Аппарат с самовсасывающей мешалкой Советский патент 1984 года по МПК B01F5/10 

ND

СО 4

1 1 Изобретение относится к области аппаратуры с механическими перемешивающими устройствами, предназначенной для проведения процессов, связан ных с поглощением газов жидкостью. Известен аппарат с самовсасывающей мешалкой, устройство для всасывания газа которого состоит из полого тела, жестко соединенного с валом привода, турбинной мешалкой закрытого типа, Полый вал имеет входные отверстия для газа, расположенные выше уровня жидкости в аппарате, и выходные отверстия на конце вала, че рез которые газ выходит в каналы мешалки, образованные в междисковом пространстве лопастйми. При вращении мешалки, представляю щей собой центробежный насос, давление в потоке на входе установки ниже, чем давление на поверхности в аппарате. Вследствие создавшегося перепада давления газ из верхней части аппарата начинает поступать через отверстия в полом валу в каналы мешалки и далее в жидкую среду аппарата. Непрореагировавший газ, вьделившийся из каждой фазы, поступает в газовую фазу и вновь засасывается мешалкой ij . Однако данный аппарат не обеспечивает равномерного перемешивания 1по всему своему объему. Всасывающая способность мешалки и расход газа в таком аппарате ограничены небольшим перепадом давления вследствие малых скоростей жидкости в зоне мешалки. Известен аппарат с самовсасывающей мешалкой, включающий корпус, ци куляционную трубу, расположенную по оси корпуса, отражатель, закрепленный над циркуляционной трубой, патрубки ввода и вывода компонентов винтовую мешалку с обтекателем, раз мещенную по оси корпуса внутри циркуляционной трубы, имеющую нижний привод, и трубу подвода газа. В этом аппарате снаружи установл на тороидальная обечайка, во внутре ней стенке которой выполнены отверс тия. Труба подвода газа соединена с тороидальной обечайкой 2j . Недостатком данного аппарата явл ется низкая интенсивность процесса перемешивания, ограниченная всасыва щей способностью мешалки. Зона наименьшего давления при работе мешал72ки находится на у ровне ее обтекателя .на значительном расстоянии от отверстий для выхода газа из тороидальной обечайки. Кроме того, затруднена чистка внутренних стенок тороидальной обечайки при использовании аппарата для рабочих сред, склонных к адгезии. Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания. Поста;вл«нная цель достигается тем, что в аппарате ,с самовсасывающей Мешалкой, включающем корпусj циркуляционную трубу, расположенную по оси корпуса, отражатель, закрепленньй над циркуляционной трубой, патрубки ввода и вьтода компонентов, винтовую мешалку с обтекателем, размещенную по оси корпуса внутри циркуляционной трувы, имеющую нижний привод, и трубу подвода газа, нижний конец трубы подвода газа расположен соосно винтовой мешалке ра уровне обтекателя. На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат с самовсасывающей мешалкой, продольный разрез; на фиг. 2 - нижняя часть аппарата в зоне мешалки. Аппарат состоит из корпуса 1, внут реннего теплообменного устройства 2, выполняющего роль циркуляционной трубы, отражателя 3, винтовой мешалки 4, представляющей собой осевой насос и установленной на роторе привода 5, трубы 6 подвода газа, направляющего аппарата 7, сепаратора 8 жидкости, патрубка 9 для подачи свежего газа на трубе 6, обтекателя 10 мешалки и патрубка 11 вывода отработанного газа. Аппарат работает следующим обраВ зоне А движение осуществляется по замкнутому циркуляционному контуру, образованному стенками корпуса 1, циркуляционной трубой (внутренним теплообменным устройством 2) и отражателем 3. . В результате работы мешалки 4 в зоне А создается турбулентный поток перемешиваемой жидкости с поступающим в нее через трубу 6-газом, который всасывается мешалкой в зоне пониженного давления Г. Прореагировавшая жидкость с заключенным в ней непрореагировавшим газом при непрерывном процессе перемешивания поступает , в зону Б над отражателем 3, в которой в успокоенном слое жидкости происходит-сепарация газа, поступающего в зону В. Из. зоны Б отбирается готовый продукт, а вьщелившийся в зону В газ вновь через сепаратор жидкости поступает в трубу 6, засас ваемый мешалкой 4. В сепараторе 8 жидкости газ освобождается от капел жидкости. Одновременно через патрубок 9 в трубу 6 поступает свежий газ, расход Которого автоматически регулируется по давлению в патрубке 9. Выход отработанного газа осущ ствляется через патрубок 11. Для предотвращения вращательного движения в аппарате в кольцевом слое жидкости между циркуляционной трубой 2 и стенками корпуса 1 в зоне нагнетания Д мешалки 4 расположен направляющий аппарат 7. Нижний конец трубы 6 подвода газа должен быть расположен на уровне обтекателя винтовой мешалки, что обеспечивает постепенное снижение давления в направлении к мешалке. В этом случае постепенно снижается площадь проходного сечения потока 474 жидкости. Когда между нижним концом трубы 6 подвода газа и обтекателем 10 мешалки будет расстояние, то в пределах последнего увеличивается площадь проходного сечения потока жидкости, что при установившемся режиме дает местное увеличение давления жидкости, которая перекрывает поток газа по трубе 6. Предлагаемая конструкция аппарата в оптимальном расчетном варианте позволяет во многих конкретных случаях обеспечить эффективное ведение технологического процесса, связанного с поглощением газа без применения сложных и дорогостоящих компрессорных установок подводимого газа. Простое конструктивное решение предлагаемого устройства для подвода газа в сочетании с винтовой мешалкой в аппарате с циркуляционным контуром резко повьш1ает интенсивность процесса перемешивания, удешевляет Изготовление аппарата и улучшает его эксплуатационные качества.

Вход свежего

Выход отработанного

газа

//

Фив.1

Фиг. 2

АППАРАТ С САМОВСАСЫВАЮЩЕЙ МЕШАЛКОЙ, включающий корпус, циркуляционную трубу, расположенную по оси корпуса, отражатель, закрепленный над циркуляционной трубой, патрубки ввода и вьшода компонентов, винтовую мешалку с обтекателем, размещенную по оси корпуса внутри циркуляционной трубы, имеющую нижний привод, и трубу подвода г-аза, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания, нижний конец трубы подвода газа расположен соосно винтовой мешалке на уровне обтекателя.