Устройство для дегазации жидкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ, содержащее рабочий участок с установленными в нем кавитационнымн элементами, в теле которых выполнены каналы, выходящие на тыльную сторону элементов и соединенные через полый стержень с патрубком вакуум-системы, причем рабочий участок соединен с емкостью, отличающееся тем, что, с целью увеличения поверхности дегазации и .уменьщения удельных энергетнческих затрат, кавитационные элементы выполнены в виде крыльчатки с клиновндной формой сечения лопастей, а рабочий участок соединен с емкостью тангенциально .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NIIIIO

РЕСПУБЛИК

0% 01) за

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬОЪЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 350?564/23-26 (22) 03.11.82 (46) 23.09.84. Бюл. № 35 (72) И. М; Федоткин, А. Ф. Немчнн, А. С. Мачинский и Н. А. Яхова (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт нм. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (53) 66.069.84 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 700165, кл. В 01 D 19/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 915878, кл. В Ol D 19/00, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ, содержащее рабочий участок с установленными в нем кавитаци онными элементами, в теле которых выполнены каналы, выходящие на тыльную сторону элементов и соединенные через полый стержень с патрубком вакуум-системы, причем рабочий участок соединен с емкостью, отличающееся тем, что, с целью увеличения поверхности дегазации и.уменьшения удельных энергетических затрат, кавитационные элементы выполнены в виде крыльчатки с клиновидной формой сечения лопастей, а рабочий участок соединен с емкостью тан. генциально.!

114435

50

Изобретение относится к аппаратам для дегазации жидкости и может быть использовано в химической, нефтехимической промышленности, в энергетике для дегазации подпиточной воды тепловых сетей, питательной воды оп ресни тел ьны х уста новок.

Известно устройство для дегазации жидкости, содержащее трубопров;>д, проточный участок с установленными в нем рядами кавитационных элементов в виде цилиндров, за которыми выполнены отверстия, сообщающиеся с вакуумной камерой (I (.

Однако работа такого устройства основана на использовании явления кавитации, возникающего при обтекании кавитационных элементов, Наиболее бпизким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для дегазации жидкости, содержащее рабочий участок с установленными в нем кавитационными элементами, в теле которых выполнены каналы, выходящие на тыльную сторону элементов и соединенные через полый стержень с патрубком вакуум-системы, причем рабочий участок соединен с емкостью (2(.

Недостатками известного устройства являются слабо развитая поверхность дегазации жидкости и большие удельные энергетические затраты.

Это объясняется тем, что энергия скоростного напора жидкости (8 — 10 м/с), которая требуется для создания кавитационных течений не используется, а кавитационные элементы имеют такой профиль, который не позволяет получить устойчивую границу раздела фаз газ-жидкость (граница каверны), а следовательно, и развитую поверхность дегазации.

Цель изобретения — увеличение поверхности дегазации и уменьшение удельных энергетических затрат.

С этой целью устройство для дегазации жидкости, содержащее рабочий участок с установленными в нем кавитационными элементами, в теле которых выполнены каналы, выходящие на тыльную сторону элементов и соединенные через полый стержень с патрубком вакуум-системы, причем рабочий участок соединен с емкостью, кавитационные элементы выполнены в виде крыльчатки с клиновидной формой сечения. лопастей, а рабочий участок соединен с емкостью тангенциально.

На рис. 1 изображено устройство для дегазации жидкости, общий вид; на фиг. 2— узел 1 на фиг. I.

Устройство для дегазации жидкости содержит циркуляционный насос 1, регулирующий вентиль 2, рабочий участок 3, емкость

4, вентиль 5 для отвода газа из дегазируемой жидкости и цилиндрическую трубу 6.

По оси рабочего участка, представляющего

t0

40 собой трубу круглого сечения, на стержне

7 укреплен кавитационный элемент 8, выполненный в виде крыльчатки с клиновидной формой сечения лопастей. В теле крыльчатки предусмотрены каналы 9. Каналы соединены через выполненный полым стержень 7 и вентиль 1О с вакуум-системой.

Устройство для дегазации жидкости содержит также конфузор I I и вентиль 12 для слива дегазированной жидкости.

Устройство для дегазации жидкости работает следующим образом.

При помощи циркуляционного насоса

I дегазируемая жидкость через вентиль

2 и конфузор 11, в котором достигается необходимая скорость (8 — 1О м/с) и падение статического давления, подается в рабочий участок 3, где при обтекании лопастей крыльчатки 8, укрепленной на стержне 7, образуются суперкавитационные полости (каверны)Поскольку в кавернах давление меньше парциальных давлений, растворенных в жидкости газов, жидкость дегазируется, причем газ из каверны удаляется через вентиль 1О посредством вакуум-системы, например вакуум-насосоФ, Дополнительно дегазация осуществляется в емкости 4, которая соединена тангенциально с рабочим участком 3. При этом из-за тангенциального соединения рабочего участка жидкость в емкости закручивается и образуется воронка, давление в которой ниже давления растворенных в жидкости газов.

Этот перепад давлений обусла вливает дегазацию, причем газ из воронки отводится при помощи вакуум-системы через вентиль 5.

Выполнение кавитационного элемента в виде крыльчатки с клиновидной формой сечения лопастей (суперкавитирующий профиль) позволяет получить более развитую по сравнению с известным устройством поверхность дегазации, величина которой может регулироваться как изменением геометрии крыльчатки (угол атаки, шаг лопасти), так и гидродинамикой процесса (скорость потока, давление).

При этом кромка лопасти кавитационного элемента, где размещен канал для отбора газ а из соо бра жений проч ности, изготовляется утолщенной, а другая острая кромка лопасти обеспечивается строго фиксированную линию.отрыва потока (границу каверны), причем замыкание каверны за пределами лопасти крыльчатки устраняет их кавитационно-эрозионные повреждения. Суперкавитирующий профиль обеспечивает также минимальные гидравлические потери в контуре устройства, а следовательно, снижение энергетических затрат на процесс дегазации жидкости.

ll l4435 юг. 2

Составитель О. Калинина

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 68 I Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

Ilo делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., a. 4/5

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

Редактор И. Дербак

Заказ 6389/4

Таким образом, в предлагаемом устройстве для дегазации жидкость дегазируется ступенчато за счет кавитацнонного обтекания крыльчатки и использования энергии скоростного напора в емкости, которая соединена тангенциально с выходом рабо«его .участка.

Использование энергии скоростного напора в предлагаемом устройстве для дегазации позволяет уменьшить удельные энергетические затраты на процесс дегазации, как показывают расчеты в 1,5 — 2 раза. при одновременном увеличении степени дегазации.