ДЕГАЗАТОР ЖИДКОСТИ Российский патент 1999 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к технике дегазации жидкости и может быть использовано во всех отраслях техники, где требуется удаление растворенных газов из жидкости, в частности в системах с гидроприводом.

Известна установка для удаления газа из жидкости, включающая емкость с расположенными в ней подвижными полками - дефлекторами в виде дисков с коническими насадками, выполненными с осевыми отверстиями, подводящие и отводящие патрубки, отбойник, подпружиненные диски меньшего диаметра, установленные на полках [1].

Известная установка недостаточно эффективна для дегазации жидкости из-за невысокого уровня кавитации и отсутствия акустического воздействия, низко эффективна при изменяющемся скоростном напоре.

Известно устройство для дегазации жидкости, содержащее цилиндрическую камеру с акустическим излучателем, тангенциальные патрубки подвода и отвода дегазируемой жидкости, патрубок отвода газа, патрубок подачи нерастворимого в жидкости газа, при этом днище камеры снабжено размещенным внутри камеры цилиндром и цилиндрическим патрубком, установленным с зазором к патрубку подачи нерастворимого в жидкости газа [2].

Это устройство недостаточно эффективно из-за невысокого уровня инициируемой кавитации жидкости, конструктивно сложно, требует источника тока с сопутствующими элементами безопасности, оптимальная эффективность дегазации определяется в узком интервале расхода обрабатываемой жидкости.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для дегазации жидкости, содержащее корпус переменного сечения, выполненный в виде двух соосно расположенных цилиндров с тангенциальными патрубками и установленной между ними переходной камеры, вокруг которой расположен фокусирующий акустический излучатель, газоотводящие трубки, размещенные по оси с концами, установленными в фокальной зоне излучения, при этом переходная камера выполнена в виде трубки Вентури, а устройство снабжено кольцевой камерой треугольного сечения с вершиной, соединенной с переходной камерой в плоскости ее минимального сечения, а акустический излучатель выполнен в виде части сферической поверхности и размещен в основании кольцевой камеры [3].

Это устройство недостаточно эффективно в дегазации из-за низкого энергетического уровня акустического воздействия, требует относительно высоких скоростей движения обрабатываемой жидкости и малоэффективно при колебаниях расхода жидкости, исключает автоматическую настройку на расходные параметры потока жидкости.

Изобретение решает задачу повышения уровня дегазации жидкости, возможности автоматического регулирования оптимального режима дегазации при изменении расхода обрабатываемой жидкости, вибро-акустическую обработку жидкости без дополнительных акустических источников с дополнительным энергопитанием.

Поставленная задача решается тем, что в дегазаторе жидкости, содержащем корпус с входным и выходными патрубками, акустический излучатель, обтекатель, согласно изобретению сопловая часть выходного патрубка соединена с выходным патрубком через сильфон и выполнена с продольными разрезами различной длины, акустический излучатель выполнен в виде торообразной упругой оболочки, перфорированной в нижней части лучевыми вырезами с образованием пружинящих секторов, при этом оболочка прикреплена к сопловой части входного патрубка и к обтекателю, выполненному коническим и снабженному дополнительной поверхностью растекания в форме тарелок, при этом тарелки дополнительной поверхности растекания выполнены соединенными с образованием внутренней полости, а верхняя тарелка в периферийной части перфорирована с образованием переточных окон.

Отличительные от прототипа признаки обеспечивают технический результат, достаточный для решения задачи:
- Сопловая часть входного патрубка выполнена с продольными разрезами различной длины, что обеспечивает широкий спектр частот колебания консольных элементов и резонирования конца патрубка.

- Сопловая часть входного патрубка соединена с входным патрубком через сильфон, что позволяет не пропустить высокочастотную вибрацию на корпус устройства и на подводящий трубопровод.

- Акустический преобразователь выполнен в виде торообразной упругой оболочки, перфорированной в нижней части, что позволяет акустически обрабатывать жидкость, попадающую в полость оболочки с последующим выводом наружу.

- Торообразная оболочка перфорирована лучевыми вырезами с образованием пружинящих секторов и прикреплена к сопловой части входного патрубка и обтекателю, что позволяет объединить сопло патрубка, упругую оболочку и обтекатель в единую кавитационно-акустическую систему и, кроме того, автоматически регулировать оптимальное положение обтекателя для вхождения в эффективный режим дегазации при изменении расхода обрабатываемой жидкости.

- Обтекатель выполнен коническим и снабжен дополнительной поверхностью растекания в форме тарелок, которые соединены и образуют внутреннюю полость, а верхняя тарелка в периферийной части перфорирована с образованием переточных окон, что позволяет дополнительно к основной обработке жидкости продлить время виброобработки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен разрез дегазатора, фиг.2 - (сечение Б-Б) нижняя часть тороидальной полости, фиг.3 - периферийная часть поверхности растекания, фиг.4 - разрез узла сопловой части входного патрубка и обтекателя.

Дегазатор включает корпус 1, входной патрубок жидкости 2 и размещенный на нем сильфон 3, выходной патрубок жидкости 4, патрубок выхода газа 5, сопловую часть 6 входного патрубка с продольными разрезами 7 и консольными элементами 8, торообразную упругую оболочку 9 с лучевыми вырезами 10 и пружинящими секторами 11, обтекатель 12 с дополнительной поверхностью растекания в торме тарелок - нижней 13 и верхней 14, снабженной переточными окнами 15.

Дегазатор работает следующим образом.

Поток дегазируемой жидкости проходит через входной патрубок 2, сильфон 3 в сопловую часть 6 входного патрубка, перекрытую по сечению обтекателем 12, который под давлением жидкости смещается за счет деформации пружинящих секторов 11. Жидкость поступает в торообразную оболочку 9 и через лучевые вырезы 10 проливается на верхнюю тарелку 14 дополнительной поверхности растекания и через переточные окна 15 на нижнюю тарелку 13 с последующим выходом через выходной патрубок жидкости 4. Выделившийся газ выходит из дегазатора через патрубок выхода газа 5.

При проходе жидкости через продольные разрезы 7 возникают кавитационные воздействия на струи жидкости с выделением пузырьков растворенного газа и одновременно возникают колебания консольных элементов 8, каждый из которых вибрирует с собственной частотой из-за различной длины. Этот широкий набор колебаний инициирует резонансные колебания сопловой части 6, что усиливает процесс дегазации. Одновременно набор колебаний (в том числе и выделенная резонансная частота) передается на торообразную упругую оболочку 9, которая, также колеблясь с собственной частотой, входит в резонанс и передает колебания на обтекатель 12, нижнюю 13 и верхнюю 14 тарелки дополнительной поверхности растекания. Перечисленные конструктивные элементы резонируют с инициированием кавитации также при протекании жидкости в раскрываемый кольцевой зазор между сопловой частью 6 и обтекателем 12. Одновременно торообразная оболочка производит акустическую обработку жидкости, поступающей из продольных разрезов 7 и по обтекателю из сопловой части. Выделившийся газ отводится в патрубок выхода газа 5.

Упругая торообразная оболочка 9 с помощью пружинящих секторов 11 позволяет автоматически обеспечивать поддержание оптимального истечения жидкости через продольные разрезы 7 для постоянного вибрирования консольных элементов 8 при снижении расхода жидкости. Расход снижается - обтекатель прижимается больше к сопловой части, поток через продольные разрезы остается прежним. И обратный порядок - при увеличении расходных параметров потока дегазируемой жидкости.

Дегазатор позволяет повысить уровень дегазации жидкости, использовать вибрационно-акустическую обработку жидкости без специальных акустических источников с дополнительным энергоподводом, а за счет энергии движения самой жидкости, позволяет эффективно вести дегазацию при изменении расходных параметров потока, что повышает технологичность использования дегазатора.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1282861, B 01 D 19/00, БИ N 2, 1987.

2. Авторское свидетельство СССР N 1159589, B 01 D 19/00, БИ N 21, 1985.

3. Авторское свидетельство СССР N 1311752, B 01 D 19/00, БИ N 19, 1987.

Изобретение относится к устройствам для дегазации жидкости и может быть использовано в системах с гидроприводом. Дегазатор содержит корпус с входным и выходными патрубками, акустический излучатель в виде торообразной упругой оболочки, перфорированной в нижней части лучевыми вырезами с образованием пружинящих секторов. Оболочка соединена с обтекателем и сопловой частью входного патрубка, выполненной с продольными разрезами различной длины и соединенной с входным патрубком через сильфон. Обтекатель выполнен коническим с дополнительной поверхностью растекания в форме тарелок. Тарелки скреплены с образованием внутренней полости, а верхняя тарелка перфорирована в периферийной части переточными окнами. Достигаемый результат: повышение уровня дегазации жидкости, использование вибрационно-акустической обработки жидкости без специальных акустических источников с дополнительным энергопитанием, возможность автоматического регулирования оптимального режима дегазации при изменении расхода жидкости. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Дегазатор жидкости, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, патрубок выхода газа, акустический излучатель, обтекатель, отличающийся тем, что сопловая часть входного патрубка выполнена с разрезами, а акустический излучатель выполнен в виде торообразной упругой оболочки, перфорированной в нижней части и прикрепленной к сопловой части входного патрубка и к обтекателю. 2. Дегазатор по п.1, отличающийся тем, что разрезы сопловой части входного патрубка выполнены продольными с различной длиной. 3. Дегазатор по п.1, отличающийся тем, что обтекатель выполнен коническим и снабжен дополнительной поверхностью растекания в форме тарелок. 4. Дегазатор по п.1, отличающийся тем, что нижняя часть торообразной оболочки перфорирована лучевыми вырезами с образованием пружинящих секторов. 5. Дегазатор по п.1, отличающийся тем, что сопловая часть входного патрубка соединена с входным патрубком через сильфон. 6. Дегазатор по п.3, отличающийся тем, что тарелки дополнительной поверхности растекания выполнены соединенными с образованием внутренней полости, а верхняя тарелка в периферийной части перфорирована с образованием переточных окон.