Устройство для дегазации жидкости Советский патент 1984 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к аппаратам для дегазации жидкости и может быть использовано в химической, нефтехимической промышлеиности, в энергетике для дегазации подпиточной воды тепловых сетей, питательной воды опреснительных установок. Известно устройство для дегазации жидкости, содержащее трубопровод, проточный участок с установленными в нем рядами кавитационных элементов в-виде цилиндров, за которыми выполнены отверстия, сообщающиеся с вакуумной камерой (1|. Однако работа такого устройства основана на использовании явления кавитации, возникающего при обтекании кавитационных элементов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для дегазации жидкости, содержащее рабочий участок с установленными в нем кавитациоиными элементами, в теле которых выполнены каналы, выходящие на тыльную сторону элементов и соединенные через полый стержень с патрубком вакуум-системы, причем рабочий участок соединен с емкостью (2). Недостатками известного устройства являются слабо развитая поверхность дегазации жидкости и большие удельные энергетические затраты. Это объясняется тем, что энергия скоростного напора жидкости (8-10 м/с), которая требуется для создания кавитационных течений не используется, а кавитационные элементы имеют такой профиль, который не позволяет получить устойчивую границу раздела фаз газ-жидкость (граница каверны), а следовательно, и развитую поверхность дегазации. Цель изобретения - увеличение поверхности дегазации и уменьшение удельных энергетических затрат. С этой целью устройство для дегазации жидкости, содержащее рабочий участок с установленными в нем кавитациониыми элементами, в теле которых выполнены каналы, выходящие на тыльную сторону элементов и соединенные через полый стержень с патрубком вакуум-системы, причем рабочий участок соединен с емкостью, кавитационные элементы выполнены в виде крыльчатки с клиновидной формой . лопастей, а рабочий участок соединен с емкостью тангенциально. На рис- 1 изображено устройство для дегазации жидкости, общий вид; на фиг. 2 узел I на фиг. I. Устройство для дегазации жидкости содержит циркуляционный насос I, регулирующий вентиль 2, рабочий участок 3, емкость 4, вентиль 5 для отвода газа из дегазируемой жидкости и цилиндрическую трубу 6. По оси рабочего участка, представляющего собой трубу круглого сечения, на стержие 7 укреплен кавитационный элемент 8, выполненный в виде крыльчатки с клиновидной формой сечения лопастей. В теле крыльчатки предусмотрены каналы 9. Каналы соединены через выполненный полым стержень 7 и вентиль 10 с вакуум-системой. Устройство для дегазации жидкости содержит также коифузор II и вентиль 12 для слива дегазированной жидкости. Устройство для дегазации жидкости работает следующим образом. При помощи циркуляционного насоса 1дегазируемая жидкость через вентиль 2и конфузор И, в котором достигается необходимая скорость (8-10 м/с) и падение статического давления, подается в рабочий участок 3, где при обтекаиии лопастей крыльчатки 8, укрепленной на стержне 7, образуются суперкавитационные полости (каверны). Поскольку в кавернах давление меньше Парциальных давлений, растворенных в жидкости газов, жидкость дегазируется, причем газ из каверны удаляется через вентиль 10 посредством вакуум-системы, например вакуум-насосом,. Дополнительно дегазация осуществляется в емкости 4, которая соединена тангенциально с рабочим участком 3. При этом из-за тангенциального соединения рабочего участка жидкость в емкости закручивается и образуется воронка, давление в которой ниже давления растворенных в жидкости газов. Этот перепад давлений обуславливает дегазацию, причем газ из воронки отводится при помощи вакуум-системы через вентИль 5. Выполнение кавитационного элемента в виде крыльчатки с клиновидной формой сечения лопастей (суперкавитирующий профиль) позволяет получить более развитую сравнению с известным устройством поверхность дегазации, величина которой может регулироваться как изменением геометрии крыльчатки (угол атаки, щаг лопасти), так и гидродинамикой процесса (скорость потока, давление). При этом кромка лопасти кавитационного элемента, где размещен канал для отбора газа из соображений прочности, изготовляется утолщенной, а другая острая кромка лопасти обеспечивается строго фиксированную линию отрыва потока (границу каверны), причем замыкание каверны за пределами лопасти крыльчатки устраняет их кавитационно-эрозионные повреждения. Суперкавитирующий профиль обеспечивает также минимальные гидравлические потери в контуре устройства, а следовательно, снижение энергетических затрат на процесс дегазации жидкости.

Таким образом, в предлагаемом устройстве для дегазации жидкость дегазируется ступенчато за счет кавитациоиного обтекания крыльчатки и использования энергии скоростного напора в емкости, которая соединена тангенциально с выходом рабочего .участка.

. Использование энергии скоростного напора в предлагаемом устройстве для дегазации позволяет уменьшить удельные энергетические затраты на процесс дегазации, как показывают расчеть1,в 1,5-2 раза, при одновременном увеличении степени дегазации.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ, содержащее рабочий участок с установленными в нем кавитационнымн элементами, в теле которых выполнены каналы, выходящие на тыльную сторону элементов и соединенные через полый стержень с патрубком вакуум-системы, причем рабочий участок соединен с емкостью, отличающееся тем, что, с целью увеличения поверхности дегазации и .уменьщения удельных энергетнческих затрат, кавитационные элементы выполнены в виде крыльчатки с клиновндной формой сечения лопастей, а рабочий участок соединен с емкостью тангенциально.