Устройство для гашения пены Советский патент 1983 года по МПК B01D19/02 

Изобретение относится к устройствам для механического гашения пены и может быть использовано в различных областях промышленности при процессах, сопровождающихся образованием пены или эмульсий. Известно устройство, имеюш,ее диск, закрепленный на валу и установленный над емкостью, заполненной жидкостью, неподвижный отражатель и отбойник, препятствуЮШ.ИЙ попаданию продуктов разрушения пены в подшипники. Диск и отражатель выполнены из износостойкого материала, например резины 1. Недостатками указанного устройства являются разрушение пены в ограниченном объеме, непосредственно прилегаюшем к диску и значительные энергетические затраты. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для гашения пены, включающее установленные вертикально сопло для подачи пара или дымового газа и смеситель 2. К недостаткам известного устройства относится то, что при контакте пара со смесью пены и раствора происходит резкое уменьшение его объема за счет конденсации, что сопровождается значительным шумом и вызывает гидравлические удары; эффективность гашения пены определяется величиной потока, образующегося и формирующегося по вертикали смесителя, и диаметром выходного отверстия сопла; естественно, что удельное отношение этого объема к общему объему пены над уровнем рабочей жидкости небольшое, а следовательно, низка и эффективность гащен-ия пены известным устройством. Кроме того, монтаж устройства над рабочей жидкостью уменьщает полезный объем аппаратов из-за наличия слоя вновь и вновь образующейся пены. Цель изобретения - повыщение эффективности гашения пены и улучшение эксплуатационных характеристик устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для гашения пены, включающем сопло для подачи пара или дымового газа и смеситель, сопло снабжено соосно установленным цилиндрическим корпусом с окнами, а смеситель прикреплен к нижнему торцу корпуса, при этом сопло и смеситель выполнены в виде труб Вентури. Целесообразно сужающуюся часть смесителя выполнить с диаметрально противоположными отверстиями, оси которых пересекаются в центре сечения, расположенного между сужающейся и цилиндрической частями смесителя. Труба Вентури, расположенная в корпусе и выполняющая роль сопла, имеет постепенно сужающееся сечение, которое после цилиндрического расщиряется до перво105 начального размера. Вследствие такой формы сопла потеря давления пара в нем меньше, чем в сопле Лаваля или соплах другого типа. Это дает возможность создать поток пара или дымовых газов с более высоким скоростным напором, что необходимо для дальнейшего разрушения пены в слое рабочей жидкости. Для повышения эффективности разрушения пены частично этот процесс осуществляется уже в самом сопле. Это обеспечивается за счет диаметрально расположенных отверстий по образующим сужающейся части с верщиной в центре сечения, Сбразованного сужающейся и цилиндрической частями. В наиболее узкой части второй трубы Вентури, выполняющей роль смесителя, поток пара или дымовых газов достигает наибольщего скоростного напора, а статическое давление его (в соответствии с уравнением Бернулли) становится наименьшим, что создает благоприятные условия для разрушения пены в этой части устройства. Окна в корпусе служат для свободного прохождения смеси пены с рабочей жидкостью за счет эжекции, создаваемой потоком пара или дымовых газов при выходе из сопла. Устройство устанавливается в емкости в зоне образования пены под уровнем рабочей жидкости. Это дает возможность не только разрушать пену, но и частично предупреждать ее образование. На выходе из самого устройства также происходит пеногашение за счет барботажа потока через рабочую жидкость. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - компановка устройства в рабочей емкости. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с прямоугольными окнами 2. Внутри корпуса соосно цилиндрическому патрубку 3 расположена труба Вентури в качестве сопла, состоящая из сужающейся части 4, цилиндрической части 5, расширяющейся части 6 и имеющая диаметрально расположенные отверстия 7 по образующим сужающейся части с вершиной в центре сечения, образованного сужающейся и цилиндрической частями. В верхней части корпуса выполнена крышка 8 с тремя ушками 9 для подсоединения стяжек. 1Дилиндрический патрубок 3 соединен с корпусом 1 при помощи щпилек на фланце 10. К верхней части цилиндрического патрубка подведена линия пара, а к нижней прикреплена труба Вентури в качестве сопла. В нижней части корпуса I выполнено кольцо 11-, с помощью которого прикреплена труба Вентури в качестве смесителя, состоящая из сужающейся 12, цилиндрической 13 и расширяющейся 14 частей. Расстояние между трубой Вентури в качестве сопла и кольцом равно 25 мм. Все детали устройства изготовлены из титана ВТ 1-00 для предотвращения коррозии. В рабочей емкости 15 симметрично расположены два устройства 16 и 17 для гашения пены, которые установлены в зоне образования пены под уровнем рабочей жидкости и прикреплены к крышке 18 емкости с помощью стяжек 19. Устройство для гашения пены работает следующим образом. Как только вспененная масса поднимается, открывают вентиль для подачи пара или дымовых газов. Струя пара, выходящая из расширяющейся части 6, ударяет в массу пенящего раствора и разрущает его на своем пути, передавая при этом в результате внутреннего трения часть своей кинетической энергии прилегающим слоям раствора в сужающейся части трубы Вентури в качестве смесителя, приводя их в движение. При этом раствор вытесняется вниз. В пространстве, которое занимали эти слои, возникает разрежение. Снижение давления позволяет раствору с поверхности через окна 2 корпуса 1 проникать в эту часть пространства,. чем и обеспечивается интенсивное перемешивание пенящего раствора с однрвременным нагреванием и.разрушением тонкой пленки жидкости в газовых пузырьках. Частично раствор подсасывается в сужающуюся часть 4 трубы Вентури в качестве сопла через диаметрально расположенные отверстия 7 по образующим сужающейся части с верщиной в центре сечения, образованного сужающейся и.цилиндрической частями, что также способствует увеличению интенсивности пеногашения. Из трубы Вентури в качестве сопла поток смеси пара, раствора и пены направляется в трубу Вентури в качестве смесителя, где в наиболее узкой ее части 13 достигает максимальной скорости. Вследствие эжекции происходит дополнительное разрушение пены. В расширяющейся части 14 трубы Вентури в качестве смесителя скорость потока уменьщается, но увеличивается его потенциальная энергия, что приводит к формированию потока пара и раствора, который, выходя из расширяюшейся части в массу раствора, разрушает новые газовые пузырьки последнего. Таким образом, пеногашение проходит в четыре ступени: в трубе Вентури в качестве сопла, на выходе пара из нее, за счет эжекции в цилиндрической части трубы Вентури в качестве смесителя и на выходе вновь сформированного потока из расширяюшейся ее части. Симметричность установки устройств обеспечивает равномерность пеногашения (по плошади и объему) в слое рабочей жидкости. Это дает возможность во многих технологических процессах предупреждать обильное ценообразование над поверхностью растворов и обеспечивать разрушение центров (газовых пузырьков) непосредственно в растворе. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики устройства: снижен шум и отсутствуют гидравлические удары при его работе. Выполнение сопла и смесителя в виде трубы Вентури создает более благоприятные условия для гашения пены в четыре ступени, причем предлагаемое устройство не только гасит пену, но и частично предотвращает ее образование.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ПЕНЫ, включающее установленные вертикально сопло для подачи пара или дымового газа и смеситель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности гашения пены и улучшения эксплуатационных характеристик, сопло снабжено соосно установленным цилиндрическим корпусом с окнами, а смеситель прикреплен к нижнему торцу корпуса, при этом сопло и смеситель выполнены в виде труб Вентури. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сужаюш,аяся часть смесителя выполнена с диаметрально противоположными отверстиями, оси которых пересекаются в центре сечения, расположенного между сужающейся и цилиндрической частями смесителя. (Л с о 4 4; ОО О ел