Пульсатор Советский патент 1984 года по МПК B01D11/00 

Изобретение относится к устройствам для создания пульсации в аппа ратах химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для интенсификации массообменных процес сов. По основному авт. св. № 891108 известен пульсатор, имеющий корпус с пульсационными патрубками, ротор, выполненный в виде полого цилиндра перегородкой, делящей объем на две изолированные камеры, на цилиндриче кой поверхности каждой камеры ротора выполнены прорези, перпендикулярные образующей цилиндра 1 Недостатком известного пульсатора является отсутствие возможности одновременного генерирования раз личных частот пульсации, что не позволяет применять его для осуществления интенсивного режима массопередачи в пульсационных экстракторах. Цель изобретения - одновременное генерирование импульсов давлени двух различных частот. Указанная цель достигается тем, что в пульсаторе, включающем цилиндрический корпус, патрубки пульсаци подачи и стравливания, ротор,выполненный в виде полого цилиндра, снаб женного перегородкой, на цилиндрической поверхности ротора выполнены прорези, на внутренней поверхности ротора выполнены пазы, пересекающие прорези каждой камеры ротора, причем пазы размещены диаметрально про тивоположно . Такое выполнение ротора позволяет при его вращении изменять сопротивление каналов ротора, что дает возможность на основные ИМПУЛЬСЫ, определяющие структуру потоков в массообменном аппарате, наложить импульсы более высокой час тоты, что способствует развитию межфазной поверхности и тем самым существенно повысить эффективность массообменных аппаратов. На фиг. 1 представлен пульсатор продольный разрез; на фи. 2 - разрез Л-А на фиг. 1 , на фиг. 3 - экспериментально полученные формы импульсов давления на выходе пульсато ров. Пульсатор состоит из цилиндрического корпуса 1 с размещенными на нем друг против друга патрубками по дачи 2, стравливания 3 и пульсационными патрубками 4 и 5. Пульсатор имеет ротор 6 с перегородкой 7, де- лящей полость ротора на изолированные друг от друга камеры 8 и 9. Цилиндрическая поверхность каждой камеры имеет прорези 10 и 11, перпендикулярные образующей цилиндра, и пазы 12, пересекающие прорези 10 и 11, примем пазы 12 размещены диаметрально противоположно друг к другу. Образованные прорезями и пазами каналы связывают патрубки подачи 2 и стравливания 3 через камеры 8 и 9 с пульсационными патрубками 4 и 5. На фиг. 3 приняты следующие обозначения: кривая 13 - на выходе известного пульсатора, кривая 14 на выходе пульсатора предлагаемой конструкции. Пульсатор работает следующим образом. При вращении ротора 6 в первую четверть периода патрубок 2, связанный с линией нагнетания источника постоянного перепада давления, через прорезь 10, пазы 12, пересекающие прорезь ротора, и камеру 9 сообщается с пульсационнымипатрубками 4 и 5. При этом проходное сечение патрубка 2 изменяется от некоторой постоянной величины, определяемой прорезью 10 до сечения полностью открытого патрубка 2 при совмещении его с пазом 12. Таким образом, в камере 9 ротоа и, следовательно, в пульсационном патрубке 4 положительный импульс авления, передаваемого через патрубок 2 от источника постоянного переада, скачкообразно меняется, прием на основной импульс давления, пределяемый шириной прорези 10, наладывается давление, пульсирующее такт пересечения пазами 12 ротора ечения патрубка 2. Частота основноо импульса- определяется числом обоотов ротора, а наложенного импульа - пропорционально числу пазов 12, асположенных на цилиндрической поерхности камеры 9. Одновременно патубок стравливания 3, связанный с лиией стравливания источника постояного перепада, через прорезь 11, паы 12, расположенные на цилиндричесой поверхности камеры 8, и камеру 8 ообщается с пульсационным патрубком . В камере 8 и патрубке 5 возника310ет отрицательный основной и отрицательный наложенный импульсы давления. Во вторую четверть периода давление в камерах ротора меняется на противоположное, а за один полный оборот ротора в каждом пульсационно патрубке изменение знака давления происходит дважды. Наличие указанных признаков позволяет генерировать сложные импуль сы, представляющие собой сумму импульсов двух частот - низкой и высо кой. Импульсы низкойчастоты улучшают структуру потоков в массообмен ном аппарате. Импульсы высокой частоты ойределяюТ диссипацию энергии во взаимодействующих потоках, определяюще влияют на межфазную поверхность и сужают спектр распределения капель дисперсной фазы по размеру. Проведение массообмена с наложением пульсации двух частот позволяет существенно повысить эффективность массообменных аппаратов. Образец данной конструкции пуль сатора изготовлен и испытан на лабо раторной экстракционной установке. Пульсатор диаметром 100 мм был уста новлен в системе подвода пульса ции к лабораторному коаксиальном экстрактору диаметром 100 мм. Испытания предлагаемого образца пульсатора показали работоспособность, надежность конструкции, полученные импульсы давления имели форму синусоиды с наложенной частотой более высокого порядка. Применение предлагаемого пульсатора для интенсификации экстракции уксусной кислоты из четыреххлористого углерода водой позволяет повысить эффективность процесса извлечения на 25% по сравнению с процессом, проходящим при подводе энергии с помощью обычной двухполупериодной пульсации. За базовый образец принят пульсатор золотникового типа, широко применяемый в промышленных пульсационных установках. Для создания пульсации двойной частоты с помощью золотникового пульсатора необходимо устанавливать два пульсатора с независимыми приводами, что значительно усложняет и удорожает установку, снижает ее надежность. Кроме того, возрастают затраты энергии на создание пульсации . Применение предлагаемого пульсатора по сравнению с базовым образцом позволяет повысить надежность и эффективность экстракционной установки, снизить затраты энергии на создание пульсаций.

Фиг.г

ПУЛЬСАТОР по авт. св. № 891108, о тличающийся тем, что, с целью одновременного генерирования импульсов давления двух различных частот, на внутренней поверхности ротора выполнены пазы, пересекающие прорези каждой камеры ротора, причем пазы размещены диаметрально противоположно. (Л с