Устройство для гашения пены

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20. 03. 80 (2! ) 2897028/28-13 ()885249 (Si W. К . с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

С 12 М 1/00

В 01 D 19/0"

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30.11.81 (53) УДК 663.14. . 036 (088. 8) P2) Авторы изобретения

A. Г. Be Toøêèí, A.Ì. Кутепов и С. В. Шорин (Ó1) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ

Щ:НЫ

Изобретение относится к оборудованию для микробиологической промышленности и может быть использовано в качестве сепаратора в процессах выращивания микроорганизмов, например кормовых дрожжей.

Известен пеногаситель циклонного типа, состоящий из цилиндро-конического корпуса с тангенциальным патрубком подачи пены и патрубками для отвода газа и обеспененной жидкости, Пена подается в корпус через тангенциальныи патрубок и под действием центробежной силы разделяется на исходные фазы. При этом газ выводится 15 из корпуса через верхний патрубок, а обеспененная жидкость закрученным потоком выводится из конической части корпуса через нижний патрубок (1) .

Недостатком этого устройства яв- 20 ляется неполное разрушение пены вследствие незначительного по величине центробежного фактора разделения и малого времени контакта пенЫ с истирающими поверхностями.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гашения пены, включающее цилиндро-конический корпус, имеющий крышку, тангенциальный патрубок для подачи пены и па- 30 трубок для отвода обеспененной жидкости, установленную в его цилиндрической части перегородку, образующую спиральный канал, и прикрепленную к нижней части перегородки решетку.

Гашение пены в таком устройстве происходит за счет увеличивающейся центробежной силы по мере движения пенного потока по спиральному каналу от периферии к центру корпуса.

Обеспененная жидкость выводится через отверстия решетки и патрубок, а газ - по центру корпуса j2).

Недостатком устройства является неполное гашение пены в спиральном канале вследствие скольжения пены относительно образующейся на hosepxности перегородки обеспененной жидкости и повышенный унос капель жидкой фазы при движении высокоскоро=тного потока газа по спиральному каналу.

Цель изобретения — повышение степени разделения пены.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, включающем цилиндро-конический корпус, имеющий крышку, тангенциальный патрубок для подачи пены и патрубок для отвода обес-пененной жидкости, установленную в его цилиндрической части перегородку, 885249

65 образующую спиральный канал, и прикрепленную к нижней части перегородки решетку, перегородка имеет отверстия с тангенциально расположенной по ходу движения потока отбортовкой для прохода струй обеспененной жидкости иэ одной зоны спирального канала в другую, а крышка отверстия для отвода газа из спирального канала, при этом центрально в корпусе установлен циклон для разделения мелкодисперсной пены, сообщенный со спиральным каналом.

На фиг.1 показано устройство для гашения пены, продольный разрез, на фиг.2 — разрез A-A на фиг.1.

Устройство для гашения пены состоит иэ цилиндро-конического корпуса 1 с крышкой 2. Крышка корпуса имеет отверстия 3. По касательной к цилиндрической части корпуса установлен тангенциальный патрубок 4 для подачи пенц, коническая часть корпуса оканчивается патрубком 5 для отвода обеспененной жидкости. Внутри цилиндрической части корпуса установлена перегородка 6, образующая спиральный канал. Перегородка имеет отверстия 7 с тангенциально расположенной по ходу движения потока отбортовкой 8. К нижней части перегородки прикреплена решетка 9 для дренажа жидкости. По центру корпуса установлен циклон 10, сообщенный со спиральным каналом путем плавного перехода от перегородки к цилиндрической поверхности циклона.

Устройство для гашения пены работает следуюшим образом.

Пена подается через тангенциальный патрубок 4 в цилиндрическую часть корпуса 1 и приобретает вращательное движение. По мере движения по внутренней поверхности корпуса и перегородки б пена под действием центробежных сил расслаивается на жидкую пленку, текущую по поверхности корпуса и перегородки, слой пенной эмульсии и гаэ. Образовавшаяся пленка жидкости частично вытесняется тангенциальным потоком через отверстия 7 перегородки с отбортовкой 8 в виде капель и струй, которые за счет кинетической энергии дополнительно разрушают пену, движущуюся по предыдущему витку спирального канала. При этом влажность и плотность пены в этой зоне канала повышается, что способствует более интенсивному осаждению жидкой фазы пены и ее разделению. Частично осушенная пена истирается о поверхность перегородки б и расслаивается с образованием пленки жидкости и слоя мелкодисперсной пенной эмульсии. Такие циклы разделения пены повторяются по мере движения потока по спиральному каналу перегородки. Часть обеспененной жид-, кости выводится иэ спирального кана5

t0

55 ла в коническую часть корпуса 1 через решетку 9, а гаэ выводится в атмосферу через отверстия 3 крышки 2.

Мелкодисперсная устойчивая пена разделяется в интенсивном центробежном поле, создаваемом в циклоне 10, откуда обеспененная жидкость стекает в коническую часть корпуса и через патрубок 5 выводится из устройства, а газ выходит в атмосферу.

Наличие в спиральной пеРегородке отверстий с тангенциальной отбортовкой для отвода части осажденной из пены жидкости и подача ее в виде струй и капель на слой пены, движущийся по предыдущему витку спирального канала, позволяет интенсифицировать процесс разделения пены в центробежном поле за счет дополнительного механического воздействия на ее пузырьки образовавш сся струй и капель жидкости, а также за счет увеличения скорости осаждения жидкой фазы пены вследствие увеличения ее плотности.

При центробежном разделении пены со средним диаметром ее пузырьков Я и плотности g „,движущейся с окружной скоростью Ф„ на радиусе, скорость осаждения жидкости из пены % о можно определить из баланса количества движения пены, который характеризуется равенством центробежной силы и силы сопротивления, определяемой вязкостью пены (. l6) 9п п1> = 8. п > ос

По опытным данным вязкость пены является функцией ее объемного газосодержания Ч >

k n=- (l("-М)

С .уменьшением газосодержания пены, т.е. с ростом ее плотности,вязкость пены соответственно уменьшается.

Из баланса количества движения видно, что с увеличением плотности пены возрастает скорость осаждения ее жидкой фазы, т.е. процесс разделения пены протекает более интенсивно.

Наличие отверстий в крышке корпуса устройства способствует более равномерному распределению газа по пoneречному сечению корпуса, при этом скорость газа в спиральном канале уменьшается, что значительно снижает капельный унос из устройства и его гидравлическое сопротивление. Это позволяет повысить объемную производительность устройства.

Формула изобретения

Устройство для гашения пены, включающее цилиндра-конический корпус, имеющий крышку, тангенциальный па885249

ВНИИПИ Заказ 10446/33 Тираж 531 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 трубок для подачи пены и патрубок для отвода обеспененной жидкости, установленную в его цилиндрической части .перегородку, образующую спиральный канал, и прикрепленную к нижней части перегородки решетку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени разделения пены, перегородка имеет отверстия с тангенциально расположенной по ходу ц вижения потока отбортовкой для про хода струй обеспененной жидкости из одной зоны спирального канала в другую, а крышка — отверстия для отвода газа из спирального канала,при этом центрально з корпусе установлен циклон для разделения мелкодисперсной пены, сообщенный со спиральным каналом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Способы и устройства для пеногашения в микробиологической промышленности. Обзор. ОНТИТЭИмикробиопром, И., 1973, с.49-56.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 248606, кл. С 12 В 1/18, 1970 (прототип) .