Газообменный аппарат Советский патент 1990 года по МПК B01D19/00 B04C3/00 

СиСЛ5пЗи

бодооослей о5огацен- ная Ог

V

(Л

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в биокультиваторах водорослей, работающих как в надежных условиях, так и в условиях невесомости. Цель - повышение эффективности газообмена между воздухом, насыщенным углекислым газом, и кислородсодержащей суспензией водорослей и эффективное последующее разделение газовой и жидкой средв условиях невесомости и в наземных условиях. Газообменный аппарат содержит расширяющийся конический корпус (К) 1, тангенциальный входной патрубок, выполненный в виде эжектора, содержащего всасывающий патрубок 2 и рабочее сопло 3, радиальный отводящий патрубок (ОП) 4, патрубок 5, вал 6, установленный в К 1 на подшипниках 7 и 8, размещенные на нем лопасти 9, верхняя часть которых выполнена в виде гребенок 10. Вал 6 соединен с приводом 11, у ОП 4 размещен отбойник 12, а в нижней части К 1 установлен сборник суспензии 13. Суспензия водорослей, обогащенная кислородом, и сжатый воздух, обогащенный углекислым газом, поступают тангенциально в К 1 соответственно через сопло 3 и патрубок 2. Под действием гребенок 10 и центробежного поля, возникающего за счет вращения лопастей 9, происходит массообмен и разделение сред на воздух, обогащенный кислородом, отводимый через ОП 4, и суспензию водорослей, обогащенную углекислым газом, отводимую через патрубок 5. 1 ил.

dcicjx

а5с защечныйСО,

YJ

П

8азЗцх,о5а- I гащеьный т-)-.

о,

/

Суспензия

водорослей,

авогащенная СОг

ел

СС СЛ СЛ

vj 1

f- I т-)-.

/

, .и аппарат содержит расширяющимся конический корпус (К) 1, тангенциальный входной патрубок, выполненный в ни,ц- эжектора, содержащего всасывающий

,.;|,б ж 2, и рабочее сопло 3, радиаль- 1 i i г.одящий патрубок (ОП) 4, патрубок 5, ; установленный в К 1 на подшипниках и 8, размещенные на нем лопасii J верхняя часть которых выполнена в виде ребенок 10. Вал 6 соединен с приводим 11, у ОП 4 размещен отбойник 12, а в пижш ,i части К 1 установлен сборник сусt i im .pi ieiiHc oi носится к космической их.-.-, и може быть использовано в био- к. ii.i и на юрах водорослей (например, хло- pe. i. 1Ы).

Ц мь изобретения повышение эффек- i и иное in газообмена между воздухом, насыщенным углекислым газом и кислородо- еодержашей суспензией водорослей и эффективное последующее разделение газовой и жидкой сред в условиях невесомости и в на и мных условиях.

На чертеже представлен газообменный агпара i, общий вид.

Гашобменный аппарат содержит расти pvioiimiicM конический корпус 1, выполненный в mi ic усеченною конуса, тат енциальный входной паiрубок для подачи сред, содержании всасывающий па i рубок 2 и рабочее сопло 3, радиальный опюдяший 4 для 01 вода во муха, обогащенною кислородом, и п.прубок Г) для оптда суспензии водорослей из газообменною аппарата после насыщения ее уыекислым газом. Внутри корпуса I установлены на валу 6 и подшипниках 7 и 8 отбойные лопасти 9, верхняя часть которых выполнена в виде ребенок 10. Вал (i отбойных лопастей 9 соединен с приводом 1 1 В районе отводного патрубка 4 ра (метен отбойник 12 жидких сред. Корпус 1 в нижней части содержит сборник 13 сус- пен (ии.

Газообменный аппарат работает следующим образом.

Воздух из гермокабины или из другого источника с повышенным содержанием углекислого газа (до 4-6%) через патрубок 2, выполненный в виде эжектора, поступает на вход в смесительную камеру, куда с помощью сопла 3 впрыскивается суспензия водорослей или другая жидкость, обогащенная кислородом и обедненная углекислым газом (0,5-1%). В смесительной камере эжектора воздух и суспензия водорослей интенсивно перемешиваются и в виде аэрозолей выбрасываются в корпус 1 азо- обменного аппарата. Эжектор, состоящий из патрубка 2 и сипла 3, установлен тангенпензии 13. Суспензия водорослей, обогащенная кислородом, и сжатый воздух, обогащенный углекислым газом, поступают тангенциально в К 1 соответственно через соп- ло 3 и патрубок 2. Под действием гребенок 10 и центробежного поля, возникающего за счет вращения лопастей 9, происходит массообмен и разделение сред на воздух, обогащенный кислородом, отводимый через ОП 4, и суспензию водорослей, обогащенную углекислым газом, отводимую через патрубок 5. 1 ил.

циально к образующей конуса корпуса. Благодаря этому смесь водорослей и воздуха закручивается и вихрь, попадающий в район гребенок 10 лопастей 9, подвер0 гается дальнейшему распылению. В результате закрутки, поступившей в корпус 1 аэрозольной смеси под действием центробежных сил более тяжелые частицы суспензии водорослей отбрасываются к стенкам корпу5 са 1, а вихрь из более легких частиц (воздуха) образуется в центре (в районе оси) копуса. При этом кислород, высвободившийся из суспензии водорослей, переходит в воздух, а за счет воздуха, обогащенного углекислым газом, осуществля0 ется насыщение углекислым газом суспензии водорослей. Частицы суспензии, будучи прижаты центробежными силами к стенкам конического корпуса 1, под действием продольной составляющей центробежной силь устремляются к сборнику 13 суспензии

5 В случае отрыва частиц суспензии от стенок корпуса 1 они попадают на лопатки 9. приводимые во вращение через ось 6 приводом 1 1, и центробежными силами вновь отбрасываются к боковым стенкам корпуса I. Для

„ предотвращения уноса воздухом, обогащенным кислородом, частиц суспензии или жид- кос in перед выходным патрубком 4 установлен отбойник 12. Суспензия водорослей, обогащенная углекислым газом, из сборника 13 отводится через патрубок 5, а воздух,

5 обогащенный кислородом, выводится из газообменного аппарата через патрубок 4.

Формула изобретения

Газообменный аппарат, включающий рас- 0 ширяющийся конический корпус с тангенциальным входным патрубком для подачи среды и радиальным отводящим патрубком, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности газообмена между воздухом, насыщенным углекислым газом и кислородо- содержащей суспензией водорослей и эффективною последующего разделения газовой и жидкой сред в условиях невесомости и наземных условиях, он снабжен вращающим153557256

ся отбойным устройством, выполненным вку, лри этом входной патрубок выполнен

виде вала с насаженными на него лопас-в виде эжектора для подачи в него сустями и гребенками, установленными на уров-пензии водорослей, обогащенный кислороне входного патрубка и расширяющимисядом, и сжатого воздуха, обогащенного угот входного патрубка к отводящему патруб-лекислым газом.