Перемешивающее устройство

 

Изобретение относится к устройствам для смешения газов и жидкостей и может быть использовано в коммунальном хозяйстве при обработке природных и сточных вод, например, озоном или хлором. Исобретение позволяет достигнуть улучшения массообмена, снижения энергозатрат и повысить надежность устройства. Перемешивающее устройство содержит две камеры смешения. Первая из них состоит из участка трубопровода, конфузора и диффузора . Во второй установлен перфорированный излучатель, соединенный с ультразвуковым генератором . Излучатель размещен за камерой смешения первой ступени на расстоянии, равном 4-5 диаметрам камеры смешения второй ступени. Отношение диаметра последней к диаметру излучателя составляет 3-4. Излучатель выполнен в виде полого перфорированного цилиндра. На подводящем трубопроводе выполнено сужение с присоединенным к нему подводящим патрубком паза. 1 ил., 2 табл. (Л С

СОГОЗ СОВЕТСКИХ

<. ОПИАПИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) В О1 F !1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (О

О

00 (л)

4 п7упсл (21) 4641126/26 (22) 25.01.89 (46) 15.11,91. Бюл. М 42 (71) Горьковский инженерно-строительный институт им. В,П.Чкалова (72) В.В.Найденко, Л.А.Васильев, М.К.Алиев, Н,M.Ïëîòíèêîâ, Л,С.Зюряева, С.Н.Колобова, В,Д. Веселовская и В.А. Вифлеемская (53) 66.069.85(088.8) (56) Патент США М 4076617, кл. С 02 В 1/78, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 251534, кл. В 01 F 11/02, 1968, (54) ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к устройствам для смешения газов и жидкостей и может быть использовано в коммунальном хозяйстве при обработке природных и сточных

„,5U „„1690837 А1 вод, например, озоном или хлором, И=обретение позволяет достигнуть улучшения массообмена, снижения энергозатрат и повысить надежность устройства. Перемешивающее устройство содержит две камеры смешения. Первая из них состоит из участка трубопровода, конфуэора и диффузора. Во второй установлен перфорированный излучатель, соединенный с ультразвуковым teнератором, Излучатель размещен эа камерой смешения первой ступени на расстоянии, равном 4 — 5 диаметрам камеры смешения второй ступени. Отношение диаметра последней к диаметру излучателя составляет 3-4. Излучатель выполнен в виде полого перфорированного цилиндра. На подводящем трубопроводе выполнено сужение с присоединенным к нему подводящим патрубком паза. 1 ил., 2 табл.

1690837

Изобретение птнат:ится к устройствам для r eruersvs (азов ri жидкостей и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в том числе в коммунальном хозяйстве при обработке природных и сточных вод, например, озоном или хлором, Цель изобретения — улучшение массообмена, снижение энергозатрат и повышение надежности устройства, На чертеже представлена схема перемешивающего устройства.

Устройство содержит трубопровод 1, сужение 2 трубопровода, с присоединенным к нему подводящим патрубком 3 газа, камеру смешения первой ступени, состоящую из участка трубопровода меньшего диаметра 4, канфузора 5 и диффузора 6, камеру смешения второй ступени 7,,излучатель 8, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра и соединенный с ультразвуковым генератором

9, Излучатель размещен за камерой смешения первой ступени на расстоянии 1, равном

4 — 5 диаметрам d< камеры смешения второй ступени при отношении диаметра последней к диаметру излучателя d1/d2 =- 3-4, Устройство работает следующим образом, Жидкость, которую подают па трубопроводу 1 в сужение 2 трубопровода 2, проходя через него, подсасывает газ через подводящий патрубок 3, Затем газожидкостная смесь поступает в камеру смешения первой ступени, где происходит дальнейшее смешивание газа с жидкостью за счет турбулизации потока. Далее смесь поступает в камеру смешения второй ступени 7, где, пад воздействием энергии акустических колебаний, излучаемых излучателем 8, происходит интенсивный массообмен смешиваемых газа и жидкости.

Для получения данных по эффективности массообмена газа и жидкости, определения места расположения излучателя за камерой смешения первой степени и выбора наиболее эффективной его конструкции были выполнены испытания, Испытаны несколько вариантов конструкции устройства: с различным удалением 1 излучателя от камеры смешения первой ступени и различным отношением диаметра камеры смешения второй ступени к диаметру излучателя (di/б2), В качестве рабочего газа был выбран озон, Эффективность массообмена оценивалась по количеству остаточного газа в жидкости, Первая точка отбора пробы находилась на расстоянии 10 см за излучателем. Последующие точки отборa проб располагались с шагом 6,0 см за первой точкой.

В табл. I приведены данные по концентрации озона на выходе из устройства при различном удалении излучателя от камеры смешения первой ступени при постоянном соотношении диаметров d1 /dr=5.

Из таблицы следует, что наибольшая эффективность массообмена по заявляемой. схеме устройства достигается при размещении излучателя на расстоянии 4 — 5 диаметров камеры смешения второй ступени за камерой смешения первой ступени, Далее были проведены исследования по схеме предлагаемого устройства при различных отношениях d1/dz, Отбор проб производился на расстоянии, равном пяти диаметрам камеры смешения второй ступени за излучателем, Данные испытания приведены в табл.2.

Из таблицы следует, что наиболее эффективный массообмен наблюдается при отношении диаметров 01/d2=3 4, так как при этом энергия акустических колебаний распределяется равномерно по всему потоку жидкости, В других случаях при d1/d2 =

=2,5,6,7 содержание остаточного озона в воде увеличивается и соответственно массообмен происходит медленее, Таким образом, снабжение перемешивающего устройства сужением на трубопроводе с подводящим патрубком газа, камерами смешения первой и второй ступени и расположение в последней излучателя в виде перфорированного цилиндра при определенных параметрах обеспечивает эффективные условия массообмена газа с жидкостью, сокращение потерь нерастворенного газа и существенное уменьшение энергозатрат.

Формула изобретения

Перемешивающее устройство, содержащее трубопровод, камеры смешения первой и второй ступеней, перфорированный излучатель, установленный по оси трубопровода в камере смешения второй ступени, и подводящие патрубки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения массообмена, снижения энергозатрат и повышения надежности устройства, излучатель снабжен ультразвуковым генератором, выполнен в . виде полого перфорированного цилиндра и установлен на расстоянии ат камеры смешения первой ступени, равном 4-5 диаметра камеры смешения второй ступени, трубопровод выполнен с сужением, к которому присоединен подводящий патрубок газа, а отношение диаметров излучателя и камеры второй ступени составляет 3- 4, 1690037 (:3Ъ

lA

СО

C) CO о

СО

CO

ID

CA

C) C7) (J) о о

С Ъ о о

lO

СЧ

С 3

Ю

Ф S л

X с

6Э о о

g у Б ( х о z

О О

С0

m ао с о а

О CO C:

Е о

CL о е е.

S Т л

cf

Х

Ф

S

r о

Iи о

CQ

a c о

Е

Е с о ь

О

Б

o a>

s c

6) Q)

CO 1И CO х

<р С (Л

Я

m M

r о

Я о о

1 о

z о

lo о о

S а о

r и

Х о ь

cO cD (D cD

LA 01 lA ill о о о о о со о

С 3 С Ъ "Ф CC) 1690837

Таблица2

0,84

0,73

Составитель Ю.Алуханов

Редактор Г,Мозжечкова Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид

Проиsrng«;re".rí î-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3879 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, X-35, Раушская наб., 4/5