Устройство для пеногашения Советский патент 1984 года по МПК B01D19/02 

Изобретение относится к оборудова нию для ведения технологических процессов в химической, медицинской и других смежных отраслях промьшшеннос ти, сопроволщакицнхся обильным образованием пены и требующих ее разруше ния, а точнее к механическим устройствам для непрерывного разрушения пены в аппаратах. Известно устройство для пеногашекия, содержащее установленный в корпусе на вертикальном валу пеногася.щий элемент в виде спиралевидной перегородки, укрепленной между дисками и образующий совместно с ними междисковую полость, и подводящие и отводящие патрубки 11 Недостатком данного устройства дл для пеногашения является то, что пена движется по спиралевидной перегородке от центра к периферии, но так как наибольшие центробежные силы име но у периферии, а пена находится в этой зоне малый промежуток времени (в конце разгона), то, следовательно и суммарный разрушакядий импульс сил центробежного поля (время силу) будет невысок, что приведет к невысокой производительности разрушения стойких пен, т.е. к их неполному раз рушению и необходимости использовать химический пеногаситель. Цель изобретения - повьшение эффективности разрушения пены путем ко комплексного силового воздействия на нее. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для пеногашения, содержащем установленный в корпусе на вертикальном валу понегасящий элемент в виде спиралевидной перегородки, укрепленной между дисками подводящие и отводящие патрубки, спиралевидная перегородка выполнена перфорированной с направлением навивки, противоположным направлению вращения вала, а устройство снабжено сообщающейся с междисковой полостью кольцевой замкнутой камерой, на поверхности которой установлен отводящий патрубок для вывода газа. Вал выполнен полым с отверстиями, посредством которых он сообщается с междисковой полостью и кольцевой ка;1 ерой. Целесообразно отверстия в спирале видной перегородке в каждом последую щем витке сместить один относительно другого и выполнить в верхней части перегородки. Спиралевидная перегородка выполнена конической с расширением в ниж- ней части. На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез на фиг. 2 - вариант выполнения устройства с полым валом{ на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Устройство для пеногашения состоит из установленного в корпусе аппарата 1, вертикального приводного вала 2, на котором укреплен пеногасящий (элемент в виде спиралевидной перегородки 3, смонтированной между верхним 4 и нижним 5 дисками, которые фиксируются на валу 2 при помощи винта 6 и штифта 7. В перегородке 3 вьтолнены отверстия 8, смещенные в каждом последующем витке относительно друг друга и размещенные в верхней части перегородки 3 под верхним диском 4. Для вывода из аппарата отсепарированного в устройстве газа служит отводящий патрубок 9, укрепленный на поверхности кольцевой замкнутой камеры 10, сообщающейся с центральной междисковой полостью 11 при помощи отверстий 12 в верхнем диске 4 (в случае расположения камеры 10 внутри аппарата) и при помощи радиальных отверстий 13 и 14 (в случае вьтолненйя вала 2 с продольной полостью 15). Камера 10, расположенная внутри корпуса аппарата, снабжена центральным отверстием 16 для прохода газа из полости 11 и отверстия 12 к отводящему патрубку 9. Кроме того, камера 10, изолирована от окружающей среды и объем аппарата при помощи упругих уплотнительных колец 17, укрепленных в крышке 18 аппарата. Для более надежной герметизации ввода вала 2 в аппарат может быть использовано торцовое уплотнение, устанавливаемое над камерой 10 (не показано). Устройство для пеногашения работает следующим образом. Пена, образующаяся в аппарате 1, при барботировании культуральной жидкости увлекается газом к пеногасящему элементу, вращающемуся на приводном валу 2. Движение газа в устройстве организовано от периферии спиралевидной перегородки 3 к центральной междисковой полости 11 через отверстия 8 в перегородке 3. Пена тоже стремится вместе с газом пройти в полость 11, но при этом она подверга ется воздействию сразу трех разрушаю щих факторов. Первый из них обусловлен сдвиговыми деформациями пузырей в отверстиях 8 спиралей перегородки 3, вращающихся относительно потока пены. .Второй фактор - увеличением значений импульса сил центробежного поля (произведение силы на время ее действия), которое создается смещением отверстий 8 в каждом последующем витке спирали, что исключает прямое радиальное движение пены к полости 11, а следовательно, вызьгоает ее задержку в перфорированной зоне пеногасящего элемента, где действуют максимальные разрушающие силы центробежного поля. Чем больший промежуток времени пена подвергается максимальному силовому воздействию, тем интенсивней она разрушается. Третий разрущающий фактор получается в результате задания направления вращения вала 2 противоположным направлению навивки спирали перегородки 3, при этом витки как бы бегут от центра к периферии и тем самым постоянно оказывают на пену давление отбрасьгоая ее к наружной поверхности пеногасящего элемента. Вьтолнение перегородки 3 конической с расширением в нижней части и с отверстиями 8, расположенными под верхним диском А, способствует более надежному отделению пены и капель 1 5« жидкости от газа под действиемцентробежных сил в нижней части пеногасящего элемента и транспортировке их витками к периферии. Образующиеся в результате разрушения пены капли жидкости радиально отбрасьгоаюься из спирали навстречу поступающему к устройству потоку пены и дополнительно гидродинамически разрушают его, что уменьшает плотность пены и способствует -ее более легкому разрушению в пеногасящем элементе, т.е. также увеличивает эффективность работы предлагаемого пеногасителя. Таким Образом, общим направлением движения разрушенной пены в устройстве является от центра вдоль нижнего диска 5 к периферии, а для газа через отверстия 8 под верхним диском 4, замкнутую камеру 10 и отводящий патрубок 9. Предлагаемое выполнение устройства для пеногашения обеспечивает полное разрушение стойких пен за счет организации комплексного воздействия на них нескольких разрушающих факторов. Вследствие этого становится возможным применять предлагаемый пеногаситель без использования химического пеногасителя, что приведет к знь чительной его экономии и повышению чистоты и качества конечного продукта.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕНОГАШЕНИЯ, содержащее установленный в корпусе на вертикальном валу пеногасящий элемент в виде спиралевидной перегородки, укрепленной между дисками и образующей совместно с ними междисковую полость, и подводящие и отводящие патрубки, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения эффективности разрушения пены, спиралевидная перегородка вьшолнена перфорированной с направлением наЪивки, противоположным направлению вращения вала а устройство снабжено сообщающейся с мёждисковой полостью кольцевой замкнутой камерой, на поверхности которой укреплен патрубок для вывода газа. 2.Устройство по п. 1, о .т л и чающееся тем, что вал выполнен полым с отверстиями, посредством которых он сообщается с междисковой полостью и кольцевой камерой. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отверстие в спиралевидной перегородке в каждом i последующем витке смещены одно относительно другого и выполнены в верх1& ней части перегородки. 4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что спиралевидная перегородка выполнена конической Q с расщирением в нижней части. О со ел со оо СП

/-/I

Фиг.З