Устройство для разрушения пены

 

О П И С А Н И Е (1i;9(22()6

И 306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтснмк

Соцмапмстмчеснмк

Республми (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 25. 04. 80 (2! ) 2915221/23-26 (51 ) Q. Кд. с присоединением заявки J4

В О1 D 19/02

3Ьеударстеелкый комктет

СССР (23) Приоритет (5З) УДК 66.066. .8(088.8) во делам изобретений к атерыткй

Опубликовано 15.03.82. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 15.03 о2 (?2) Авторы изобретения

В.А. Раков, М.К. Булычев, Н.В. Яковлева, А.И. Зайцев, П.В. Классен и Е.Н. . Шибина (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ПЕНЫ

Изобретение относится к устройствам для разрушения пены с помощью энергии сжатых газов и может использоваться в различных отраслях народного хозяйства: химической, пищевой, горнорудной и т.д., в частности оно может применяться в химической промышленности в производстве экстракционной фосфорной кислоты из высококарбонатного фосфатного сырья, Известно устройство для гашения пены и разрушения эмульсии, включающее сопло для подачи пара или сжатого воздуха и цилиндрическую трубу,закрепленную соосно соплу с помощью продольных стяжек, причем устройство установлено в зоне образования пены (1).

К недостаткам устройства относятся низкая эффективность пеноразрушения, большие энергозатраты, так как устройство эффективно работает при сверхзвуковых скоростях истечения (600-900 м/с),: ерациональное использование энергии струи сжатого воздуха или пара для разрушения пузырей пены, так как у высоконапорной струи только ее внешняя область участвует в разрыве пузырей пены, внутренняя же часть струи работает вхолостую, в нее пузыри пены попасть не могут, невозможность регулирования степени пеноразрушения при неизменной производительности устройства по засасываемой пене.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для разрушения пены, включающее цилиндрическую ка15 меру с патрубком подвода пены,по оси которой размещена труба с соплом и с патрубком подвода сжатого газа 12).

Недостатками данного устройства

20 являются низкая эффективность пеноразрушения, большие энергозатраты вследствие как большого расхода воздуха для создания высокоэффектив-

3 91 ных турбулентных вихрей и для создания больш х удельных давлений сжатога воздуха на большой по площади поверхности, так и малой поверхности контакта струи сжата о воздуха с пеной, невозможность регулирования степени пеноразрушения при неизменных производительностях устройства по засасываемой пене.

Цель изобретения - повышение эффективности пеноразрушения, снижение энергозатрат и обеспечение регулирования степени пеноразрушения при неизменной производительности устройства по засасываемой пене.

Цель достигается тем, что устройство для разрушения пены, включающее цилиндрическую камеру с патрубком подвода пены, по оси которой размещена труба с соплом и с пат рубкам подвода сжатого газа, снабжено кольцевой камерой с соплами и патрубком подвода сжатого газа, размещенной коаксиально с трубой.

Целесообразно то, что сопла установлены равномерно по окружности рядами тангенциально кольцевой камере в плоскостях, перпендикулярных к оси камеры.

Сопла установлены под острым углом к оси камеры в сторону движения в ней газа.

Соседние ряды сопел установлены с противоположным направлением истечения газа, Соседние ряды сопел установлены под углом друг к другу с пересечением их осей на внутренней поверхности цилиндрической камеры.

2206 4 рез; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг.1; на фиг. 3 и 4 - варианты выполнения устройства для разрушения пены.

Устройство состоит из инжектора, содержащего приемную цилиндрическую камеру 1, конфузор 2, камеру смешения 3, диффузар 4, центральную трубу 5 с рабочим соплом 6, патрубок 7 для подвода пены и патрубок

8 для подвода сжатого газа. Коаксиально центральной трубе 5 расположена замкнутая кольцевая камера 9 с расположенными на ней соплами 10. К камере 9 автономно подведены сжатый газ через патрубок 11. Сопла 10 могут быть расположены радиально по отношению к камере 9, Предпочтительно сопла 10 установить равномерно по окружности рядами в плоскостях, перпендикулярных оси камер, тангенциально по отношению к кольцевой камере 9. Ряды сопел 10, находящихся в соседних плоскостях, предпочтительно расположить так, чтобы они имели противоположное друг другу направление истечения газа. Предпочтительно сопла 10 располагать под острым углом к оси камеры в сторону движения в ней газа. Предпочтительно сопла 10 попарно соседними рядами устанавливать под углом друг к другу таким образом, чтобы их оси пересекались на внутренней поверхности цилиндрической камеры 1, а также предпочтительно сопла 10 выполнять в виде щелей. Устройство может устанавливаться в любом рабочем положении.

Сопла выполнены в виде щелей.

Это позволяет снизить энергозатраты устройства на гашение пены за счет более рационального использования энергии струй сжатого газа,так как их суммарная внешняя поверхность, которая участвует непосредственно в разрыве пузырей, значительно больше внешней поверхности одной струи,равной им по производительности. Это позволяет также регулировать степень пеноразрушения в устройстве при ряде неизменных производительностей его по засасываемой пене вследствие автономного подвода сжатого газа к рабочему соплу и к соплам, которые гасят пузыри пены.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство для разрушения пены,разУстройство работает следующим образом.

В патрубок 8 подается сжатый газ, который, проходя через трубу, сопла 6, конфузор 2, камеру 3 и диффузор 4, создает разрежение в цилиндрической камере 1. В эту камеру 1 под действием созданного разрежения засасывается пена через патрубок 7.

Одновременно через патрубок 11 в камеру 9 подается другой поток сжатого газа. Выходя из сопел 10 с большой скоростью в виде узких струй, сжатый газ разбивает пузыри пены.

1 азовая фаза с брызгами жидкости просасывается через инжектор и выводится из устройства. При этом в конфузоре 2, камере 3 и диффузоре происходит дополнительное разрушаю06

9122

5 щее воздействие на пузыри пены со стороны транспортирующего .потока сжатого газа.

Расположение сопел 10 равномерно по окружности, рядами, в плоскостях, перпендикулярных оси инжектора, тангенциально к камере 9 позволяет исключить проскоки пузырей пены и более эффективно их разрушать за счет большей турбулизации газовой фазы. 0

Расположение рядов сопел 10, находящихся в соседних плоскостях, таким образом, чтобы они имели противоположное друг другу направление истечения газа, позволяет еще эффектив" 15 нее разрушать пену вследствие дополнительных турбулентных слоев, возникших между соседними рядами сопел. Установка сопел 10 под острым углом к оси камеры в сторону движе- 20 ния в ней газа позволяет снизить гидравлическое сопротивление устройства без ухудшения его характеристик по пеноразрушению, что снижает расход сжатого газа, идущего на транспортирование из сопла 6.. Установка сопел

10 попарно соседними рядами под уг.лом друг к другу таким образом,чтобы их оси пересекались на внутрен/ ней поверхности камеры 1, позволяет 30 усилить эффект пенораэрушения за счет увеличения удельного давления сжатого газа на внутреннюю поверх- ность камеры 1 в местах пересечения струй. Выполнение сопел 10 в виде у щелей позволяет увеличить внешнюю поверхность из сопел струй и увеличить удельное давление струй на внутренною поверхность камеры 1,что увеличивает эффективность пеноразру- <0 шения.

По сравнению с известными предполагаемое устройство позволяет более эффективно разрушать пену за счет увеличения суммарной поверхности вы соконапорных струй. где происходит непосредственное пеноразрушение, и многократных ударных воздействий на пузыри пены на внутренней поверхности камеры 1 и снизить энергозат" раты за счет уменьшения общего количества сжатого газа, необходимого для получения заданной степени пено разрушения.

Меняя количественно, а также применяя различные по давлению потоки сжатого газа, идущие на транспорти рование газовой фазы и на разбива-. ние пузырей пены, подбирается нужный режим работы устройства, обеспечивающий требуемые степень пеноразрушения и производительность по эаса сываемой пене;

Формула изобретения

Устройство для разрушения пены, включающее цилиндрическую камеру с патрубком подвода. пены, по оси коТорой размещена труба с соплом и с патрубком подвода сжатого газа, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности пенораэрушения, снижения энергозатрат и обеспечения регулирования степени пеноразрушения при неизменной производительности по пене, устройство снабжено кольцевой камерой.с соплами и патрубном подвода сжатого газа, размещенной коаксиально с трубой.

2. Устройство по п.l о т л ич а ю щ е е с я тем, что сопла установлены равномерно по окружности рядами, тангенциально кольцевой камере в плоскостях, перпендикулярных оси камеры.

3. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что сопла установлены под острым углом к оси ка меры в сторону движения в ней газа.

4. Устройство ng п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что соседние ряды сопел установлены с противоположным направлением истечения газа.

5. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что соседние ряды сопел установлены под углом друг другу с пересечением их осей на внутренней поверхности цилиндрической камеры.

6. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что сопла выполнены в виде щелей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

И . 462595, кл. В 01 D 19/02, 1975.

2. Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения. М.; "Химия", 1975, с. 254 (прототип).

912206

Составитель В. Берзин

Редактор Л. Плисак Техред А. Бабинец Корректор С. Цонак

Заказ 1222/7

Филиал OOO "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Ц

Сжа.пи g3

Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж"35, Раушская наб., д Й/5