, в частности для дегазации теплоносителя. атомных станций.
Известно устройство для дегазации жидкости, включающее корпус, выпол- 1р ненный в виде цилиндра с подводящим и отводящим жидкость тангенциально расположенными трубопроводами, размещенными одни над другими, между которыми установлена разделительная пере- 15 городка, выполненная в виде полукольца, благодаря чему поток закручивается и движется по нисходящей винтовой траектории, над подводящим трубопроводом размещены горизонтальная 2р сетчатая перегородка и газоотводящий патрубок.
В результате действия центробежных сил газ, как менее плотная среда, собирается в осевой зоне и через цент- 25 ральную трубку отводится из устройства.
Недостатком этого устройства являв ется невысокая скорость и глубина дегазации, так как в корпусе не созда- gp ется глубокого разрежения и при этом снижается выход газа из жидкости.
Устройство, кроме того, имеет значительные габариты, металлоемкость.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к Ф .изобретению является устройство для дегазации жидкости, включающее кавитационный насадок, установленный соосно подводящей трубе, трубопровод 4р отвода жидкости и газоотводящий патр убок.
Данное устройство позволяет значительно уменьшить габариты дегазатора.
Однако имеет и ряд недостатков. Наи- 45 более серьезным из них является невысокая скорость и степень (глубина) дегазации, т.е. в насадке не создается глубокого разрежения, при этом снижается выход газа из жидкости и необходима многократная циркуляция жидкости через устройство и непревычный отсос газа из кавитационной области с помощью вакуумной системы.
Объясняется это тем, что за счет острых кромок кавитационного насадка создается опоясывающая по периферии основной поток жидкости кавитационная полость, способствующая лишь выделению растворенного газа с периферии жидкости, а центральная часть жидкости не достигает кавитационной полости. Кавитационный насадок данной конструкцйи не позволяет использовать энергию перепада давления всего потока жидкости для повышения степени дегазации.
Недостатком данного устройства является также использование для ускорения выделения пузырьков газа высокочастотных вибраций части трубопровода, что создает взрывопожарную ситуацию и не позволяет дегазировать органические жидкости, в частности, теплоносители атомных станций, т.е. сужает область применения устройства.
Целью изобретения является повышение скорости и глубины дегазации жидкости. Поэтому в устройстве для дегазации жидкости, содержащем кавитационный насадок, подводящую трубу, трубопровод отвода жидкости и газоотводящий патрубок, кавитационный насадок выполнен с каналами в виде спиралей Лрхимеда и цилиндрической вихревой камерой, сообщающейся с каналами, газоотводящий патрубок расположен соосно насадку, при этом диаметр насадка равен 0,5- 0,7 внутреннего диаметра трубы, а входной конец гаэоотводящего патрубка размещен в центре вихревой камеры.
Установка кавитационного насадка внутри подводящего трубопровода соосно с,ним, с выполненными внутри насадка профилированными каналами и
S вихревой камерой позволяет дать хоро- шие показатели скорости и глубины дегазации эа счет того, что создается взаимосвязанное воздействие центробежных сил и ультразвуковых колебаний на жидкость, вызывающее создание кавитационной зоны с сильным разрежением в вихревой камере (ультразвуковые колебания возникают за счет столкновений разделенных потоков в вихревой камере) . Кавитационная зона имеет цилиндрическую форму, переходящую в конус, а по периферии опоясывает ее поток жидкости.
Соотношение наружного диаметра насадка к внутреннему диаметру трубы принято равным 0,5 — 0,7 из условия обеспечения наилучшей глубины дегазации (интенсивность дегазации . При соотношении менее 0,5 уменьшаются размеры профилированных каналов и
10955 вихревой камеры, что приводит к снижению расхода жидкости и уменьшению кавитационной полости и степени разрежения. При отношении более 0,7 также резко уменьшается расход жидкости и увеличивается гидравлическое сопротивление на кавитационном насадке.
На фиг.1.изображено предлагаемое устройство для дегазации жидкости, разрез; на фиг.2 — сечение А-А на fO фиг.1.
Устройство содержит подводящий 1 и отводящий 2 трубопроводы, кавитационньй насадок 3, расположенный внутри подводящего, трубопровода 1 со- f5 осно с ним, газоотводящий патрубок 4, расположенный соосно кавитационному насадку 3 и отводящему жидкость трубопроводу 2 °
Внутри кавитационного насадка 3 zp выполнены профилированные каналы 5, например. в виде двухзаходной спирали
Архимеда, и вихревая камера 6, сообщающиеся между собой.
Кавитационный насадок 3 жестко 25 крепится к подводящему 1 и отводящему 2 трубопроводам, например, с помощью фланцевого соединения 7 через держатель 8.
Предлагаемое устройство позволяет,30 по сравнению с известными, проводить регулировку скорости. и глубины дегазации путем изменения градиента давления и скорости движения потока жидкости, . 35
Устройство работает следующим образом. Жидкость дпя дегазации посту02 4 пает по подводящему трубопроводу 1 через кольцевой канал между подводящим трубопроводом 1 и кавитационным насадком 3 в профилированные каналы S кавитационного насадка, в которых разделяется на равнозначные потоки, закручивается, и потоки сталкиваются один с другим. При этом за счет сочетания воздействия центробежных сип и столкновений создается кавитационная зона с разрежением в осевой части вихревой камеры 6, приводящая к интенсивному выделению из жидкос=и растворенных газов. Из кавитационной зоны газы отводятся через газоотводящий патрубок 4. Отдегазированная жидкость, опоясывающая по периферии растворенные газы, за счет последующих разнопеременных торможений на криволинейных препятствиях спиралей
Архимеда приобретает дополнительно цен гробежное ускорение, которое позволяет ей быстрее выходить из вихревой камеры 6, что интенсифицирует скорость и глубину дегазации.
Использование предлагаемого устройства для дегазации жидкости позволяет значительно упростить конструкцию дегазатора и аппаратурную схему по сравнению с аналогами. При этом повьппается скорость и степень дегазации за счет взаимосвязанного воздействия поля центробежных сил и ультразвуковых колебаний на поток жидкости, что и позволяет дегазировать жидкость эа один проход.
