Устройство для аэрации

 

Изобретение относится к аэрирующим устройствам и позволяет повысить эффективность процесса массообмена при нестационарном жидкостном потоке путем увеличения межЛазной поверхно-- сти в начальной стадии образования газожидкостного потока. Устройство содерхит размещенный в.корпусе трубчатый пористый элемент, сообщенный с газоподводящим патрубком. Элемент снабжен установленной вдоль него коленчатой осью. На горизонтальных участках оси установлены с возможностью свободного вращения пластины со смещенными ниже этих участков оси центрами тяжести. При этом часть поверхности пластин расположена между пористым элементом и днищем корпуса. 4 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ СНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4В 0 F 304

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ Соа (21) 4259016/23-26 (22) 09, 06, 87 (46) 23.01.89. Бюл, Р 3 (71) Бердский химический завод и Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии (72) N.В,Агафонов, P.Ï.Комарских, Н,В,наумова, Г.К.Патрушев, А,М,Приходько и Ф.H.×åãîäàåâ (53) 66.063 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1"- 659616, кл. В Ol F 3/04, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ (57) Изобретение относится к аэрирующим устройствам и позволяет повысить эффективность процесса массообмена при нестационарном жидкостном потоке путем. увеличения межфазной поверхно-сти в начальной стадии образования газожидкостного потока, Устройство содержит размещенный в..корпусе трубчатый пористый элемент, сообщенный с гаэолодводящим патрубком. Элемент снабжен установленной вдоль него коленчатой осью. На горизонтальных участках оси установлены с возможностью свободного вращения пластины со смещенными ниже этих участков оси центрами тяжести. При этом часть поверхности пластин расположена между пористым элементом и днищем корпуса, 4 ил.

1452567

Изобретение относится к массообменному оборудованию, а точнее к устройствам для аэрации жидкости газом, и наиболее эффективно может быть использовано в биохимических процессах, требующих высоких значений массообмена, например при получении средств защиты растений в микробиологической, медицинской и других смежных отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эф:фективности процесса массообмена ,:при нестационарном жидкостном потоке, путем увеличения межфазной поверхно,сти в начальной стадии образования газожидкостного потока.

На фиг.l изображено предлагаемое ,,устройство, общий вид; на фиг.2 пористый элемент, на фиг.3 — то же, с пластинами, на фиг,4 — разрез А-А ,на фиг.3.

Устройство для аэрации состоит из размещенного в корпусе 1 вблизи его днища 2 пористого элемента 3, 25 сообщенного с газоподводящим патрубком 4. Пористый элемент 3, преиму,щественно цилиндрической формы, из пористой нержавеющей стали может стыковаться через фланцы 5 с аналогичными элементами с образованием замкнутого кольцевого контура, расположенного в горизонтальной плоскости. Вдоль пористого элемента 3 размещена коленчатая ось 6 с разно3 1 высотными горизонтальными чередую щимися участками 7 и 8, на которых при помощи втулок 9 с возможностью свободного вращения в вертикальной плоскости установлены пластины 10 со смещенными .ниже участков 7 и 8 соответственно центрами 11 и 12 тяжести.

У пластин 10, установленных на участках 8, смещение центра 12 тяжести вызвано тем, что при одинаковой толщине пластины 10 большая ее часть находится ниже участка 8, У пластин

10, установленных научастках 7,, смещение центр" 11 тяжести обеспечено . увеличением веса нижней части плас56 тины 10 дополнительным грузом.

Нижняя часть пластин 10 расположена в пространстве между пористым элементом 3 и днищем 2, а участки

7 и 8 оси 6 лежат на одной вертикальной плоскости, отстоящеч от края элемента 3 с небольшим зазором, приблизительно равным толщине пограничного газожидкостного потока, обтекающего снизу вверх боковую поверхность пористого элемента 3.

Кроме того, ось 6 размещена между фланцами 5 так, что площадь поверхности пластины 10 в промежутке между горизонтальной плоскостью проходящей через нижний край пористого эпемента 3, и участком 7 превосходит площадь части поверхности пластины 10 под участком 7, Корпус 1 снабжен центральным валом 13, на котором укреплены мешалки 14, создающие в слое жидкости при вращении циркуляционные контуры с колеблющимся нестационарным полем скоростей. Поскольку мешалки 14 рас-. положены над устройством для аэрации, то одна из ветвей жидкостного контура проходит в направлении от боковой стенки к центру корпуса 1 мимо элемента 3 преимущественно вдоль днища 2, Устройство для аэрации работает следующим образом.

Во время работы аппарага 1, т,е. вращения вала 13, нестационарный жидкостный поток..набегает на нижнюю часть пластин 10, расположенную в пространстве между пористым элеМентом 3 и днищем 2. Давление набегаю— щего поток". на поверхности пластин

10, расположенные под пористым элементом 3, вызывает отклонение пластин

10 относительно вертикальной плоскости вокруг участков 7 и 8 оси 6 в противоположные стороны эа счет разности площадей частей пластин 10 по обе стороны относительно участков 7 и 8, на которые воздействует давление потока. Так как поток нестационарный, то не постоянны его скорость и напор, В периоды уменьшения напора пластины 10 возвращаются в исходное положение под действием момента от силы тяжести, приложенной к пластинам 10 ниже участков 7 и 8, являющихся их осями вращения. Таким образом, при колебаниях напора потока от мешалки 14 возбуждаются колебания пластин 10.

Поскольку рядом расположенные пластины 10 отклоняются в противоположные стороны, то их верхние части, находяшиеся в газожидкогтном потоке, обтекающем снизу вверх пористые элементы 3, разрывают этот поток в противоположном направлении. з

Периодические разрывы бокового гаэожидкостного потока вызывают интенсивный приток жидкости через промежутки между отклоненными пластинами

10 к центральной части газожидкостного потока над пористым элементом

3, что ведет к увеличеныо. межфазной поверхности. Кроме этого, увеличение межфазной поверхности происходит за счет отклонения бокового газожидкостного потока колеблющимися пластинами 10.

Пластины 10 установлены только с одной, а не с двух сторон пористого элемента 3, иначе происходило бы гидравлическое затенение второго ряда пластин 10 по направлению потока и отсутствие их колебаний.

Выполнение устройства для аэрации предлагаемым образом обеспечивает интенсификацию притока жидкости к центральной части газожидкостного потока и колебания его периферийной части вблизи пористого элемента, что, 25 при условии максимального значения массопереноса во время начальной ста67

4 ди: образования и всплывания пузырьков и увеличения межфазной поверхности, ведет к повышению массообмена между газом и жидкостью. формулаизобретения

Устройство для аэрации, содержащее размещенный в корпусе трубчатый пористый элемент, сообщенный с гаэоподводящим патрубком, о т л и ч а Io— щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса массо" обмена при нестационарном жидкостном потоке путем увеличения межфазной поверхности в начальной стадии образования газожидксстного потока, пористый элемент снабжен установленной вдоль него коленчатой осью, на горизонтальных участках которой установлены с возможностью свободного вращения пластины со смещенными ниже этих участков оси центрами тяжести, при этом часть поверхности пластин расположена между пористым элементом и днищем корпуса.

1452567

$

Составитель Н„Федорова

Редактор И.1Имакова Техред И;Дидык

Корректор З,Лончакова

Заказ 7112/4 Тираж 548

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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