УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ГАЗА В ЖИДКОСТЬ Российский патент 1997 года по МПК B01F5/02 

Изобретение относится к области смешивания жидкости с газом в установках горнорудной, химической, пищевой, фармацевтической промышленности и в других областях народного хозяйства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство под названием струйный аппарат, предназначенное для смешения жидкости и газа.

Однако в известном устройстве недостаточно эффективно организовано истечение газа с точки зрения создания поверхности массообмена. Размеры образующихся начальных пузырей газ при выбранной конструкции будут соизмеримы с диаметром кавитатора. При крупных размерах пузырей поверхность массообмена между жидкостью и газом сокращается, что ухудшает процесс массообмена. Второй недостаток известного устройства заключается в отсутствии возможности регулирования расхода газа через сопло при изменении начального давления газа.

Целью изобретения является улучшение качества диспергирования газа и регулирование его расхода через устройство. Указанная цель достигается тем, что средство для распыления жидкости выполнено в виде вихревой пневматической форсунки с камерой распыла на выходе, соединенной с приемной камерой осевым каналом, а центральное тело средства для распыла жидкости выполнено подвижным и связано с корпусом средства для распыла жидкости гибким элементом, например пружиной.

На чертеже изображено устройство для диспергирования газа в жидкость.

Устройство для диспергирования газа в жидкость содержит приемную камеру 1, средство для распыла жидкости 2, камеру смешения 3, диффузор 4. В корпусе 5 средства для распыла жидкости 2 расположено центральное тело 6. Пространство между внутренней поверхностью центрального тела 6 образует камеру закрутки 7, которая с распределительным коллектором 8 соединена тангенциальными каналами 9. На выходе камера закрутки сообщается с камерой распыла 10 с приемной камерой 1 камера распыла 10 соединена осевым каналом 11. Центральное тело 6 связано с корпусом 5 гибким элементом, например пружиной 12.

Устройство для диспергирования газа в жидкость работает следующим образом.

За счет кинетической энергии газа жидкость всасывается в приемную камеру 1 устройства, в камере смешения 3 она превращается в газожидкостную смесь и через диффузор 4 выходит из устройства. Средство для распыла жидкости 2 выполнено в виде вихревой пневматической форсунки. Закрутка газа создается за счет соединения распределительного коллектора 8 с камерой закрутки 7 тангенциальными каналами 9. Проходное сечение камеры закрутки 7 к выходу непрерывно уменьшается, в результате скорость газа возрастает, увеличивается и окружная составляющая. Из камеры закрутки 7 газ входит в камеру распыла 10, геометрия которой выполнена таким образом, что в ее центральной части возникает разрежение. Из приемной камеры 1 происходит подсос жидкости в камеру распыла 10 через осевой канал 11. Под воздействием высокой скорости газа, истекающего из камеры закрутки 7, струя жидкости распадается на мелкие капли. Покидая камеру распыла 10 капли внедряются в окружающую их жидкость, пронизывают ее и образуют за собой цилиндрические полости, заполняемые газом, через который они пролетают. Диаметры полостей соизмеримы с размером капель и соответственно пузырьки газа, образующиеся при разрушении полостей, близки к размерам капель. Вихревые пневматические форсунки позволяют получать наиболее мелкие капли, следовательно более мелкой будет и пузырьковая структура при использовании предложенного устройства, и более высоким качество диспергирования газа в жидкость.

При увеличении начального давления газа скорость его истечения возрастет, увеличится перепад давления на торцовые поверхности центрального тела 6 средства распыла жидкости 2, пружина 12 сожмется, осевой зазор в камере закрутки 7 уменьшится и расход газа уменьшится. Таков механизм регулирования расхода газа через устройство.

Использование в предлагаемом изобретении по сравнению с прототипом другого принципа образования пузырьков дает возможность существенно повысить качество диспергирования при одних и тех же параметрах газового потока, а наличие центрального тела в устройстве для обеспечения заложенного принципа диспергирования позволит упростить процесс регулирования расхода газа через устройство.

Сущность изобретения: устройство для диспергирования газа в жидкость содержит приемную камеру, камеру смешения, диффузор и средство для распыла жидкости, выполненное в виде пневматической центробежной форсунки с камерой распыла на выходе, периферийным каналом для подачи газа, образованным корпусом форсунки и центральным подпружиненным обтекателем, и осевым каналом, выполненным в обтекателе и сообщенным с приемной камерой. 1 ил.

Устройство для диспергирования газа в жидкость, содержащее приемную камеру, камеру смешения и диффузор, отличающееся тем, что оно снабжено средством для распыла жидкости, выполненным в виде пневматической центробежной форсунки с камерой распыла на выходе, осевым каналом и периферийным каналом для подачи газа, образованным корпусом форсунки и центральным подпружиненным обтекателем, при этом осевой канал выполнен в обтекателе и сообщен с приемной камерой.