Устройство для перемешивания и аэрации жидкости

 

Сущность изобретения: устройство содержит кольцевое сопло, образованное коническими тарелками, внутри которого размещена газовая камера. Вокруг выходного отверстия газовой камеры размещены радиальные лопатки и рассекатели потока жидкости, трубчатые коллекторы с щелевыми отверстиями. Кольцевое сопло снабжено радиальными лопатками, имеющими форму треугольной пирамиды с двумя равными боковыми гранями, образующими между собой острый угол. Лопатки прикреплены на периферии внутренних поверхностей конических тарелок. Наличие упомянутых лопаток приводит к дополнительной турбулизации потока и повышению массообменной характеристики устройства. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 фь (,)

00 ос (61) 1430085 (21) 4889512/26 (22) 10.12.90 (46) 30,09.92. Бюл. ¹ 36 (71) Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института биосинтеза белковых веществ (72) А.Г. Давыдьянц (56) Авторское свидетельство СССР №

1318271, кл. В 01 F 5/16, 1985, Авторское свидетельство СССР ¹

1430085, кл. В 01 F 5/16, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ (57) Сущность изобретения: устройство содержит кольцевое сопло. образованное коИзобретение относится к устройствам для перемешивания и аэрации жидкости и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для перемешивания и аэрации жидкости, содержащее тарелки, установленные с образованием кольцевого сопла и расположенную с зазором между ними газовую турбинку.

Однако известное устройство отличает недостаточное диспергирование газа и слабое обновление поверхности контакта фаз, что снижает производительность массообменных аппаратов.

Наиболее близким к описываемому устройству по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для перемешивания и аэрации жидкости, состоящее из конических тарелок, установленных с образованием кольцевого сопла, между которыми размещена с, Ы 1764686 А2 (si)s В 01 F 5/16, С 12 М 1/06 ническими тарелками, внутри которого размещена газовая камера, Вокруг выходного отверстия газовой камеры размещены радиальные лопатки и рассекатели потока жидкости, трубчатые коллекторы с щелевыми отверстиями. Кольцевое сопло снабжено радиальными лопатками, имеющими форму треугольной пирамиды с двумя равными боковыми гранями, образующими между собой острый угол, Лопатки прикреплены на периферии внутренних поверхчостей конических тарелок.

Наличие упомянутых лопаток приводи к дополнительной турбулизации потока и повышению массообменной характеристики устройства. 5 ил. газовая камера с выходным кольцевым отверстием, радиальных лопаток и рассекателей потока жидкости и снабженное трубчатыми коллекторами, имеющими щелевые отверстия, размещенными вокруг выходного кольцевого отверстия газовой камеры и соединенными патрубками с внутренней полостью газовой камеры.

Однако вследствие проскальзывания жидкости по внутренней поверхности конических тарелок и слабого воздействия этой жидкости на диспергирование воздуха данное устройство имеет недостаточно высокую массообменную характеристику.

Цель изобретения — повышение массообменной характеристики устройства путем дополнительной турбулизации потока жидкости и улучшение диспергирования воздуха. с

Для этого в устройстве для перемешивания и аэрации жидкости в кольцевом сопле на внутренней поверхности конических та1764686 релок радиально -по направлению потока жидкости закреплены лопатки в форме неправильной треугольной пирамиды с двумя равными боковыми гранями, образующими между собой острый угол, причем вершины лопаток обращены друг к другу.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2— то же, вид сверху; на фиг. 3 — узел на фиг, 2; на фиг, 4 — вид по стрелке А на фиг, 3; на фиг. 5 — вид по стрелке Б на фиг. 3.

Устройство для перемешивания и аэрации жидкости состоит из конических тарелок 1 и 2, установленных с образованием кольцевого сопла 3, между которыми размещена газовая камера 4 с выходным кольцевым отверстием 5, радиальных лопаток 6, рассекателей 7 потока и трубчатых коллекторов 8, имеющих щелевые отверстия 9.

Трубчатые коллекторы 8 размещены вокруг выходного кольцевого отверстия 5 газовой камеры 4 и соединены патрубками 10 с внутренней полостью газовой камеры 4. В кольцевом сопле 3 на периферии внутренних поверхностей конических тарелок 1 и 2 радиально по направлению потока жидкости закреплены лопатки 11 в форме треугольной пирамиды с двумя равными боковыми гранями, образующими между собой острый угол, причем вершины лопаток обращены друг к другу.

Устройство для перемешивания и аэрации жидкости работает следующим образом.

Устройство приводится во вращение.

Жидкость, поступившая в полость между коническими тарелками 1 и 2, выбрасывается радиальными лопатками 6 в направлении кольцевого сопла 3. Пройдя через каналы, образованные рассекателями 7, поток жидкости эжектирует воздух из газовой камеры

4 через зазоры в выходном кольцевом отверстии 5 между стенками камеры 4 и трубчатыми коллекторами 8, Получающийся в результате этого жидкостной поток, обтекая трубчатые коллекторы 8, дополнительно эжектирует газ из газовой камеры 4 через

5 патрубки 10 и щелевые отверстия 9 в коллекторах. Далее газожидкостный поток поступает в кольцевое сопло, проходит между лопатками, сужается и выбрасывается из устройства равномерно по окружности, Вследст10 вие того, что в кольцевом сопле имеет место распределение скоростей по вертикали с большими градиентами скоростей у внутренних поверхностей конических тарелок, потоки, сходящие с лопаток в радиальном

15 направлении интенсивно перемешиваются, Поверхность контакта фаз при этом увеличивается за счет создания дополнительных сдвиговых деформаций слоев жидкости и, как следствие, повышается эффективность аэра20 ции жидкости.

Наличие лопаток в форме неправильной треугольной пирамиды позволит дополнительно турбулизировать поток и обеспечить более высокие скорости жидкости у внут25 ренних поверхностей конических тарелок.

Это улучшит диспергирование воздуха за счет гидродинамического воздействия жидкости, скользящей у внутренних поверхностей конических тарелок, на основной поток

30 и, следовательно, повысит массообменную характеристику устройства.

Формула изобретения

Устройство для перемешивания и аэрации жидкости по авт.св. N 1430085, о т л и ч а ю щ е35 е с я тем, что, с целью повышения массообменной характеристики, оно снабжено лопатками в форме неправильной треугольной пирамиды с двумя равными боковыми гранями, образующими между собой острый угол, закрепленными

40 радиально в кольцевым сопле на периферии внутренних поверхностей конических тарелок, при этом вершины лопаток обращены одна к другой. ацаB

Составитель А.Давыдьянц

Редактор M.Ñàìåðxàíoeà Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Н,Король

Заказ 3329

Тираж Подписное

ВНИИПИ Гс ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101