Аэратор Советский патент 1990 года по МПК C02F7/00 B01F7/16 C02F7/00 C02F101/10 C02F101/30 C02F103/34 

образующий кольцевую камеру 19 смешения с радиальным -jroopoiu, регули руемым с помощью сменного дроссельного кольца. Устройство снабжено статором 22s который своим прорезным кольцевым буртом с зазором охватывает выходы из радиальных капиллярных отверстий 7, Рабочее колесо 6, вращаясь, закручивает своими лопастями 8 «идкость в корпусе 1 и выкидывает ее через выходной патрубок 3. При этфм в зоне коллектора 16 и радиального зазора возникает центробежное поле, отбрасывающее крупные твердые частицы к периферии колеса 6. Часть рабочей среды впрыскивается через ра

диальный зазор в кольцевую камеру 19 смешения и эжектнрует газ в рабочее колесо 6, где газожидкостнач поступает в радиальные каш уярнгс отверстия 7. Далее происходя и, че- тание газожидкостной смеси к периферии рабочего колеса 6 и последующее диспергирование ее в зазоре и прорезях кольцевого бурта статора 22 до микронных размеров Изобретение позволяет упростить технологию изготовления рабочего колеса 6, в частности его радиальных капиллярных отверстий 7, а также повысить производитель- ность аэратора. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам для насыщения жидкостей газом. Целью изобретения является насыщение газом жидкости, находящейся под большим чем газ давлением, а также интенсификация процесса насыщения жидкости газом. Аэратор включает в себя корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, рабочее колесо 6 с радиальными капиллярными отверстиями 7 и лопастями 8, центральную трубу 15, вмонтированную в коллектор 16, образующий кольцевую камеру 19 смешения с радиальным зазором, регулируемым с помощью сменного дроссельного кольца. Устройство снабжено статором 22, который своим прорезным кольцевым буртом с зазором охватывает выходы из радиальных капиллярных отверстий 7. Рабочее колесо 6, вращаясь, закручивает своими лопастями 8 жидкость в корпусе 1 и выкидывает ее через выходной патрубок 3. При этом в зоне коллектора 16 и радиального зазора возникает центробежное поле, отбрасывающее крупные твердые частицы к периферии колеса 6. Часть рабочей среды впрыскивается через радиальный зазор в кольцевую камеру 19 смешения и эжектирует газ в рабочее колесо 6, где газожидкостная смесь поступает в радиальные капиллярные отверстия 7. Далее происходят нагнетание газожидкостной смеси к периферии рабочего колеса 6 и последующее диспергирование ее в зазоре и прорезях кольцевого бурта статора 22 до микронных размеров. Изобретение позволяет упростить технологию изготовления рабочего колеса 6, в частности его радиальных капиллярных отверстий 7, а также повысить производительность аэратора. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к устройствам для насыщения жидкостей газом, и может использоваться в микробиологической, химической, фармацевтической, строительной, пищевой, нефтеперерабатывающей и в других отраслях народного хозяйства для интенсификации процессов взаимодействия жидкости с газом.

Целью изобретения является насы- щейие газом жидкости, находящейся под большим чем газ давлением, а также интенсификация процесса насыщения жидкости газом.

На фиг. 1 схематически изображен аэратор, продольный разрез; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 ; на фиг. 4- узел I на фиг. 1; на фиг. 5 - узел II на фиг. 1.

Аэратор содержит корпус 1 , снабженный входным 2 и выходным 3 патрубками и приводом 4. На приводном валу 5 смонтировано рабочее колесо 6, снабженное радиальными капиллярными отверстиями 7 для газа и лопастями 8 для всасывания в осевом направлении обрабатываемой жидкости.

Рабочее колесо 6 утоплено в корпус 1 и выполнено разъемным по радиальным капиллярным отверстиям 7 которые имеют стенки из материала, не обладающего адгезионными свойствами, например фторопласта.

Между фланцами трубопровода 9 жидкости высокого давления и вход

ного патрубка 2 аэратора закреплен турбулизатор 10, снабженный окнами 11 и пустотелой стойкой 12, переходящей снаружи в газовый патрубок 13 с регулирующим вентилем 14, а изнутри в центральную трубу 15, вмонтированную свободным концом в коллектор с радиальным зазором 17, регулируемым с помощью сменного дроссельного кольца 38.

Коллектор 16 закреплен на рабочем колесе 6 с образованием кольцевой камеры 19 смешения, которая через переточные отверстия 20 соединена с кольцевой распределительной камерой 21 .

На выходе из радиальных капиллярных отверстий 7 рабочего колеса 6 смонтирован статор 22, который своим прорезным кольцевым буртом 23 охватывает с зазором 24 выходы из диальных капиллярных отверстий 7 рабочего колеса 6.

Прорезной кольцевой бурт 23 статора 22 и выходы из радиальных капиллярных отверстий 7 рабочего колеса б образуют диспергирующее устройство (не показано).

При неработающем приводе 4 вентиль 14, регулирующий подачу газа в турбулизатор 10, центральную трубу 15 и в радиальные капиллярные отверстия 7, должен быть закрыт, иначе жидкость, находящаяся в трубопроводе 9 и в корпусе 1 под давлением большим чем газ, выдавится по системе сообщающихся полостей радиальных

капиллярных отверстий 7,. кольцевой распределительной камере 21, переточным отверстиям 20 в кольцевую камеру 19 смешения и из нее по центральной трубе 15 в газовый патрубок 13 и вентиль 14 в газовую (или воздушную) магистраль. Жидкость может также выдавиться в газовую магистраль по системе радиальный зазор 17, кольцевая камера 19 смешения, центральная труба 15, газовый патрубок 13, вентиль 14.

Аэратор работает следующим образом.

Включают привод 4. Открывают вентиль 14.

Рабочее колесо 6, вращаясь, закручивает своими лопастями 8-в вихри жидкую рабочую среду, находящуюся в корпусе 1, и выкидывает ее в выходной патрубок 3, Поскольку передача энергии основному потоку рабочей среды осуществляется за счет вихревого обмена с вторичным потоком, создаваемым рабочим колесом, то в зоне коллектора 16 и радиального зазора 17 возникает центробежное поле, которое отбрасывает крупные твердые инородные компоненты к периферии колеса, т.е. в основной поток, что исключает попадание их через радиальный зазор 17 в радиальные капиллярные отверстия 7 и забивание последних. Часть рабочей среды с мелкофракционными инородными компонентами впрыскивается через радиальный зазор 17 в кольцевую камеру 19 смешения и эжектирует газ в рабочее колесо 6. Распыленная через радиальный зазор 17 жидкость образует с газом газожидкостную смесь. Газожидкостная смесь по переточным отверстиями 20 поступает в кольцевую распределительную камеру 21 и из нее в радиальные капиллярные отверстия 7. Здесь за счет действия центробежных сил происходит нагнетание газожидкостной смеси к периферии рабочего колеса 6 (эффект жидкостных поршней) и последующее диспергирование ее в зазоре 24 и прорезях кольцевого бурта 23 статора 22 до микронных размеров.

Изготовление радиальных капиллярных отверстий 7 из гидрофобного материала (не обладающего адгезионными свойствами) увеличивает насосный и нагнетательный эффекты при движении жидкостных поршней по радиальным

капиллярным каналам рабочего колеса 6.Пример. Свободно вихревой 5 насос типа ФГС переоборудован в опытный образец аэратора, изображенного на фиг. 1. Аэратор имеет следующие параметры:

давление, МПа: газа за регулирующим

вентилем 140,14

жидкости в трубопроводе 90,27 жидкости на выходе

5из патрубка 30,48

Расход жидкости, мэ/минДо 120

Расход газа, м /минДо 0,8

Радиальный зазор

017, ммДо 0,07

Зазор 24, мм0,5

Сечение радиальных капиллярных отверстий 7, 5 Рабочее колесо- 6 изготовлено целиком из фторопласта 4 число оборотов рабочего колеса 3000 об/мин„

При неработающем аэраторе, в случае открытия регулирующего венти- 0 ля 14, жидкость из трубопровода 9 мгновенно заполняет систему элементов 19-15-13-14, вытесняя из нее газ.

При работающем аэраторе в га- 5 зовой магистрали 19-15-13-14 наблюдается разрежение до 0,04 МПа, которое регулируют путем подачи в нее через вентиль 14 воздуха с давлением до 0,14 МПа.

0

Отбор проб рабочей среды из выходного патрубка 3 показывает наличие в последней устойчивой до 2 мин гомогенной, мелкодисперсной гаэо-

с жидкостной смеси (размеры пузырька газа составляли 30-50 мкм). Причем давление газожидкостной смеси на выходе из патрубка 3 при открытом вентиле 14 падает до 0,42 МПа. При закп рытии регулирующего вентиля 14 давление рабочей среды на выходе из патрубка 3 поднимается до прежней величины 0,48 МПа, а в пробах жидкости визуально наличие газа не отмечают.

Изобретение позволяет упростить технологию изготовления рабочего колеса 6, в частности его радиальных капиллярных отверстий 7, а также

5

повысить производительность аэратора.

Формула изобретения

5

также интенсификации процесса насыщения жидкости газом, устройство снабжено статором с кольцевым прорезным буртом, охватывающим с зазором выходы из радиальных отверстий, при этом стенки радиальных отверстий выполнены из гидрофобного материала.

2,Аэратор по п. отличающий с я тем, что радиальный зазор между центральной трубой и коллектором выполнен регулируемым, например, с помощью сменного дроссельного кольца.

Фив, 2

1533369 6-6

23

Фиг. 3

ФиэЛ

Фиг. 5