СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ СРЕД Российский патент 2004 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к области теплотехники, касается обработки жидкости, в частности воды, и предназначено для удаления из нее растворенных газов.

Известен способ обработки, преимущественно дегазации, жидких сред, включающий прокачку жидкости через форсунки [1].

Форсунки распиливают воду в виде капельных завес, установленных одна под другой с образованием зигзагообразных каналов между ними для прохода пара.

Недостатком указанного технического решения является недостаточная степень очистки воды от растворенных газов.

Ближайшим техническим решением является способ обработки, преимущественно дегазации, жидких сред, включающий прокачку жидкости через диффузорный щелевой канал, подачу ее в струйном режиме на пленкообразующую поверхность и последующее воздействие на образованную пленку [2].

В указанном техническом решении рабочая среда по мере подачи уже в диффузорном щелевом канале начинает расслаиваться на жидкостную и газовую фазы и к пленкообразующей поверхности подается, по существу, двухфазный поток, в котором из жидкостной фазы уже частично выведены газовые включения. Окончательное отделение жидкости от газа происходит на сепарирующей поверхности.

Т.е. процесс сепарации рабочей среды как в самом щелевом канале, так и на сепарирующей поверхности протекает в присутствии постоянно увеличивающегося спутного потока газовой компоненты. В результате, снижается эффективность дегазации рабочей среды.

Целью изобретения является повышение эффективности дегазации рабочей среды.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе обработки, преимущественно дегазации, жидких сред, включающем прокачку жидкости через, по крайней мере, одно струйное сопло, подачу ее в струйном режиме на пленкообразующую поверхность и последующее воздействие на образованную пленку, предварительно, перед прокачкой жидкости, выбирают угол ввода жидкости в сопло относительно его оси, а в процессе прокачки жидкости через упомянутое сопло выбирают и поддерживают значение ее входного давления с образованием на внутренней поверхности сопла пленочного режима течения и подают на пленкообразующую поверхность струю в виде объемной пространственной пленки, причем жидкость дополнительно подвергают требуемому воздействию в процессе образования пленки в сопле.

Кроме того, в процессе образования пленки по оси сопла могут создавать разрежение и одновременно осуществлять подвод тепла к жидкости как непосредственно к образуемой пленке путем впрыска пара в сопло так и через стенки сопла внешними теплообменными элементами.

На чертеже схематично изображен деаэратор, реализующий описываемый способ обработки.

Описываемый деаэратор выполнен в виде полого корпуса 1 с патрубком 2 подвода обрабатываемой жидкой среды и осесимметрично расположенным соплом 3. Сопло 3 снабжено каналами 4 подачи жидкости в сопло. Каждый из каналов 4 введен в сопло 3 под углом к его образующей в поперечном сечении и дополнительно ориентирован относительно оси сопла 3 под определенным, заранее выбранным для конкретной обрабатываемой жидкой среды, углом. Т.е. каналы 4 образуют с осью сопла 3 пространственный угол, который для каждой из обрабатываемой среды имеет свой угол наклона к оси сопла и свой угол ввода относительно его образующей. По оси сопла 3 встроен патрубок 5 отвода выпара, а вокруг сопла может быть выделена полость 6 под нагревательные элементы 7. На выходе из сопла 3 размещена пленкообразующая поверхность 8, которая в общем случае может быть любой формы, в частности конического тела вращения. В полости корпуса 1 предусмотрен датчик давления 9.

При включении деаэратора в работу рабочая среда через подводящий патрубок 2 поступает в полость корпуса 1 и через каналы 4 под определенным пространственным углом с требуемыми дозировкой и скоростью вводится в сопло 3. С помощью датчика давления 9 осуществляется постоянный контроль значения входного давления обрабатываемой среды с тем, чтобы в сопле образовался и постоянно поддерживался режим пленочного течения.

Далее, образованная на выходе из сопла струя в виде объемной пространственной пленки, имеющей в поперечном сечении форму кольцевого тора, поступает на пленкообразующую поверхность 8, где происходит дополнительное утонение пленки.

В процессе стекания жидкости вдоль пленкообразующей поверхности с внешней стороны пленки любым известным образом создаются условия для отвода выпара, инициирующие выход паров и растворенных газов из пленки.

Отвод выпара при определенных условиях может происходить как непосредственно в атмосферу, так и вакуумированием полости, в которой размещена пленкообразующая поверхность 8.

Одновременно через патрубок 5 с помощью вакуум-насоса осуществляется отвод образующегося выпара из полости сопла 3. При необходимости достижения более глубокой степени дегазации образуемая пленка может подогреваться как непосредственно путем впрыска пара в сопло 3, так и через стенки сопла от нагревательных элементов 7.

В результате, уже в процессе формирования струи в сопле, жидкость частично дегазируется, а выделившиеся пары и газы отводятся из полости сопла и на пленкообразующую поверхность подается частично дегазированная жидкость без сопутствующих газовых потоков. Дальнейшая дегазация жидкости на пленкообразующей поверхности происходит в благоприятных условиях при отсутствии спутных газовых потоков и минимальных толщинах самой пленки.

Таким образом, описанное техническое решение обеспечивает дегазацию и эвакуацию образующихся газов непосредственно в момент формирования струи в сопле, их выделение из обрабатываемой жидкости на всем протяжении сопла и сепарирующей поверхности, что повышает эффективность процесса дегазации рабочей среды в целом.

Источники информации

1. Патент Франции №1285134, MПK F 22 d, опубл. 1962 г.

2. Международная заявка №PCT/RU98/00317, МПК F 22 D 1/50, опубл. за №WO 00/20798, 2000 г.

Изобретение относится к области теплотехники, касается обработки жидкости, в частности воды, и предназначено для удаления из нее растворенных газов. Способ включает подачу жидкости через струйное сопло на пленкообразующую поверхность в виде объемной пространственной пленки. Жидкость вводят в сопло под углом к его оси и под давлением, которое обеспечивает пленочный режим течения жидкости в сопле. Технический результат состоит в повышении эффективности дегазации. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ обработки, преимущественно дегазации, жидких сред, включающий прокачку жидкости через, по крайней мере, одно струйное сопло, подачу ее в струйном режиме на пленкообразующую поверхность и последующее воздействие на образованную пленку, отличающийся тем, что предварительно перед прокачкой жидкости выбирают угол ввода жидкости в сопло относительно его оси, а в процессе прокачки жидкости через упомянутое сопло выбирают и поддерживают значение ее входного давления с образованием на внутренней поверхности сопла пленочного режима течения и подают на пленкообразующую поверхность струю в виде объемной пространственной пленки, причем жидкость дополнительно подвергают требуемому воздействию в процессе образования пленки в сопле.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе образования пленки по оси сопла создают разрежение.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе образования пленки осуществляют подвод тепла к стенкам сопла.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе образования пленки осуществляют впрыск пара в сопло.