Устройство для смешивания жидкости с газом Советский патент 1987 года по МПК B01F5/16 

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов массообмена и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности для обеспечения взаимодействия жидкости с газом.

Цель изобретения - интенсификация процесса массопередачи путем увеличения степени эжекции газа жидкостью.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 то же, вид сверху (верхний кольцевой диск не показан)..

Устройство содержит корпус 1, полый вал 2, на котором установлен полый разделительный диск 3. Полость диска 3 сообщается с газовым пространством аппарата с помощью отверстий 4 и 5 в нижней и верхней расположенной над уровнем жидкости частях полого вала 2. В периферийной части полого диска 3 имеются отверстия для выхода газа 6 и 7, причем посредством отверстий 7 полость диска сообщена с размещенными по его периферии полыми лопастями 8, имеющими свободный открытый конец 9, сверху и снизу котбрых закреплены кольцевые покровные диски 10 и 11. Лопасти 8 закреплены перпендикулярно плоскости диска 3 и выполнены в виде радиальных клиньев, верщина которых обращена к валу. При этом угол л между боковыми гранями лопастей составляет 10-20°.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 2 лопасти 8, взаимодействуя с жидкостью, сообщают ей кинетическую энергию. Вследствие этого из межлопастных каналов между разделительным диском 3 и нижним кольцевым покровным диском 11, разделительным диском 3 и верхним кольцевым покровным диском 10 происходит высокоскоростное истечение потоков жидкости, которые, обтекая с двух сторон отверстия 6 в периферийной части полого диска 3 и боковые грани полых лопастей 8, вызывают подсос газа из газового пространства аппарата через полости вала 2, диска 3, лопастей 8 и диспергирование газа в жидкость.

Всасывание происходит с достаточной эффективностью, так как хорощо обтекаемая клинообразная форма лопастей позволяет свести до миниму.ма гидравлическое сопротивление лопасти, рассекающей своим

острием надвое поток в радиальном направлении, обеспечивая тем самым высокие скорости потоков, вызванные действием центробежных сил. Вместе с тем эжекция

газа жидкостью обусловлена также наличием зон разрежения на тыльной стороне лопастей 8, которые возникают при набегании лопастей на жидкость, благодаря чему обеспечивается дополнительный подсос газа из

лопастей 8 и через отверстия 6 в диске 3, расположенные вблизи тыльной стороны лопастей. В итоге за счет наличия значительной газонасыщенности жидкости и эффективного диспергирования имеет место интенсивное взаимодействие газа с жидкостью.

Оптимальное значение угла между боковыми гранями лопастей 8 составляет 10-20° Как показали экспериментальные исследования, при угле более 20° ухудщается обтекаемость и увеличивается гидравлическое

сопротивление лопастей в радиальном направлении, что приводит к снижению расхода эжектируемого газа, что отрицательно сказывается на эффективности массопередачи. При величине угла меньще 10° площадь зоны разрежения полых лопастей, образованная открытым основанием клина, слишком сужается и подсос неэффективен. Экспериментальные исследования показали, что предлагаемая конструкция способна интенсифицировать процесс массопередачи за счет увеличения степени эжекции газа жидкостью в зоне открытых концов лопастей без дополнительных затрат мощности на перемешивание благодаря хорошей обтекаемости лопастей в радиальном направлении и достаточно больщой площади зоны

разрежения на клиньях.

Формула изобретения

Устройство для смещивания жидкости с газом, содержащее вертикальный вал с установленным на нем полым разделительны.м диском, перпендикулярно плоскости которого по периферии размещены полые лопасти, сообщенные с полостью диска и имеющие открытый свободный конец, сверху и снизу

которых закреплены кольцевые диски, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса массопередачи путем увеличения степени эжекции газа жидкостью, лопасти выполнены в виде радиально расположенных клиньев, верщина которых обращена к

валу.

-J у

w

7Й

о о

77/

L-c

Изобретение относится к устройствам для проведения массообменных процессов и позволяет интенсифицировать процесс мас- сопередачи путем увеличения степени эжек- ции газа жидкостью. Устройство содержит вертикальный вал с установленным на нем полым разделительным диском, перпендикулярно плоскости которого по периферии размещены полые лопасти. Лопасти сообщены с полостью диска и имеют открытый свободный конец. Сверху и снизу лопастей закреплены кольцевые диски. Лопасти выполнены в виде радиально расположенных клиньев, верщина которых обращена к валу. 2 ил. со оо го

-11

Составитель Н. Федорова

Редактор П. ГерешиТехред И. ВересКорректор Л. Патай

Заказ 2451/5Тираж 565Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4