Устройство для приготовления пены

Авторы патента:

B01F3/04 - газов или паров с жидкостями (смешивание не алкогольных напитков с газами A23L 2/54)

Владельцы патента RU 2506992:

Общество с ограниченной ответственностью "Санаторий имени Цюрупы" (RU)

Изобретение относится к устройствам для получения пены и может быть использовано в медицинской и бальнеологической практике, в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Устройство содержит емкость, в которой установлен барботер в виде решетки с отверстиями. Трубчатая решетка имеет не менее двух коллекторов, между которыми расположены не менее двух трубок с большим количеством отверстий малого диаметра, направленных в сторону, противоположную днищу и дугообразную трубку с такими же отверстиями, замыкающую один коллектор. На втором коллекторе имеется штуцер для подвода воздуха. На емкости дополнительно установлены штуцера для подвода воды и отвода полученной пены, лучевой датчик контроля уровня пены. Технический результат состоит в получении стабильной устойчивой пены большой кратности при низких энергетических затратах. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области смешения жидкостей и газов с получением пены и может быть использовано в медицинской и бальнеологической практике, в химической, пищевой и других областях промышленности.

Проблемами решаемыми настоящим изобретением следует выделить: упрощение конструкции, улучшение качества производимой пены и снижение энергопотребления устройства пенообразования.

Анализ существующего уровня техники показал следующее. Известно устройство для получения пены, состоящее из корпуса, смесителя, ряда элементов, рассеивающих газожидкостный поток, и сетчатого диспергатора, состоящего из блока сеток (см. з. Великобритании N 1468249 от 12.08.74 г. По кл. В01F 3/04, опубл. 23.03.77 г.). все элементы расположены соосно. Недостатком устройства указанной конструкции является его сложность и громоздкость, а также невозможность получения высококачественной пены. В техническом решении используется эффект удара струи смеси пенообразующей жидкости с воздухом о сетку. В результате неравномерности скоростного потока в трубе газожидкостный поток поступает на сетку неравномерно, а выходящая из устройства пена получается низкого качества. В данном случае под качеством пены понимают ее устойчивость (время «жизни»), которая зависит от наличия в пене ячеистой структуры. Чем больше в пене одинаковых по размеру пузырьков (равномерная дисперсность) и чем они меньше по размеру, тем выше качество пены. Известное устройство используют в основном при тушении пожаров, где главным показателем является не качество, а количество получаемой пены. Кроме того, использование большого количества сетчатых элементов, расположенных друг за другом, повышает металлоемкость и существенно усложняет конструкцию изделия, а загрязнение или выход из строя первой сетки приведет к выходу из строя всего устройства.

В качестве прототипа взято устройство, основанное на пропускании газа через слой жидкости. Устройства, реализующие этот принцип, содержат корпус со штуцером подвода жидкости и газа и штуцерами отвода пенной жидкости и газа, а также решетку, расположенную горизонтально и разделяющую корпус на две части (Тарат Э.Я. и др. Пенный режим и пенные аппараты. Л., «Химия», 1977, с.17). При использовании данного устройства поток жидкости проходит над решеткой. Под решетку поступает поток газа, который проходит через отверстия в решетке и через слой воды, создавая пену. Недостатком указанной конструкции следует признать ограниченные возможности пенообразования, вызванные конструктивными особенностями устройства. Размер отверстий в решетке, как и их количество, имеет предельное значение, ограниченное прочностными характеристиками материала решетки и ее размерами. Скорость потока жидкости по решетке ограничена необходимостью создания достаточно тонкого непрерывного потока. Скорость и расход газа имеют предельные значения, препятствующие уносу жидкости через штуцер отвода газа. Кроме того, принцип пропускания газа через жидкость сам по себе не позволяет получитьдостаточное ценообразование, поскольку степень смешивания газа и жидкости в данном случае не велика.

Целью изобретения является получение пены высокого качества с малым при том потреблении электроэнергии и затратах при производстве и эксплуатации устройства.

Техническая задача, решаемая использованием настоящего изобретения, состоит в разработке конструкции устройства с отверстиями в трубках решетки в количестве не менее двух штук на площади 1 см²наружной поверхности диаметром ⌀0,3-0,5 мм.

Указанная цель достигается тем, что в техническом решении, содержащем емкость с днищем в которой установлена трубчатая решетка, имеющая не менее двух коллекторов, между которыми расположены не менее двух трубок с отверстиями, направленными в сторону противоположную днищу и дугообразной трубки с такими же отверстиями, замыкающей один конец коллектора, и не менее одного штуцера на втором коллекторе для подвода воздуха. Согласно изобретению емкость дополнительно содержит не менее одного штуцера отвода пены, не менее одного входного штуцера для подвода в емкость воды, а также не менее одного лучевого датчика контроля уровня пены.

В емкость пенообразования поступает вода с заполнением до уровня, превышающего уровень погружения трубок решетки на 20-30 мм, заливается дозированный объем пенообразующей жидкости и подается от компрессора воздух с расходом через отверстия, не допускающего коалесцирование пузырьков.

Газ, поступающий в трубки, проходя через отверстия ⌀0,3-0,5 мм образует мелкие пузырьки, которые всплывают увеличиваясь по размерам незначительно, т.к. уровень погружения трубок решетки состовляет 20-30 мм.

При таком режиме в устройстве получается качественная пена, характеризующаяся ячеистой структурой, равномерной дисперсностью, малыми размерами пузырьков, устойчивостью. Для поддержания уровня устойчивой пены, с использованием лучевых датчиков контроля, потребуется меньше времени работы компрессора и тем самым снизится энергетические затраты. Предлагаемое изобретение имеет изобретательский уровень.

На фиг.1 показан общий вид устройства. Устройство состоит из емкости 1, трубчатой решетки 2, штуцера подвода воды 3, штуцера подвода воздуха 4, штуцера слива, воды и пены 5 и лучевого датчика контроля уровня 6. Конструкция решетки выполнена из нержавеющей стали.

Устройство работает следующим образом:

в емкость 1 через штуцер 3 заливается дозированный объем воды и добавляется дозированный объем пенообразующей жидкости;

через штуцер 4 в решетку 2 подается воздух от компрессора, который через коллектор 7 поступает в трубки 8 и через коллектор 9 в дугообразную трубку 10;

под действием газа, поступающего в трубки, с малым диаметром отверстий происходит вспенивание смеси пенообразователя и воды, образуются мелкие пузырьки, которые проходят через воду с пенообразующей жидкостью формируют пенную массу ячеистой структуры, равномерной дисперсностью и высокой устойчивостью.

При количестве отверстий, не менее двух штук на площади 1 см²наружной поверхности, диаметром 0,3÷0,5 мм, расположенных в трубках решетки покрывающей всю поверхность дна емкости, и погруженной на небольшую глубину 20÷30 мм в пенообразующую жидкость, образуются пузырьки малых размеров, которые формируют ячеистую структуру пены с равномерной дисперсностью, что обеспечивает ей высокую устойчивость.

Благодаря высокой устойчивости пены и контролю ее уровня лучевыми датчиками потребуется меньше времени работы компрессора для подвода воздуха и, следовательно, снизится энергетические затраты.

Таким образом, использование изобретения позволит получить стабильную устойчивую пену большой кратности при низких энергетических затратах.

1. Устройство для приготовления пены, содержащее емкость с днищем, в которой установлена трубчатая решетка, отличающееся тем, что трубчатая решетка имеет не менее двух коллекторов, между которыми расположены не менее двух трубок с отверстиями, направленными в сторону, противоположную днищу, на глубине 20-30 мм от уровня жидкости и дугообразной трубки с такими же отверстиями, замыкающей один коллектор, и не менее одного штуцера на втором коллекторе для подвода воздуха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость дополнительно содержит не менее одного штуцера отвода воды и пены.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость дополнительно содержит не менее одного входного штуцера для подвода в емкость воды.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость дополнительно содержит не менее одного лучевого датчика контроля уровня пены.

Изобретение относится к способу и устройству для аэрации воды и может использоваться, например, в аквариумах. К смесительной трубе по подводу для газа подается воздух, а по подводу для жидкости - вода с образованием смеси из воздуха и воды.

Тарельчатый аппарат, колонна с этим аппаратом и способ его использования // 2502548

Изобретение относится к тарельчатому аппарату, к колонне с этим аппаратом и к способу его использования. Парожидкостный контактный тарельчатый аппарат содержит тарелку с участком подачи текучей среды и с участком перемещения текучей среды, сливной стакан, сообщающийся с участком перемещения текучей среды тарелки.

Усовершенствованное распределение текучей среды на параллельнопоточные тарелки для парожидкостного контактирования // 2500462

Изобретение относится к системе распределения текучей среды и может использоваться в устройствах, содержащих параллельнопоточные тарелки, для осуществления парожидкостного контактирования.

Флотационный аэратор // 2495724

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтедобывающей, пищевой и легкой промышленности, на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроительных заводах.

Автоматическая система одоризации газа // 2495709

Изобретение относится к средствам автоматического поддержания заданной концентрации одоранта в природном газе и может быть использовано для его одоризации, с использованием подземных емкостей хранения одоранта.

Аэрационное устройство для введения пузырьков газа в жидкую среду // 2491116

Изобретение относится к аэрационному устройству, предназначенному для введения газа в жидкую среду. .

Усовершенствованные контактные ступени для устройств со спутным контактированием // 2490047

Изобретение относится к усовершенствованным контактным ступеням для осуществления контактирования пара с жидкостью. .

Способ диспергирования жидкости в струе дисперсионной воздушной среды в аэрозоль и мобильный генератор аэрозоля регулируемой многомерным воздействием дисперсности, смеситель, клапан согласования для осуществления способа (варианты) // 2489201

Изобретение относится к распылению рабочих жидкостей и может использоваться при обработке объектов лесного и сельского хозяйств, при ликвидации последствий биологических и техногенных чрезвычайных ситуаций.

Устройство для проведения гетерогенных химических реакций // 2472578

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к устройствам проведения и интенсификации гетерогенных химических реакций в вихревых центробежных многофазных реакторах, и может быть использовано в химической, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Аппарат для проведения физико-химических процессов в вихревом газовом потоке // 2465042

Изобретение относится к технике осуществления различных физико-химических процессов в гетерогенных системах и может быть использовано при очистке попутного нефтяного газа от сероводорода, при нефтепереработке и в других отраслях химической промышленности.

Двухосная тележка вагона метрополитена // 2508934

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, к ведущим моторным поворотным тележкам, а именно к двухосным тележкам для вагонов метрополитена. Двухосная тележка вагона метрополитена содержит колесные пары (1), раму (2). На раму установлены тормозное оборудование (3), электродвигатели (4), кинематически связанные через муфты (5) и редукторы (6) с колесными парами (1). Рама (2) выполнена замкнутой. Ось (13) вращения электродвигателей (4) находится ниже оси (14) вращения колесных пар (1). Реактивный момент от электродвигателя (4) передается через кронштейны (15) и реактивные тяги (16) на балки (10) для равномерного распределения нагрузки на раму (2) тележки. Балки (10) выполнены изогнутыми вниз. Кронштейны (15) для электродвигателей (4) установлены на балке (9) и расположены на одинаковом расстоянии от продольной оси тележки. Расстояние между кронштейнами (15) выбрано так, что нагрузка от веса электродвигателей (4) равномерно распределяется по длине балки (9). Тележка содержит буксовые гасители колебаний (19), вертикальные гасители колебаний (20), поперечные гасители колебаний (21) для соединения с рамой и кузовом вагона. Верхняя опора (22) каждого буксового гасителя (19) и нижняя опора (23) каждого вертикального гасителя (20) выполнены в виде съемных кронштейнов. В результате получено повышение плавности хода вагонов метрополитена. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Сборно-разборное устройство барботирования жидкости в емкости (варианты) // 2508935

Изобретение относится к устройствам смешивания газов с жидкостями, в частности к устройствам насыщения газом жидкостей в емкостях большого объема. Устройство включает трубопроводную систему с по меньшей мере одним подводящим шлангом и рядом отводных труб с отверстиями для выхода газа, подсоединенных к подводящему шлангу. При этом отводные трубы размещены преимущественно на дне емкости и снабжены элементами крепления в емкости, препятствующими их смещению при эксплуатации, упомянутый подводящий шланг подключен к устройству подачи газа, расположенному вне емкости, а элементы трубопроводной системы выполнены с возможностью монтажа и демонтажа внутри емкости. Во втором варианте сборно-разборное устройство барботирования жидкости в емкости включает по меньшей мере один подводящий шланг и по меньшей мере одну мягкую оболочку, выполненную по меньшей мере из двух слоев с образованием между слоями системы каналов, и с рядом отверстий, выполненных в верхнем слое оболочки, для выхода газа из упомянутых канало, и подсоединенную к подводящему шлангу. Мягкие оболочки размещены преимущественно на дне емкости, а упомянутый подводящий шланг подключен к устройству подачи газа, расположенному вне емкости. При этом мягкая оболочка выполнена с возможностью монтажа и демонтажа внутри емкости. Техническим результатом изобретения является создание конструктивно простого устройства, позволяющего сравнительно просто и быстро установить его в емкости большого объема, при этом эффективно обеспечивающего барботирование большого объема жидкости газом, в частности озоном. Кроме того, устройство можно перемещать и устанавливать в емкости различной формы. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство для улучшения качества питьевой воды, способ улучшения качества питьевой воды, устройство для изготовления напитков, способ изготовления напитков // 2519380

Группа изобретений относится к пищевой промышленности, а именно устройствам и способам для улучшения качества питьевой воды и изготовления напитков. Струйное устройство для улучшения качества питьевой воды включает сопло 1 подвода питьевой воды, патрубок 2 ввода пассивной среды, камеру смешения 3 с диффузором 4 и завихрители 5, 6. Один из завихрителей 5 выполнен в виде винтовой вставки с поворотом против часовой стрелки и расположен в патрубке 2 пассивной среды. Второй завихритель 6 выполнен в виде винтовой вставки с поворотом по часовой стрелке и расположен в диффузоре 4. Угол закручивания винтовых вставок выбран порядка 8-9°. В струйном устройстве для изготовления напитков, в котором предусмотрено использование питьевой воды, вакуумная камера присоединена к патрубку 2 ввода пассивной среды и оснащена блоком, выполненным с возможностью контроля разрежения в системе пассивной среды и дозирования из по меньшей мере одной емкости с ингредиентами для получения напитков, включающих необходимые дозы веществ, в том числе гомеопатических. Изобретение позволяет изменить качество жидкой среды, включающей питьевую воду. 4 н.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл., 2 пр.

Перемешивающее устройство для реактора с нисходящим потоком // 2527983

Изобретение относится к перемешивающим устройствам в каталитических реакторах с нисходящим потоком и может использоваться в нефтяной и химической промышленности. Устройство содержит верхнюю и нижнюю кольцевые стенки, между которыми размещены цилиндрическая стенка делителя с отверстиями и входные изогнутые каналы. Технический результат состоит в повышении степени перемешивания в пределах ограниченного межслойного пространства каталитического реактора. 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

Реактор для аммонизации кислот // 2533713

Изобретение относится к оборудованию, используемому при производстве фосфорсеросодержащих удобрений, основной стадией которого является аммонизация кислот. Реактор состоит из корпуса, входящей в него реакционной трубы, патрубков ввода кислот, патрубка ввода аммиака, установленного на корпусе, и патрубка вывода продукта. При этом соотношение свободных сечений корпуса и реакционной трубы составляет 1:1÷0,5. Реакционная труба выполнена разъемной с телескопическим соединением частей, крепящихся на фланцах, установленных в торцах корпуса, причем толщина стенок реакционной трубы в 8-10 раз меньше толщины стенок корпуса. В зоне патрубка ввода кислот на стенке реакционной трубы расположены сопла для прохода аммиака в реакционную трубу. Диаметр патрубка выхода продукта составляет 0,5-0,8 диаметра реакционной трубы. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и уменьшение металлоемкости реактора, а также улучшение условий его эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ взаимодействия одной или нескольких текучих сред и реактор для его осуществления // 2540575

Изобретение относится к способу взаимодействия одной или нескольких текучих сред. Способ включает прохождение одной или нескольких текучих сред в камеру из расположенной выше тарелки, при этом камера имеет одну или несколько боковых стенок, содержащих отверстие, а расположенная выше тарелка имеет слив, и создание канала наружу из камеры, соединяющий соответствующий слив с соответствующим отверстием, для увеличения времени и площади контакта внутри канала и камеры. Изобретение обеспечивает эффективное смешивание различных фаз. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Перемешивающая установка // 2542258

Изобретение относится к перемешивающей установке с вращающимся перемешивающим органом для перемешивания жидкости. Перемешивающая установка с вращающимся перемешивающим органом для перемешивания жидкости, включающим в себя установленные на ступице перемешивающего органа перемешивающие лопасти и барботирующее устройство, которое посредством перемешивающего органа подает газ, такой как воздух, для диспергирования. Барботирующее устройство содержит вращающуюся со ступицей перемешивающего органа распределительную втулку с внутренним пространством для размещения газа, которое находится в сообщающемся соединении с совместно вращающимися выпускными трубопроводами, и стационарный подводящий трубопровод, который герметично находится в сообщающемся соединении с внутренним пространством вращающейся распределительной втулки. Выпускные отверстия выпускных трубопроводов расположены в непосредственной близости от перемешивающих лопастей и внутри перекрываемого перемешивающим органом объема или в зонах оттока жидкости непосредственно от перемешивающих лопастей и выдают газ в соответственно желаемых местах с соответственно желаемым направлением движения потока. Изобретение обеспечивает оптимальное диспергирование газа. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Распределительная тарелка, ёмкость или способ, относящийся к ним // 2547501

Изобретение предназначено для распределения текучей среды. Распределительная тарелка включает полотно, которое образует первую сторону, которая адаптирована для приема в нее жидкости, и вторую сторону, и в котором сформирован ряд отверстий; переточное устройство, простирающееся через полотно, при этом первая часть расположена с первой стороны, а вторая часть расположена со второй стороны, и адаптированное для обеспечения возможности прохождения через него текучей среды; и вставку, размещенную внутри переточного устройства для образования сужения, а затем расширения канала для прохода через него текучей среды, причем вставка образует сужение и на ней сформированы одна или несколько прорезей и на переточном устройстве сформирован ряд отверстий ниже сужения и ряд отверстий выше сужения. Технический результат: обеспечение равномерного потока текучей среды. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

Устройство для получения дезинфицирующего водного раствора // 2550199

Изобретение относится к области обеззараживания и консервации воды и предназначено для использования в установках для получения аэрозольно-газовой смеси, смешения образующейся аэрозольно-газовой смеси с водой с целью получения водных дезинфицирующих и консервирующих растворов. Устройство включает корпус эжектора, содержащего водяное сопло и камеру смешения, узел подвода воды в виде магистрального трубопровода с камерой смешения и регулируемыми вентилями, узел подвода в виде штуцера в эжектор газа. Камера смешения магистрального трубопровода снабжена калиброванной шайбой. Эжектор установлен после калиброванной шайбы под углом к магистральному трубопроводу. Соотношение диаметров водяного сопла эжектора D1, отверстия калиброванной шайбы D2 и магистрального трубопровода D3, а именно D1:D2:D3 равно 1:3:10. В корпусе эжектора водяное сопло и смесительная камера установлены относительно друг друга с возможностью регулирования положения. Внутренняя нижняя часть камеры смешения эжектора выполнена в виде винтообразной поверхности, а угол наклона эжектора к магистральному трубопроводу равен 50°. Технический результат изобретения - повышение качества дезинфицирующего водного раствора. 2 ил., 1 табл.

Способ очистки водного потока, поступающего из реакции фишера-тропша // 2550856

Изобретение относится к водоочистке. Способ очистки водного потока, поступающего из реакции Фишера-Тропша, включает подачу части указанного водного потока в сатуратор, подачу части указанного водного потока в дистилляционную и/или отпарную колонну и подачу водного потока, выходящего из головной части указанной дистилляционной и/или отпарной колонны, в указанный сатуратор. Причем в указанный сатуратор подают технологический газ с получением газообразного потока, который подают в установку для получения синтез-газа. Изобретение позволяет использовать по меньшей мере часть водного потока, поступающего из реакции Фишера-Тропша, в качестве технологической воды на установке получения синтез-газа, впоследствии направляемого на установку Фишера-Тропша для получения углеводородов. 13 з.п. ф-лы, 1 ил.