Устройство для удаления газа из жидкости Советский патент 1987 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к устрой- , предназначенным для очистки жидкостей от газов преимущественно гидросистемах с низкими давлениями и малыми расходами рабочего тела, и может быть использовано, например, в химической промышленности, медицине.

Цель изобретения - улучшение отделения газа от жидкости как при наличии силы тяжести, так и без нее, повышение надежности, увеличение работоспособности.

На фиг.1 изображено устройство (при отсутствии силы тяжести), разрез; на фиг.2 - то же, с кольцевыми вставками и соединительными элементами (при отсутствии силы тяжести), разрез; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 и 5 - варианты конструктивного выполнения устройства (при наличии силы тяжести), разрезы

Устройство для удаления газа из жидкости содержит входной патрубок через который подводится двухфазная смесь 2, выходной патрубок 3, через который отводится отсепарированная жидкость 4, корпус 5 с отверстием 6 для отвода газа, в котором устанавливается проницаемая для газа и непроницаемая для жидкости пористая ги дрофобная втулка 7 (например, из тетрафторэтилена с диаметром пор менее 2 мкм для давления рабоче среды 1,5 атм), образуя с корпусом полость Б для сбора выделенного газа, поступающего из зон В, образующихся при работе устройства. втулки 7 размещается ряд капиллярных гидрофильных элементов 8 (например, из металлического войлока с диаметром пор 5-20 мкм).

В устройство могут входить один или несколько соединительных стержневых или нитевидных элементов 9, пропущенных через капиллярные гидрофильные элементы 8.

Устройство работает следующим образом.

При подаче двухфазной смеси 2 (жидкость с пузырьками газа) через входной патрубок 1, жидкая фаза (жикость) за счет перепада давления на входе (патрубок 1) и выходе (патрубок 3), а также за счет капиллярных явлений (свойств фитиля) проходит через ряд гидрофильных капиллярных

5

0

элементов 8, образуя на каждом из них сплошную пленку жидкости.

Благодаря конфигурации гидрофильных капиллярных элементов 8 (рас- стояние между соседними капиллярными элементами у поверхности втулки 7 больше, чем в их центральной части по оси устройства), гидрофобным свойствам втулки 7, поверхностному натяжению жидкости, реализуется осе- центральное течение двухфазной смеси 2 с образованием ряда кольцевых зон В, не заполненных жидкостью и отделенных друг от друга покрытыми жидкостной пленкой капиллярными элементами.

Газовая фаза (пузырьки газа) выделяется из двухфазной смеси 2 поэтапно, на каждом из капиллярных элементов 8 и между ними. Пористая структура -элементов 8, заполненная жидкостью, препятствует проникновению пузьфьков газа через элементы, с а существующие в системе перепад давлений, силы поверхностного натяжения на границе газ-жидкость (пузырек стремится увеличить свой объем), конфигурации капиллярных элементов, наличие незаполненных жидкостью зон способствуют перемещению их на периферии устройства Б кольцевую зону В.

Часть пузырьков, имеющих кинематическую энергию и размеры, позволяющие проникать через поры элементов 8, поэтапно за счет гидравлических сопротивлений пор, сил поверхностного натяжения теряют свою кинети-. ческую энергию и перемещаются в свободные от жидкости зоны В. Из кольцевых зон В выделенный из смеси газ через пористую гидрофобную втулку отводится в полость Б и через отверстие 6 в корпусе устройства сбрасывается в систему дренажа. Таким образом, через патрубок 1 в устройство поступает двухфазная смесь 2, а через патрубок 2 отводится- очищенная от газа жидкость.

Предлагаемое устройство для удаления газа из жидкости обладает положительным эффектом в сравнении с известными, который выражается в гарантированном отделении газа от жидкости как при наличии силы тяжес0

0

5

0

5

ти, так и без нее, повышении надежности и увеличении ресурса работоспособности, получении более высоких значений капиллярных сил по сравнению с теми, которые имеют место на единичном капиллярном элементе, что позволяет увеличить размеры капилляров, а также в создании благоприятных условий для течения жидкости через устройство.

Испытания опытного образца показали надежность и эффективность работы устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для удаления газа из жидкости, преимущественно для гидросистем с низким давлением и малым расходом рабочего тела, содержащее корпус с входный и выходным патрубками, ряд гидрофильных капиллярных элементов, расположенных друг за другом с зазором, отличающее- с я тем, что, с целью улучшения отделения газа от жидкости как при наличии силы тяжести, так и без нее.

0

повышения надежности и увеличения работоспособности, устройство снабжено газопроницаемой пористой гидрофобной втулкой, установленной в корпусе, с образованием полости для сбора газа, капил-пярные элементы установлены внутри втулки и выполнены переменной толщины, причем расстояние между соседними элементами у периферии элементов больше чем в центре элеме нтов, а корпус выполнен с отверстием для отвода газа.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и его сборки, устройство снабжено одним или несколькими стержневыми элементами из гидрофильного материала, соединяющими капиллярные, элементы в их центральной части, а втулка выполнена составной в виде кольцевых вставок, расположенных между гидро- фильными элементами.

Изобретение относится к устрой- ,ствам для удаления газа из жидкости и может быть использовано для удаления газа из жидкости в гидросистемах с небольшими давлениями и малыми расходами рабочего тела как при наличии силы тяжести, так и без нее. Устройство позволяет повысить надежность и эффективность газоотделения, а также использовать капиллярные элеА менты с большими размерами пор, чем у аналогичных устройств, имеющих капиллярные фильтры, одни из которых пропускают жидкость, другие - газ. Устройство содержит входной 1 и выходной 3 патрубки, корпус 5 с отверстием 6 для отвода газа, в котором устанавливается проницаемая для газа и непроницаемая для жидкости пористая гидрофобная втулка 7, образуя с корпусом 5 полость Б для сбора выделенного газа. Внутри втулки 5 размещают ряд капиллярных гидрофильных элементов 8. Газовые пузырьки, попадающие с жидкостью в устройство, поэтапно на каждом из капиллярных элементов 8 выделяются из жидкости на периферию поверхности втулки 7 и через нее отводятся в зону Б, а затем газ через отверстие 6 сбрасывается в систему дренажа. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. с & Фиг. г

|о4 У qi

RSN./Y....///....f у I /f

л у лтуту V

г/ V , Фиг.1

8

Фиг.Ъ

штттттщт Ш

/1 / / /f / J LX

7

7

ФигМ

/i

/V |Ъ

/i..v.

KXvro

/V |Ъ

Редактор-П.Гереши

Составитель О.Калякина Техред Л.Олийнык

Заказ 2448/4Тираж 656Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производств.енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 5

Корректор А.Зимокосов