Устройство для гашения пены

 

Союз Советскик

Социалист и чески к

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ р >889697

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 280380 {21) 2895852/28-13

<51)м. кл.

С 12 М 1/00

В 01 0 19/02 с присоединением заявки Нов

Государствениый комитет

СССР яо делам изобретеннй и открытнй (23) Приоритет—

Опубликовано151281 Бюллетень Мо46

Дата опубликования описания 15.12.81 (53) УДК 663.14.036 (088. 8) A. Г. Ветошкин, A. М. Кутепов П. И. Николаев и С. В. Шорин (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Ъйамен институт химического машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИЛЕНИЯ ПЕНЫ

Изобретение относится .к оборудова Ъ нию для разделения неоднородных сред и может быть использовано в аппаратах микробиологической промышленности 5 при выращивании кормовых дрожжей.

Известны пеногасители циклонного типа, использующие для разрушения пе-ны кинетическую энергию газовой фазы пены при прохождении ее с высокой скоростью через сужающееся круглое сопло и последующую центробежную сепарацию разделенных в сопле газа и жидкости в циклоне P1). . К недостаткам пеногасителей такого типа можно отнести значительные энергетические затраты вследствие повышенного гидравлического сопротивления устройства и невысокую степень разделения пены из-эа гидродинамической неупорядоченности гаэожидкостного потока при его выходе из круглого сопла на сопряженную цилиндрическую поверхность циклона.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для гашения пены, выполненное в виде циклона, в котором,для снижения гидравлических потерь и повышения степени разделения пены путем оптимальной организации течения разделенных фаз подводящий патрубок имеет тангенциально расположенное щелевое сопло с диффуэором, размещенным в корпусе циклона. При соотношении ширины щелевого сопла, равной 5 мм, к его длине

1:100 и приведенной оптимальной скорости газа в нем порядка 50 м/с производительность пеногасителя по газу

450 м /ч (2).

При превышении указанного соотношения существенно возрастает гидродинамическая неравномерность по длине щелевого сопла и снижается степень разделения пены, что не позволяет повысить производительность устройства. Кроме того, в ферментерах объемом 1000 м и выше для разделения большого количества пены необходимы десятки подобных устройств, что значительно повышает металлоемкость оборудования, Целью изобретения является повышение производительности устройства и степени .разделения пены.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном устройстве, выполненном в виде циклона, подводящий патрубок которого имеет тангенциально расположенное щелевОе сопло

8896 9 7. с диффуэором, размещенным в корпусе циклона, подводящий патрубок установлЪн центрально внутри корпуса циклона, .заглушен с торца и снабжен дополнительными щелевыми соплами с диффузорами, при этом последние снабжейы изогнутыми направляющими пластинЬ . ми для обеспененной жидкости, расположенными с зазором по касательной к внутренней поверхности корпуса циклона. (0

На фиг. 1 изображено устройство для гашения пены, вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А На фиг. 1 (горизонтальный разрез).

Устройство для гашения пены.включает цилиндроконический корпус цикло- 15 на 1 с установленным по его центру подводящим патрубком 2, снабженным .торцовой заглушкой 3. На боковой поверхности подводящего патрубка распо" ,ложены тангенциально подсоединенные 20 щелевые сопла 4 с диффуэорами 5, продолжением которых являются изогнутые направляющие пластины 6, представляющие собой часть боковой поверхности кругового цилиндра. Направляющие 25 пластины расположены с зазором по касательной к внутренней поверхности . корпуса циклона> что достигается плавным сопряжением из радиусов. Коническая часть корпуса циклона оканчивается камерой 7 с патрубком 8.Для отвода газа служит установленный в верхней части корпуса циклона конический патрубок 9.

Устройство работает следующим образом.

Образовавшаяся в аппарате пена через вертикальный подводящий патрубок

2:"поступает под некоторым избыточным давлением в щелевые сопла 4, где поток пены приобретает высокую скорость 40 в сужающемся канале. При этом происходит быстрое падение давления в пузырьках пены, которые деформируются и разрушаются в наиболее узком сечении канала. Несимметричность щелевых сопел способствует возникновению центробекного эффекта, что приводит к отделению жидкости от газа. Жидкость оттесняется потоком газа к внешним стенкам сопел, где она движется в 50 виде пленки, а газ вместе с мелкими каплями жидкости занимают остальную часть поперечного сечения каналов.

При движении потока в диффузорах 5 происходит частичное восстановление давления, что обуславливает сравнительно низкое гидравлическое сопротивлеиие устройства. На выходе из диффузоров пленка жидкости движется по цилиндрической поверхности направляющих пластин 6, откуда она плавно 60 переходит по касательной на внутреннюю поверхность корпуса циклона 1.

Капли жидкости, содержащиеся в газе, под действием центробежной силы оседают на стенке корпуса циклона, по- 65

"EoK газа оттесияется к центральнои части циклона и выходит из него через конический патрубок 9. Пленка жидкости стекает закрученным потоком по конической части корпуса циклона в камеру 7, откуда выводится через патрубок 8.

Наличие дополнительных щелевых сопел с диффузорами, тангенциально установленных на подводящем патрубке, расположенном центрально внутри корпуса циклона, позволяет в несколько раз повысить производительность устройства. Так, при установке на подводящем патрубке. 6-щелевых сопел с диффуэорами объемная производительность по газу возрастает с 450 до

2700 м 3/ч при незначительном увеличении габаритов устройства.

Использование предложенного устройства позволяет также повысить степень разделения мелкодисперсной устойчивой пены вследствие увеличения времени ее пребывания в.поле центробежных сил, что является основным условием повышения эффективности центробежной сепарации.

Кроме того, при использовании предложенной конструкции в крупногабаритных ферментерах значительно снижается металлоемкость сепарационного оборудования. Например, для ферментера объемом 1300 м количество пеногасителей сокращается с 60 до 10, при этом их металлоемкость снижается в 2 раза.

Формула изобретения

Устройство для гашения пены, выполненное в виде циклона, подводящий патрубок которого имеет тангенциально расположенное щелевое сопло с диффузором, размещенным в корпусе циклона, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и степени разделения пены, подводящий патрубок установлен центрально внутри корпуса циклона, заглушен с торца и снабжен дополнительными щелевыми соплами с диффузорами, при этом последние снабжены изогнутыми направляющими пластинами для обеспененной жидкости, расположенными с зазором по касательной .к внутренней поверхности корпуса циклона.

Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе

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

2. Авторское свидетельство СССР

9 582271, кл. С 12 В 1/18, 1977 (прототип).

889697

Фиг.1

Фиа2

Составитель A. Ветошкин

Редактор M.Петрова Техред T.Màòo÷êà коррек р . и о екто M. Демчик

Заказ 10898/44 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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