Устройство для разрушения пены Советский патент 1987 года по МПК B01D19/02 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к устройствам для разрушения пены струями воздуха.

Целью изобретения является снижение удельного расхода энергии на разрушение пены.

На фиг. 1 схематически изображена верхняя часть ферментационного аппарата с установленным на нем устройством для разрушения пены; на фиг. 2 - устройство для разрушения пены, продольный разрез-.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1 с центральным вертикальным каналом 2, стенки которого образуют с наружными стенками корпуса 1 кольцевую камеру 3. Фланец корпуса 1 жестко соединен с фланцем накопительной камеры 4, встрбен- ной в верхнюю часть фермента 1,ионного аппарата 5. Нижняя часть накопительной камеры 4 соединена с соплом 6. Между фланцами корпуса 1 и накопительной камеры 4 закреплена эластичная мембрана 7, разделяющая кольцевую 3 и накопительную 4 камеры, которые сообщаются через отверстия 8 в мембране 7. Верхнюю часть вертикального канала 2 концентрично охватывает катушка 9 электромагнитного клапана, якорь 10 которого расположен внутри кана- ла 2 и взаимодействует с магнитопрово- дем 11, установленным в верхней части корпуса 1. Якорь 10 жестко связан тягой 12 с отсечным элементом (шариком) 13, перекрывающим выхлопное отверстие 14 сопла 6. Эластичная мембрана 7 прижата к нижнему торцу канала 2 жесткой шайбой 15 при помощи пружины 16, противоположный конец которой упирается в шарик 13. Герметичность тяги 12 в жесткой шайбе 15 обеспечивается уплотнением 17.

В корпусе 1 выполнено отверстие 18, связывающее полость канала 2 с атмосферой. При этом диаметр выхлопного отверстия 14 сопла 6 превышает диаметры отверстий 18 и 8.,

Корпус 1 снабжен патрубком 19 для подачи сжатого стерильного воздуха в кольцевую камеру 3. Патрубок 19 связан нагнетательным воздухопроводом 20 с трубопроводом 21 подачи сжатого стерильного воздуха (фиг. ).

Внутри ферментационного аппарата 5 установлены датчики рабочего 22 и предельного 23 уровней пены, выходы которых подключены к входам блока 24 управления. Выход блока 24 управления связан с входом генератора 25 кратковременных электрических импульсов, выход которого соединен с катушкой 9 элeктpoмaгнитнoгo клапана.

Устройство для разрушения пены работает следующим образом.

При достижении критического уровня пены она замыкает цепь датчика 23 предельного уровня пены, вследствие чего блок 24 управления формирует управляющий сигнал, который поступает в генератор 25 элект

рических импульсов. Последний посылает электрические импульсы в катушку 9 электромагнитного клапана, при помощи которого эти импульсные сигналы преобразуются

в резкие кратковременные выбросы сжатого воздуха на поверхность пены. Происходит это следующим образом. Сжатый воздух из нагнетательного трубопровода 21 через воздухопровод 20 и патрубок 19 подается в кольцевую камеру 3, а оттуда через отверстие 8 в мембране 7 проходит в полость накопительной камеры 4, выравнивая давление по обе стороны мембраны 7, которая пружиной 16 прижимается к нижнему торцу вертикального канала 2, перекрывая отверстие последнего. Одновременно шарик 13 перекрывает выхлопное отверстие 14 сопла 6. При поступлении электрического импульса в катушку 9 образуется магнитное поле. Оно намагничивает магнитопровод 1, который притягивает к себе якорь 10, снязанный тягой 12 с шариком 13, в результате чего открывается выхлопное отверстие .14 сопла 6. При этом происходит резкий выброс из накопительной камеры 4 сжатого воздуха в виде ударной воздушной волны, направленной на поверхность пены. Поскольку площадь сечения отверстия 8 мембраны 7 мень- ще площади сечения выхлопного отверстия 14, то давление в накопительной камере 4 при этом падает и мембрана 7 быстро отодвигается от направляющего канала 2 вниз,

сжимая пружину 16. Когда усилие сжатия пружины 16 превысит усилие притяжения якоря 10 к магнитопроводу 11, щарик 13 перекроет выхлопное отверстие 14 сопла 6, прекращая тем самым выброс сжатого воздуха в. ферментационный аппарат 5. При

этом давление по обе стороны мембраны 7 опять начинает выравниваться и пружина 16 возвращает мембрану 7 в исходное положение. Для быстрого возврата мембраны 7 в исходное положение выполнено отверстие 18 в корпусе 1, которое позволяет быстро

снизить давление в кольцевой камере 3. После этого усилие притяжения якоря 10 к магнитопроводу 11 вновь превышает усилие пружины 16, и процесс повторяется.

В зависимости от плотности пены и скорости ее образования время между срабатыванием датчиков 22 и 23 различное, и соответственно изменяется мощность ударного импульса.

Под влиянием ударной воздушной волны, давление которой в 5-7 раз превышает внутреннее давление в ферментационном аппарате, происходит повышение капиллярного давления в каналах Плато (смежные участки между пузырьками пены) и стекание

жидкости из оболочек пузырьков по этим каналам. В результате стенки пузырьков пены утончаются, теряют свою эластичность и разрушаются.

После серии подобных ударных воздушных волн измельченная и раздробленная пена оседает ниже датчика 22 рабочего уровня пены и размыкает его цепь с блоком 24 управления, который формирует при этом сигнал на отключение генератора 25 электрических импульсов. При обесточивании катушки 9 магнитопровод 11 размагничивается, и под действием пружины 16 якорь 10 тяга 12 и шарик 13 возвращаются в первоначальное положение, при котором шарик 13 перекрывает выхлопное отверстие 14 сопла 6.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно сократить количество воздуха, расходуемого на разрушение пены

и тем самым снизить удельный расход энергии.

Формула изобретения Устройство для разрушения пены, включающее связанный с системой подачи газа корпус, соединенный с соплом, отличающееся тем, что, с целью снижения удельного расхода энергии на разруп1ение пены, оно снабжено кольцевой камерой с центральным вертикальным каналом, сообщающимся с атмосферой, накопительной камерой и мембраной с отверстием, размещенной между камерами, при этом накопительная камера соединена с соплом и снабжена подпружиненным отсечным элементом.

9U2.1

Фи2.2.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к устройствам для разрушения пены. Целью изобретения является снижение удельного расхода энергии на разрушение пены. Корпус устройства, связанный с системой подачи воздуха, имеет выхлопное сопло и центральный вертикальный канал, который сообпхает- ся с атмосферой. Свободный конец канала прикрыт мембраной, которая разделяет корпус на кольцевую и накопительную камеры. В накопительной камере размещена пружина, поджимаюш,ая мембрану, которая упирается в отсечной элемент. Камеры соединяются отверстием, плошадь сечения которого меньше отверстия, соединяющего канал с атмосферой, и площади отверстия сопла. 2 ил. 4;:: 00