Устройство для пеногашения Советский патент 1983 года по МПК B01D19/02 

Изобретение относится к устройствам для разрушения пены и пред.назначено для использования в технологических процессах в микробиологическсй, медицинской и других отраслях промышленности, сопровождающихся обильным образованием пены требующей дальнейшего разрушения.

Известно устройство для пеногашения, представляю(цее собой скрепленный пучок труб, в верхней части которых установлены излучатели ультразвуковых колебаний о Поднимающаяся по трубам пена под давлением ультразвука разделяется на капельную жидкость и газ 1L

Недостатком конструкции является то, что капли жидкости, стекая вниз могут захватываться пеной и снова подниматься противотоком, в результате чего резко снижается производительность устройства и увеличив.аетс унос капельной жидкости из аппарата Кроме того, использование в качеств источника ультразвуковых колебаний потока воздуха, выходящего из сопла приводит к большому расходу сжатого воздуха,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для пеногашения, включающее вертикально размещенную внутри аппарата трубу с боковым отверстием в верхне части для подачи пены, установленны внутри источник акустических колебаний и патрубки отвода разделенных жидкости и газа 2.

Недостатком известного устройств является то, что разрушение пузырьков пены происходит на малом расстоянии от источника звука из-за быстрого затухания звуковых волн в воздушной среде. Ограниченная область воздействия на пену означает невысокую эффективность разрушения стойких пен с большими значениями секундного расхода, что ведет к уменьшению производительности процесса разрушения по расходу газа. Кроме того, время воздействия на пену поля акустических колебаний мало, так как патрубок вывода газа находится в непосредственной близости от бокового окна подачи пены, что приводит к уменьшению надежности полного разрушения пены.

Цель изобретения - увеличение производительности, процесса разрушения пены путем интенсификации резонансной вибрации в пузырьках пены. ,

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для пеногашения, содержащем вертикальную трубу с боковым отверстием в верхней части для подачи пены, источник &кустических колебаний и патрубки отвода жидкости и газа, источник акустических колебаний расположен по всей длине трубы, а внутренняя поверхность трубы выполнена с коль5 цевыми канавками, расположенными с постоянным шагом вдоль трубы.

Предлагаемое конструктивное выполнение позволяет повысить про,изводительность пеногашения по объе0 му пены, разрушаемой в единицу времени. Увеличение производительности процесса разрушения пены достигается путем интенсификации резонансной вибрации в пузырьках пены в резуль5 тате совпадения- собственной и вынужденной частот колебаний.

Для обеспечения наиболее благоприятных условий для разрушения пены при помощи акустических колебаQ НИИ необходимо создать резонансные колебания газа внутри пузырьков пены, так как при резонансных вибрациях оболочки пузырьков подвергаются , . деформациям и, .следователь но, легче разрушаются. Для этого поток- пены, увлекаемый выходящим из аппарата барботирующим газом, направляется в участок трубопровода, где за счет его переменного сечения возникают колебания давления внутри потока, а значит и в каждом пузырьке. Частота колебаний давления определяется скоростью потока на входе в трубу, шагом канавок и их глубиHoi, По этим параметрам определяет5 ся необходимая частота внешних акустических колебаний, которые создаются по всей длине трубопровода, для воздействия на весь поток пены в трубе,

0 На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1,

Устройство для разрушения пены

5 установлено в аппарате 1 и состоит из трубы 2 подачи пены, патрубка 3 выхода газа из аппарата, сборника 4 жидкости, генератора 5 акустических колебаний с продольным волноводом 6 и штуцера 7 слива жидкости из сборника 4 обратно в аппарат. Труба 2 и патрубок 3 расположены вертикально, а сборник 4 жидкости укреплен в их нижней трубе. В верхней части трубы 2 имеются боковые

отверстия 8 для прохода пены из аппарата, а ее внутренняя поверхность выполнена с кольцевыми канавками 9, расположенными с постоянным шагом вдоль образующей. Генератор

0 5 колебаний, например магнитострикционный, монтирован внутри трубы 2 выше боковых отверстий 8, а установленный продольно в центре трубы струнный волновод б одним своим

5 концом связан с генератором 5 и

другим концом укреплен э нижней части 10 трубы 2.

Устройство работает следующим образом.

При повышении уровня пены в аппарате 1 и достижении ею боковых отверстий 8 происходит засасывание пены внутрь трубы 2. Пена поступает в трубу 2, поскольку ее увлекает барботирующий газ, выходящий из аппарата последовательно через трубу 2 и патрубок 3. При прохождении потока пены через трубу в нем возникают периодические колебания давления за счет наличия кольцевых канавок 9, которые роздают то расширение, то сужение потока, а следовательно, увеличение и уменьшение давления в потоке, т.е. в пузырьках пены. Зная расход барботирующего газа, средний диаметр трубы 2, шаг кольцевых канавок 9 и длину участка трубы с канавками, можно определить частоту колебаний давления газа в пузырьках. С этой же частотой колеблется продольный волновод б генератора 5. При этом в пузырьках пены по всей длине трубы 2 образующиеся при разрушении пены капли жидкости выносятся из трубы 2 потоком газа и скапливаются в нижней

части сборника 4, из которого затем через штуцер 7 попадают обратно в аппарат. Освобожденный из пены газ выводится из аппарата через патрубок 3. ПОСКОЛЬКУ направление потоков

в трубе 2 и патрубке 3 противоположное, то сборник 4 является инерционным уловителем капель жидкости.

Предлага-амое устройство обеспечивает увеличение производитель- ности .по расходу пены, вследствие .чего становится возможным применять его в аппаратах С большим диапазоном рабочих объемов и расходов, что в конечном итоге расширяет возможности применения устройства,.уменьшает номенклатуру пеногасителей, а также увеличивает надежность и эффективность разрушения пен с высокой стойкостью.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕНОГАШЕНИЯ, содержащее вертикально размещенную внутри аппарата трубу с боковым отверстием в верхней части для подачи пены, установленный внутри трубы источник акустических колебаний и патрубки отвода разделенных жидкости и газа, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности гашения, источник акустических колебаний расположен по всей длине трубы, а внутренняя поверхность трубц выполнена с кольцевыми канавками, расположенными с постоянным шагом вдоль трубы. о 9 САЭ 4; СО