Дегазатор Советский патент 1991 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к оборудованию для дегазации обрабатываемых сред методом гидроакустического воздействия и последующей сепарации, и может использоваться для интенсификации технологических процессов производства паст, растворов, соков, эмульсий,суспензий, требующих интенсивного перемешивания, а также для деаэрирования и других массо- и теплообменных процессов в пищевой и сельскохозяйственной промышленности.

Целью изобретения является повышение дегазирующей способности,

На фиг.1 изображен дегазатор, продольный разрез, на фиг 2 - разрез А-А на фиг.1 (узел входа рабочей среды в дегазатор); на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1 (узел нагнетания предвключенного колеса); на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1 (узел диспергирования предвключенного колеса); на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг 1 (узел нагнетания рабочего колеса), на фиг 6 - разрез Д-Д на фиг 1 (узел нагнетания и сепарации рабочего колеса).

Дегазатор содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 штуцерами, рабочее колесо 4 и предвключенное колесо 5, смонтированное на резьбе в покровном диске рабочего колеса 4, отвод 6 отсепарированного газа из области у оси предвключенного колеса 5 с помощью центральной трубки 7.

Рабочее колесо 4 имеет две закрытые нагнетательные лопаточные полости 8 и 9, закрытую кольцевую сепарационную камеру 10, открытую сепарационную камеру 11 и распределительную сепарационную камеру 12, соединенные между собой переточными отверстиями 13, 14 и 15 и с помощью центральной трубки 7 с отводом 6.

Предвключенное колесо 5 выполнено в виде втулки, во внутренней полости которой жестко, например с помощью посадки на конус, закреплены лопатки 16 и дополни(/

С

о о ю

00

Јь

тельные лопатки 17, выполненные с выемками 18. Между предвключенным 5 и рабочим 4 колесами установлено разделительное кольцо 19, Отвод 6 выполнен в виде диска с отверстиями 20 для ввода рабочей среды и радиальным каналом 21 для удаления легкой фракции. По оси отвода 6 закреплена центральная трубка 7, на которой жестко, например на резьбе, смонтированы диспергирующие элементы в виде статорных лопаточных дисков 22 и сепарационный диск 23. Между неподвижным сепарационным диском 23 и разделительным кольцом 19 имеется сепарационная камера 24, соединенная отверстием 25 разделительного кольца 19 с распределительной сепарационной камерой 12 рабочего колеса 4. Статорные лопаточные диски 22 и сепарационный диск 23 расположены в выемках 18 лопаток 16 и 17 с образованием осевых и радиальных зазоров, предпочтительно 0,1-2,0 мм.

Отвод 6 крепится между фланцами подводящего рабочую среду трубопровода 26 и входного штуцера 2.

Между лопатками 16 и 17 имеются межлопаточные каналы 27. Статорные лопаточные диски 22 состоят из лопаток 28 и межлопаточных каналов 29 (фиг.4).

Дегазатор работает следующим образом.

Рабочее колесо 4 вместе с предвключенным колесом 5 приводится во вращение, Обрабатываемая среда поступает из трубопровода 26 через отверстия 20 в полость входного штуцера 2 Здесь она захватывается лопатками 16 и поступает в периодически перекрываемые каналы ста- торного лопаточного диска 22. В результате торможения в каналах статорного лопаточного диска 22 кинематическая энергия потока преобразуется в потенциальную, и он под давлением поступает в межлопаточные каналы 27 лопаток 17, где получает дополнительный импульс давления и поступает в периодически перекрываемые каналы очередного статорного лопаточного диска 22.

При вращении лопаток 16 и 17 происходит периодическое перекрытие межлопаточных роторных каналов 27 лопатками 28 статора и межлопаточных статорных каналов 29 лопатками 16 и 17. Это ведет к срезу рабочей среды и ее дискретному течению. Возникающие пульсации давления сопровождаются большими сдвиговым напряжениями и кавитационными явлениями.

Следствием этого является выделение из жидкости растворенных D ней газов и свободных воздушных пузырьков.

Далее газонасыщенный поток поступает в очередные лопчтки 17. ГДР он получает

новый импульс давления и выбрасывается в сепарационную камеру 24. Здесь за счет действия центробежных сил микропузырьки газа выжимаются из вращающегося потока к его оси и удаляются по центральной трубке 7 и радиальному каналу 21 из аппарата, Одновременно в сепарационной камере 24 за счет сохранения момента количества движения скорость вращения

0 потока по мере приближения его к центру возрастает вплоть до разрыва жидкости и выделения из нее газа. Газ, как более легкий, скапливается в зоне оси предвключен- ного колеса 5 и по центральной трубке 7 и

5 радиальному каналу 21 удаляется из аппарата,,а частично дегазированная жидкость переливается через отверстие 25 разделительного кольца 19 в распределительную сепарационную камеру 12. Из нее поток

0 поступает в нагнетательную лопаточную полость 8, где получает новый импульс давления и выбрасывается в закрытую кольцевую сепарационную камеру 10. За счет сохранения момента количества движения

5 скорость потока в кольцевой сепарационной камере 10 по мере приближения его к центру возрастает, давление падает, что вызывает выделение из него растворенных газов. Газ удаляется по системе отверстий

0 13, 14 и 15 центральной трубки 7 и радиальному каналу 21 из аппарата, а дегазированная жидкость поступает в нагнетательную лопаточную полость 9, получает импульс давления и выбрасывается из аппарата че5 рез выходной штуцер 3.

В данном техническом решении вначале диспергируют свободные газы в жидкости путем гидроакустического, механического и кавитационного воздействия,

0 а затем микропузырьки газа отделяют от жидкости с использованием центробежных сил. При одновременном диспергировании жидкости и содержащихся в ней свободных и растворенных газов суммар5 ное количество выделившегося газа получается в 2-3 раза больше, чем при раздельных процессах выделения вначалесвободного, а затем - растворенного газа. Это позволяет отсепарировать за процесс большее количе0 ство микропузырьков и провести процесс сепарации более качественно, например в несколько ступеней, что в целом повышает степень дегазации.

Причем газ из дегазатора выходит под

5 давлением, что позволяет использовать данный дегазатор в качестве гидравлического компрессора.

Таким образом, предлагаемый дегазатор имеет высокую дегазирующую способность Т 0,9 и может использоваться для

извлечения из жидкости растворенных Б ней газов.

Формула изобретения Дегазатор, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, рабочее лопаточное колесо и предвключенное лопаточное колесо, выполненное в виде втулки, по оси которой смонтирована центральная трубка для отвода отсепарирован- ного газа, отличающийся тем, что, с целью повышения дегазирующей способности, предвключенное колесо снабжено дополнительными лопатками, между которыми размещены диспергирующие элементы, а рабочее колесо - сепзрационными камерами.

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к оборудованию для дегазации обрабатываемых сред методом гидроакустического воздействия и последующей сепарации. Изобретение может использоваться для интенсификации технологических процессов производства паст, растворов, соков, эмульсий, суспензий, требующих интенсивного перемешивания, а также для деаэрирования и других массо- и теплообменных процессов в пищевой и сельскохозяйственной промышленности. Целью изобретения является повышение дегазирующей способности. Дегазатор содержит корпус с входным и выходным штуцерами, рабочее лопаточное колесо с сепарационными камерами и предвключенное лопаточное колесо с диспергирующими элементами. Газ отводят по центральной трубке предвключенного колеса. 6 ил.

73

фиг.1

16

фиа.З

2

17

22

28

фиг 4д-д

(риг.6