Механический пеногаситель Советский патент 1985 года по МПК B01D19/02 

Изобретение относится к механическому оборудованию для ведения те нологических процессов в микробиоло гической, химической и других смежных отраслях промышленности, которы сопровождаются обильным образование пены, требующей дальнейшего разрушения, а именно к механическим пено гасителям роторного типа для непрерывного разрушения пены в аппаратах По основному авт.св. № 1042772 известен механический пеногаситель, используемый в различных отраслях промышленности, состоящий из вертикального полого вала с двумя изолированными полостями, одна из которы открыта с торца и размещенных на ва лу втулок с коническими тарелками и ребрами, пространство между которыми соединено каналами с полостями вала, полости вала расположены соос но, верхняя тарелка выполнена с отверстиями у вершины, втулка между двумя верхними тарелками выполнена сплошной, а втулка между двумя нижними тарелками выполнена с отверстиями, сообщающимися с нижней полостью вала l 1.V В результате барботирования жидкости в аппарате образуется пена, заполняющая весь свободный объем аппарата, и механический пеногаситель погружается в пену. За счет насосного эффекта, обусло ленного разностьй) давления между центральными и периферийными частями тарелок, пеНа через нижнюю полость и отверстия у вершины верхней тарелки поступает в нижнее и верхнее межтарелочные пространства, где разгоняется центробежными силами и отбрасывается навстречу основному потоку, частично разрушая его гидродинамическим способом. Однако известный механический пеногаситель характеризуется недостаточной эффективностью разрушения пены встречными потоками, отбрасыBaei-BsiMH из верхнего межтарелочного пространства из-за незначительного исступления пены в это пространство через отверстия у вершины верхней тарелки, связанного, с малой площадью отверстий, действием центро бежных сил со стороны внешней поверх ности тарелки, отбрасывающих пену от тарелки и препятствующих ее поctyплeнию в отверстия. Уменьшение расхода, а следовательно, и импульса потока пены, истекающего через .верхнее межтарелочное пространство ведет к ослаблению гидродинамического разрушения основного потока пены, поступающего к пеногасителю, и соответственно к снижению эффективности пеногашения. Цель изобретения - повышение эффективности пеногашения путем увеличения расхода отбрасьшаемого от устройства встречного потока и жидкой фазы в нем. Указанная цель достигается тем г что в механическом пеногасителе ребра между двумя верхними тарелками выполнены с выступами, размещенными в отверстиях верхней тарелки, причем поверхности выступов,, обращенные к набегающему потоку, выполнены шероховатыми. Такое конструктивное выполнение механического пеногасителя обеспечивает увеличение расхода поступающего в .верхнее межтарелочное пространство потока пены и доли разрушаемой в нем капельной жидкости, что повышает гидродинамический импульс отбрасываемого от пеногаснтеля встречного потока пены и жидкости и приводит к интенсификации разрушения основного потока пены, поступающего с газом к пеногасителю и, соответственно, к повьш1ению эффективности пеногашения. На фиг.1 изображено устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1 (на верхнюю тарелку). Механический пеногаситель установлен в аппарате I и состоит из вращающегося полого вала 2, на котором установлены втулки 3 - 7. Между втулками закреплены конические тарелки 8, удерживаемые от поворота штифтами 9. Весь пакет втулок и тарелок поднимается и фиксируется на валу 2 при помощи гайки 10 на резьбовом участке 1 1 в торцовой части вала. К боковым поверхностям втулок приварены радиальные ребра 12. В валу 2 выполнены две соосные изолированные полос- ти 13 и 14, причем верхняя полость 13 сообщается с выхлопным патрубком 15газа, а нижняя полость 14 с торца вала сообщается с внутренним объемом аппарата 1. Во втулках 4 и 5 и валу 2 имеются отверстия соответственно 16и 17, связывающие два межтарелочных пространства с полостью 13 вала 2. Пространство между двумя нижними тарелками сообщается при помощи отверстий 18 и 19 с полостью 14.

В корневой части верхней конической тарелки 8 имеется ряд отверстий 20, а ребра 12 в пространстве между двумя верхними тарелками вьтолнены с выступами 21, размещенными в отверстиях 20, и их поверхности, выступающие над тарелкой и обращенные к набегающему потоку, выполнены с шероховатостями 22, например в виде частьк поперечных канавок. Механический пеногаситель работает 5 следующим образом. Пена, образующаяся в процессе работы в аппарате 1, поднимается вве от зеркала жидкости и достигает вращающегося пеногасителя.При барботировании жидкости в аппарате газ по следовательно проходит через жидкость, пену и выходит из аппарата че рез полость 13 пеногасителя и выхлоп ной патрубок I5. При достижении пеной.торца вала 2 часть ее засасывает ся в полость 14 и через отверстия 18 и 19 поступает в нижнее межтарелочное пространство, где разгоняется центробежными силами и отбрасьшается навстречу основному потоку, частично разрушая его гидродинамическим способом. Эффект засасывания возникает за счет перепада давлений между полостью 14 и периферией тарелок 8, из-за различия угловых скоростей. Одновременно с этим в результате засасывающего эффекта газ через отверстия 20 поступает в верхнее межтарелочное пространство и также раз гоняется навстречу поступающей к пеногасителю пене. В результате под нятия уровня пены она заполняет весь свободный от жидкости объем ап парата и механический пеногаситель полностью погружается в пену. Поэте му через отверстия 20 в верхнее меж тарелочное пространство начинает по ступать пена и значит верхнее и нижнее межтарелочные пространства работают одинаково на выброс пены, но по сравнению с известным устройством расход пены через верхнее пространство в данной конструкции увеличивается. Увеличение расхода пены обеспечи вается замечет отклонения при вращении набегающего на верхнюю тарелк лотока пены в отверстия 20 выступающими над тарелкой выступами 21, которые являются как бы пенозаборниками; увеличившимся перепадом давлений за выступом 21 и периферией тарелки 8 и, следовательно, увели- --чившимся насосным эффектом.

У прототипа насосный эффект характеризуется разностью давлений потока в районе отверстия 20 и периферии тарелки из-за разности угловых скоростей в этих точках. В данном устройстве за выступом 21 при обтекании его потоком пены образуется застойная зона с пониженными скоростями и с повыщенным давлением. Таким образом общий расход пены, отбрасьшаемой через верхнее межтаре лочное пространство увеличивается, что приводит к повышению его гидродинамической пеноразрушающей способности - а значит и к повышению эффективности работы всего пеногасителя. Кроме того, интенсивность, т.е. эффективность пеногашения, возрастает и за счет повышения доли жидкой фазы (капель жидкости ), отбрасьшаемой через верхнее межтарелочное пространство из-за разрушения части потока пены, поступающего через отверстия 20, о шероховатости 22 на выступах 21, обращенные к набегающему потоку. Образование капель жидкости, которые разгоняются центробежными силами до скоростей, превышающих скорости кусков пены, а следовательно, и разрушающий импульс их тоже выше, чем у пены. За счет концентрации встречных потоков пены в верхнем и нижнем межтарелочных пространствах и выброс их сверху вниз относительно пространства пеногасителя, пропускающего газ из аппарата, происходит частичное разрушение пены, подступающей .к пеногасителю. Окончательное разрушение пены происходит при механическом воздействии на нее радиальных,, ребер 12. Отделенный от пены газ через отверстия 16 и 17 поступает в . полость 13, а из нее - в выходной патрубок 15. Конструкция.устройства обеспечивает повышение эффективности пенсгашения механических роторных пеногасителей,что дает возможность использовать их при выращивании различ ных культур в широком диапазоне расходов газа без применения химических пеногасителей.

МЕХАНИЧЕСКИЙ ПЕНОГАСИТЕЛЬ по авт.св. № 1042772, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности пеногашения путем увеличения количества жидкой фазы в отбрасываемом от устройства встречном потоке пены, ребра между двумя верхними тарелками выполнены с выступами, размещенными в отверстиях верхней тарелки, причем поверхности выступов, обращенные к набегающему потоку, выполнены шероховаты- ми. i