Механический пеногаситель

 

МЕХАНИЧЕСКИЙ ПЕНОГАСИТЕЛЬ по авт.св. № 1042772, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности пеногашения путем увеличения количества жидкой фазы в отбрасываемом от устройства встречном потоке пены, ребра между двумя верхними тарелками выполнены с выступами , размещенными в отверстиях верхней тарелки, причем поверхности выступов, обращенные к набегающему потоку, выполнены шероховатыми. i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

МОЛЛ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) 4(51) В 01 D 19/02 с.

13=

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н BBTopceoev OBBBBTBOBO Tev. У

P ° .

Ъ !Д

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1042772 (21) 3649540/23-26 (22) 06.10.83 (46) 30.04.85. Бюл. В 16 (72) Ю.В.Агафонов, Б.Н.Володин, В,С.Редин и Ф.Н.Чегодаев (71) Всесоюзный научно-исследоваl тельский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии (53) 66..066.8(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР

У 1042772, кл. В Ol D 19/02, 1983. (54) (57) МЕХАНИЧЕСКИЙ ПЕНОГАСИТЕЛЬ ло авт.св. Ф 1042772, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повыше/ ния эффективности пеногашения путем увеличения количества жидкой фазы в отбрасываемом от устройства встречном потоке пены, ребра между двумя верхними тарелками выполнены с выступами, размещенными в отверстиях верхней тарелки, причем поверхности выступов, обращенные к набегающему потоку, выполнены шероховатыми, ))526)2

Изобретение относится к механическому оборудованию для ведения технологических процессов в микробиологической, химической и других смежных отраслях промышленности, которые сопровождаются обильным образованием пены, требующей дальнейшего разрушения, а именно к механическим пеногасителям роторного типа для непрерывного разрушения пены в аппаратах, 10

По основному авт.св. Ф 1042772 известен механический пеногаситель, используемый в различных. отраслях промышленности, состоящий из вертикального полого вала с двумя изоли- 15 рованными полостями, одна иэ которых открыта с торца и размещенных на валу втулок с коническими тарелками и ребрами, пространство между которыми соединено каналами с полостями 20 вала, полости вала расположены соосно, верхняя тарелка выполнена с отверстиями у вершины, втулка между двумя верхними тарелками выполнена сплошной, а втулка между двумя ниж- д5 ними тарелками выполнена с отверстиями, сообщающимися с нижней полостью вала )) „1.

В результате барботирования жидкости в аппарате образуется пена, ° заполняющая весь свободный объем аппарата, и механический пеногаситель погружается в пену.

За счет насосного эффекта, обуслов" ленного разностью давления между центральными и периферийными ч <стями тарелок, пена через нижнюю полость и отверстия у вершины верхней тарелки поступает в нижнее и верхнее межтарелочные пространства, где разгоняется центробежными силами и отбрасывается навстречу основному потоку, частично разрушая его гидродинамическим способом.

Однако известный механический пеногаситель характеризуется недостаточной эффективностью разрушения пены встречными потоками, отбрасываемыми из верхнего межтарелочного пространства из-за незначительного поступления пены в это пространство через отверстия у вершины верхней тарелки, связанного, с малой площадью отверстий, действием центро бежных сил со стороны внешней поверхности тарелки, отбрасывающих пену от тарелки и препятствующих ее поступлению в отверстия. Уменьшение расхода, а следовательно, и импульса потока пены, истекающего через верхнее межтарелочное пространство ведет к ослаблению гидродийамического разрушения основного потока пены, поступающего к пеногасителю, и соответственно к снижению эффективности пеногашения.

Цель изобретения — повышение эффективности пеногашения путем увеличения расхода отбрасываемого от устройства встречного потока пены и жидкой фазы в нем.

Указанная цель достигается тем„ что в механическом пеногасителе ребра между двумя верхними тарелками выполнены с выступами, размещенными в отверстиях верхней тарелки, причем поверхности выступов,,обращенные к набегающему потоку, выполнены шероховатыми.

Такое конструктивное выполнениемеханического пеногасителя обеспечивает увеличение расхода поступающего в .верхнее межтарелочное пространство потока пены и доли разрушаемой в нем капельной жидкости, что повышает гидродинамический импульс отбрасываемого от пеногасителя встречного потока пены и жидкости и приводит к интенсификации разрушения основного потока пены,. поступающего с газом к пеногасителю и, соответственно, к повышению эффективности пеногашения.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 — вид А на фиг.i (на верхнюю тарелку).

))еханический пеногаситель установлен в аппарате и состоит из вращающегося полого вала 2, на котором установлены втулки 3 — 7 ° 11ежду втулками закреплены конические тарел ки 8, удерживаемые от поворота штифтами 9.

Весь пакет втулок и тарелок поднимается и фиксируется на валу 2 при помощи гайки 10 на резьбовом участке ll в торцовой части вала. К боковым поверхностям втулок приварены радиальные ребра )2. В валу 2 выполнены две соосные изолированные полос- ти 13 и 14, причем верхняя полость

13 сообщается с выхлопным патрубком

15 газа, а нижняя полость !4 с торца вала сообщается с внутренним объемом аппарата !. Во втулках 4 и 5 и валу

2 имеются отверстия соответственно

l6 и 17, связывающие два межтарелоч11526 ных пространства с полостью ) 3 вала

2. Пространство между двумя нижними тарелками сообщается при помощи отверстий 18 и 19 с полостью 14.

В корневой части верхней конической тарелки 8 имеется ряд отверстий

20, а ребра 12 в пространстве между двумя верхними тарелками выполнены с выступами 21, размещенными в отверстиях 20, и их поверхности, выступаю-!О щие над тарелкой и обращенные к набегающему потоку, выполнены с шероховатостями 22, например в виде частых поперечных канавок.

Механический пеногаситель работает 15 следующим образом.

Пена, образующаяся в процессе работы в аппарате 1, поднимается вверх от зеркала жидкости и достигает вращающегося пеногасителя.При барба- . о тировании жидкости в аппарате газ последовательно проходит через жидкость, пену и выходит из аппарата через полость !3 пеногасителя и выхлопной патрубок !5. При достижении пеной торца вала 2 часть ее засасывается в полость 14 и через отверстия 18 и 19 поступает в нижнее межтарелочное пространство, где разгоняется центробежными силами и отбрасывается навстречу основному потоку, частично разрушая его гидродинамическим способом. Эффект засасывания возникает за счет перепада давлений между полостью 14 и периферией тарелок 8, из-эа различия угловых скоростей.

Одновременно с этим s результате засасывающего эффекта газ через отверстия 20 поступает в верхнее межтарелочное пространство и также разгоняется навстречу поступающей к пеногасителю пене. В результате поднятия уровня пены она заполняет весь свободный от жидкости объем аппарата и механический пеногаситель .полностью погружается в пену. Поэто- 45 му через отверстия 20 в верхнее межтарелочное пространство начинает поступать пена и значит верхнее и нижнее межтарелочные пространства работают одинаково на выброс пены, 50 но по сравнению с известным устрой ством расход пены через верхнее пространство в данной конструкции увеличивается.

Увеличение расхода пены обеспечи- 55 вается за счет отклонения при вращении набегающего на верхнюю тарелку потока пены в отверстия 20 высту12 4 пающими над тарелкой выступами 21 которые являются как бы пенозаборниками;увеличившимся перепадомдавлений за выступом 21 и периферией тарелки 8 и, следовательно, увеличившимся насосным эффектом.

У прототипа насосный эффект характеризуется разностью давлений потока в районе отверстия 20 и периферии тарелки из-за разности угловых скоростей в этих точках. В данном устройстве за выступом 21 при обтекании его потоком пены образуется застойная эона с пониженными скоростяии и с повышенным давлением.

Таким образом общий расход пены, отбрасываемой через верхнее межтаре лочное пространство увеличивается, что приводит к повышению его гидродинамической пеноразрушающей способности а значит и к повышению

Г эффективности работы всего пеногасителя. Кроме того, интенсивность, т.е. эффективность пеногашения, возрастает и за счет повышения доли жидкой фазы (капель жидкости ), отбрасываемой через верхнее межтарелочное пространство из-за разрушения части потока пены, поступающего через отверстия 20, о шероховатости 22 на выступах 21 обращенные к набегающему потоку. Образование капель жидкости, которые разгоняются центробежными силами до скоростей, превышающих скорости кусков пены, а следовательно, и разрушающий импульс их тоже выше, чем у пены.

За счет концентрации встречных потоков пены в верхнем и нижнем иежтарелочных пространствах и выброс их сверху вниз относительно пространства пеногасителя, пропускающего газ иэ аппарата, происходит частичное.разрушение пены, подступающей к пеногасителю. Окончательное разрушение пены происходит при механическом воздействии на нее радиальных ребер 12. Отделенный от пены газ через отверстия 16 и 17 поступает в полость 13, а из нее — в выходной патрубок 15.

Конструкция устройства обеспечивает повышение эффективности пеногашения механических роторных пеногасителей,что дает воэможность использовать их при выращивании различных культур в широком диапазоне расходов газа без применения химических пеногасителей .

ll526l2

21

РО

ЩГ. Р

Такое конструктивное выполнение механического пеногасителя позволяет повысить его эффективность путем увеличения расхода поступающего в верхнее межтарелочное пространство 5 потока пены и увеличения массы капельной жидкости в общем потоке в пространстве что повышает гидродинами) ческий импульс отбрасываемого от пеногасителя встречного потока пены и жидкости и ведет к интенсификацииразрушения основного потока пены, поступающего с газом к пенога-. сителю.

Увеличение потока пены и жидкости через верхнее межтарелочное пространство обеспечивается введением шероховатых со стороны набегающеro потока выступов, расположенных в отверстиях в верхней тарелке и выступающих над ее поверхностью. Выступы способствуют интенсивному отклонению набегающего потока пены в верхнее межтарелочное пространство, увеличивают насосный перепад давлений и долю пены, разрушаемой до капель жидкос ти при проходе вдоль шероховатостей выступов.

ВНИЩЩ Заказ 2368/4

Тираж 659 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная 4