Устройство для насыщения жидкости газом

 

Изобретение относится к мембранной технологии и предназначено для насыщения жидкости газом при давлениях, близких к атмосферному, что может найти применение в рыбоводстве. Устройство содержит корпус с крышками, расположенный внутри волоконный мембранный элемент из волокон двух видов с разными диаметрами, размещенных на полом перфорированном сердечнике. При этом волокна большего диаметра выполнены не полыми, а межволоконное пространство на концах волокон герметизировано. 1 ил.

Изобретение относится к мембранной технологии и предназначено для насыщения жидкости газом при давлениях, близких к атмосферному, что может найти применение в рыбоводстве.

Наиболее близким аналогом данного изобретения является устройство для насыщения жидкости газом, содержащее корпус с крышками и расположенный внутри корпуса волоконный мембранный элемент. Недостатками известного устройства являются относительно небольшая производительность и невозможность образования микропузырьковой газожидкостной среды.

Цель изобретения повышение эффективности работы устройства за счет увеличения поверхности контакта двух сред.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство снабжено перфорированным сердечником 1, внутрь которого подается жидкость. Через отверстие 2 в крышке 3 корпуса 4 подается воздух к волокнам. Установленным внатяг кольцом 5 через уплотнители фиксируется внутри корпуса 4 входной участок мембранной упаковки 6, ограниченной с торцов клеевыми блоками 7. Посредством уплотнительных колец 8 к корпусу 4 крепится крышка 9 с выходным патрубком 10, со стороны которого мембранная упаковка (элемент) 6 фиксирована радиальными опорами 11.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость через перфорированый сердечник 1 проникает в пространство между полыми волокнами мембранного элемента 6, насыщаясь воздухом, поступающим в волокна через отверстие 2 и открытые концы волокон в клеевом блоке 7. В мембранном элементе 6 открытые концы волокон введены только на входном участке (слева). Газ внутрь полых волокон подается под давлением, превышающим атмосферное. Пористая структура волокон обеспечивает контакт газа с жидкостью, также находящейся под давлением, В результате насыщения газом (воздухом) жидкость выводится из межволоконного пространства патрубком 10. Попадая в бассейн с водой в среду с атмосферным давлением, насыщенная жидкость вскипает за счет перепада давления в образованием микропузырьковой газожидкостной среды. Форма упаковки волокон вокруг перфорированного сердечника 1 представляет собой многослойную систему двух видов волокон разного диаметра, причем волокна большего диаметра выполнены неполыми и предназначены для формирования пространства между слоями полых волокон с интенсификацией вихревых течений и уменьшением гидравлического сопротивления мембранного элемента 6 протекающей в межволоконном пространстве жидкости. Способ намотки на перфорированный сердечник волокон, закрепляемых с помощью лентообразных средств, позволяет предотвратить смещение волокон в местах изменения их направления.

Микропузырьковая газожидкостная среда с диаметрами пузырьков 10-20 мкм обеспечивает высокую степень насыщения воды газом и большую межфазовую поверхность, а также равномерную диффузию микропузырьковой среды по объему воды и повышенное время удержания газа в жидкости.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСЫЩЕНИЯ ЖИДКОСТИ ГАЗОМ, содержащее корпус с крышками, расположенный внутри корпуса волоконный мембранный элемент, отличающееся тем, что мембранный элемент выполнен из волокон двух видов с разными диаметрами, размещенных на полом перфорированном сердечнике, при этом волокна большего диаметра выполнены неполыми, а межволоконное пространство на концах волокон герметизировано.

РИСУНКИ

Рисунок 1