Генератор пены

 

Изобретение относится к устройствам для генерирования мелкодисперсной пены и может быть использовано в промышленности строительных материалов , в химической, пищевой, микробиологической промы11шенн6стях,в дорожном строительстве и позволяет получать стабильный однородный поток мелкодисперсной пены. Это достигается применением конического отбойника, соединенного циркуляционным трубопроводом с приемной камерой эжектора, а также

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

264 А1 (19) (!1) (д11 4 В 01 F 3/04

ВСРЯцор „-.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

%& ay,„1.

1 а

Н д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4092507/31-26 (22) 16.07.86 (46) 07.04.88. Бюл. М 13 (71) Ярославский политехнический институт (72) В.И.Готовцев, А.А.Рябков, А.И.Зайцев, В.Б.Световой,В.Н.Кузьмин и А.В.Молчанов (53) 66.063 (088.8) (56) Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения.

M. Химия, 1975, с. 136.

Авторское свидетельство СССР

Р 503581, кл. А 62 С 5/04, 1976.. (54) ГЕНЕРАТОР ПЕНЫ (57) Изобретение относится к устройствам для генерирования мелкодисперсной пены и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в химической, пищевой, микробиологической промьппленностях,в дорожном строительстве и позволяет получать стабильный однородный поток мелкодисперсной пены. Это достигается применением конического отбойника, соединенного циркуляционным трубопроводом с приемной камерой эжектора, а также

1386264 конструктивным оформлением системы подачи пенообразователя. Пенообразующая жидкость и рабочее тело поступают в цилиндрически-коническую приемную камеру 1 устройства соответственно через жиклеры 8 и сопло 2. При соударении струй жидкости и рабочего тела образуется вихревая зона, в которой и происходит пенообразование. Образуемая пена поступает в цилиндричесИзобретение относится к устройствам для генерирования мелкодисперсной пены и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в химической, пищевой, микробиологической промышленностях, в дорожном строительстве, в частности для смешения сыпучего материала с малыми количествами жидкости, Цель изобретения — улучшение качества пены путем получения устойчивого однородного мелкодиснерсного потока за счет отсоса из центральной части диффузора осушенной крупнопузырчатой пены.

На фиг. 1 изображена схема генератора пены; на фиг.2 — сечение А-A на фиг. 1, Генератор пены содержит эжектор, включающий цилиндрически-коническую приемную камеру 1, сообщенную с источником пенообразователя, сопло 2, соединенное с источником рабочего тела, цилиндрическую камеру 3 смешения и диффузор 4. В выходной части последнего расположен конический отбойник 5, соединенный с приемной камерой эжектора циркуляционным трубопроводом 6.

Система подачи пенообразователя состоит из кругового коллектора 7 с присоединенными к нему жиклерами 8, оси которых пересекаются на оси устройства. Сопло и жиклеры обращены входными отверстиями в сторону камеры смешения, при этом отношение расстояний от выходного отверстия сопла до точки пересечения осей жиклеров и от этой точки до камеры смешения составляет 2-5, а отношение площадей кую камеру 3 смешения, заканчивающуюся диффузором 4. При выходе из диффузора 4 поток пены раздваивается: однородный поток мелкодисперсной пены из пристенной области выводится из генераТора, а сухая крупнопузырчатая пена из центральной области через конический отбойник 5 и трубопровод 6 поступает вновь в приемную камеру.1. 2 ил. поперечного сечения камеры смешения и кольца, образованного диффузором и коническим отстойником, равно 2-4.

Генератор работает следующим образом.

Пенообразующая жидкость под давлением поступает в круговой коллектор 7 и через жиклеры 8 вводится в устройство. Рабочее тело, например воздух или пар, подается в устройство по соплу 2. Взаимодействие пенообразующей жидкости с рабочим телом осуществляется в приемной камере 1.

15 При взаимном соударении струй жидкости, истекающей из жиклеров 8 происходит ее распыление. Струя рабочего тела проходит через точку пересечения струй жидкости и способствует

2б интенсификации процесса распыления жидкости. В нижней части приемной камеры образуется вихревая зона, в которой происходит интенсивное перемешивание жидкости с рабочим телом и

25 пенообразование. Интенсивность пено.образования определяется положением точки пересечения осей жиклеров 8 с осью устройства, т.е. соотношением а — (фиг. 1) . Образующаяся пена посту30 пает в цилиндрическую камеру 3 смешения, заканчивающуюся диффузором 4.

При выходе из диффузора 4 поток пены раздваивается: пена из пристенной области выводится из генератора, 35 а пена из центральной области по циркуляционному трубопроводу 6 поступает вновь в приемную камеру 1. Движение пены по замкнутому контуру осущест4 вляется за счет разности давлений на выходе из диффузора 4 (зона повы1386264 шенного давления) и в приемной камере 1 (разрежение). Кроме того, посредством установки конического отбойника 5 регулируют проходную площадь кольца, образованного диффузо5 ром 4 и коническим отбойником 5, а. значит регулируют циркуляцию пены между диффузором 4 и приемной камерон 1.

Эффект перераспределения кратности и дисперсности пены по сечению при ее течении в каналах установлен экспериментально. Обнаружено, что в осевой зоне канала течет грубодисперсная пена, имеющая высокую кратность. Эта пена неустойчива и легко разрушается при силовом воздействии в процессе ее использования. В пристенной зоне канала пена более мелкодисперсна и кратность ее ниже. Этот эффект и реализован в генераторе пены: крупнопузырчатая и неустойчивая пена при работе устройства по трубопроводу 6 поступает в приемную камеру и разбивается струями жидкости и газа. Выводится из устройства стабильный однородный пЬток мелкодисперсной и устойчивой пены.

Кроме того, предлагаемая конструкция отличается также устойчивостью работы пеногенератора. Если по какимлибо причинам увеличивается подача рабочего тела з устройство, то вследствие этого поток пены может стать неоднородным, с крупными газовыми пробками. Такой режим в генераторах обычного типа является началом срыва

/ пенообразования. В предлагаемом устройстве увеличение расхода рабочего тела приводит к повышению перепада давлений между выходом из диффузора

4 и приемной камерой 1, что обуславливает увеличение циркуляции по трубопроводу 6, а выводимый из устройства продукт имеет однородную структуру, как и до изменения подачи рабочего тела. Аналогичным образом устройство реагирует и на изменение подачи пенообразователя.

Достоинства предлагаемого технического решения определяются наличием конического отбойника, соединенного циркуляционным трубопроводом с приемной камерой, и конструктивным оформленчем системы подачи пенообразователя.

Эффективность изобретения определяется получением стабильного однородного потока мелкодисперсной пены и. саморегуляцией генератора в процессе работы, т.е. сглаживанием свойств конечного продукта при возможных изменениях режима подачи компонентов в устройство. формула изобретения

Генератор пены, содержащий цилиндрически-коническую приемную камеру, присоединенную к ней цилиндрическую камеру смешения с диффузором, внутри которой по оси расположено сопло для подачи газообразной фазы и набор жиклеров для ввода пенообразующего состава, оси которых пересекаются в одной точке на оси камеры, и конический отбойник, расположенный на оси генератора, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества пены путем получения устойчивого однородного мелкодисперсного потока за счет отсоса из центральной части диффузора осушенной крупнопузырчатой пены, генератор снабжен циркуляционным трубопроводом, присоединенным к приемной камере и коническому -отбойнику, расположенному в выходной части диффузора, сопло и жиклеры обращены выходными отверстиями в сторону камеры смешения, при этом отношение расстояний от выходного отверстия сопла до точки пересечения осей жиклеров и от этой точки до камеры смешения составляет 2-5, а отношение площадей поперечного сечения камеры смешения и кольца, образованного диффузором и коническим отбойником, равно 2-4.

1386264

glVz2

Составитель В.Зенков

Редактор И.Дербак Техред М.Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 1446/11 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4