Устройство для смешивания жидкостис газом

Авторы патента:

Союз Советскик Социалистическик республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<в799801

-.®» (6 I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)м. Кд.з (22) Заявлено 05.04. 79 (21) 2747034/23-26 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет

В 01 F 5/16

С 12 В 1/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 300181 Бюллетень ИВ 4

Дата опубликования описания 30 ° 01. 81 (53) УДК 663. 14 (088.8) (72) Автор изобретения

И .А. Мельников (71) Заявитель

I У

1 с (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ ЖИДКОСТИ

С ГАЗОМ

Изобретение относится к массообмену и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, например, при микробиологическом синтезе в качестве аэрирующего устройства в ферментационных аппаратах различного назначения.

Известно устройство для смешивания жидкостей и насыщения жидкостей газом, содержащее полый ротор с входными и выходными каналами, в полости которого на штоке установлена перегородка, а по обе стороны перегородки установлены с возможностью осевого перемещения диски с входными патрубками. Выходные каналы ротора выполнены в виде полых лопаток. Изменение соотношения смешиваемых компонентов производится осевым перемещением перегородки, а также осевым перемещением дисков с патрубками (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для насыщения жидкости с газом, содержащее статор с осевыми патрубками, выполненный в виде двух усеченных ко-. нусов, обращенных друг к другу большими основаниями, которые соединены пластинами. Устройство содержит ротор, выполненный в виде полого диска с отверстиями по периферии для ввода газа в жидкость. Статор . может быть укреплен на валу подвижно (2 ).

Недостатком известных устройств . является их низкая производительность по газу и низкая степень диспергирования газа в жидкой фазе.

Цель изобретения вЂ” интенсификация процесса эа счет увеличения степеней диспергирования и газонасыщения.

15 Поставленная цель достигается тем, что устройство для смешивания жидкости с газом, например, в микробиологическом синтезе, содержащее статор с осевыми патрубками, выпол20 ненный в виде двух усеченных конусов, и ротор, снабжено кольцевыми гаэораспределительными коллекторами, размещенными с обеих сторон на наружной поверхности конусов, а лопасти рото25 ра имеют отогнутые в направлении вращения кромки, расположенные в осевых патрубках статора.

На чертеже изображено устройство для смешивайия жидкости с газом в

30 разрезе.

799801

Устройство содержит статор 1, выполненный в виде двух обращенных друг к другу большими основаниями усеченных конусов 2 и 3, снабженных плоскими бортами 4 и 5, которые соединены между собой пластинами 6, перпендикулярными бортам 4 и 5.

Статор снабжен осевыми патрубками

7 и 8 для входа жидкости. На наружной поверхности конусов размещены газораспределительные коллекторы

9 и 10, образующие с бортами 4 и 5 кольцевые щели 11 и 12 для выхода газа. Газораспределители снабжены патрубками 13 и 14 для ввода газа.

На валу 15 с помощью ступицы 16 крепится ротор 17, выполненный в виде голого диска с отверстиями 18 по периферии, выполненными, преимущественно, в виде щелей. Ротор имеет патрубок 19 для входа газа, размещенный коаксиально валу 15, и лопасти 20, выступающие за диск по периферии и укрепленные под углом к плоскости вращения, меньшим 90 „ образуя некоторый угол атаки. В центральной части ротора лопасти 20 имеют отогнутые в направлении вращения кромки 21, которые расположены в осевых патрубках статора 1.

Устройство работает следующим образом.

Приводится во вращение ротор 17.

При этом лопасти 20 отогнутыми кромками 21, выступающими за торец патрубков 7 и 8, набегают на жидкость и нагнетают ее внутрь статора

1, где жидкость подхватывается средними участками лопастей 20 и проталкивается под действием центробежных сил к периферии ротора 17, обтекая с двух сторон отверстия 18 ротора 17. и подсасывая газ, который поступает в полость диска через патрубок 19.

Потоки жидкости, сходящие с лопастей 20. с большой скоростью и давлением, выбрасываются в кольцевое пространство между бортами 4 и 5 статора 1, в которое подводится газ из гаэораспределительных коллекторов 9 и 10 и щелей 11 и 1?. Таким образом, высоконапорные потоки жидкости, сходящие с лопастей 20, взаимодействуя с газом, поступающим иэ кольцевых щелей 11 и 12 и отверстий 18, эффективно диспергируют его в жидкости.

За счет того, что газ подводится не через мелкие отверстия, а через кольцевые, щели, суммарное живое сечение которых значительно больше, предлагаемое устройство обl0 ладает большой пропускной способностью по газу, а подача газа в зону, где центробежный поток жидкости имеет наибольшее давление, позволяет значительно интенсифициро Я вать процесс диспергирования газа в жидкости

Формула изобретения

Устройство для смешивания жидкости с газом, например, в микробиологическом синтезе, содержащее статор а осевыми цатрубками, выполненный в виде двух усеченных конусов, обращенных один к другому большими основаниями, соединенными пластинами, и коаксиально установленный внутри него ротор, выполненный в виде полого диска с отверстиЗо ями по периферии, снабженного патрубком ввода газа и лопастями, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, .с целью интенсификации процесса за счет увеличения степени диспергиро35 вания и газонасыщения, оно снабжено кольцевыми газораспределительными коллекторами, размещенными с обеих сторон на наружной поверхности конусов, а лопасти ротора имеют отогнутые в направлении вращения кромки, расположенные в осевых патрубках статора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 Д46294, кл. В 01 Е 5/16, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 311955, кл. В 01 F 5/16, 1970.

799801

Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", .г. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель Т. Зубарева

Редактор Е. Дорошенко Техред .Н. Ковалева Корректор E. Папп