Акустический деаэратор Советский патент 1992 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к устройствам для удаления газа из жидкостей и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения-повышениеэффективности работы устройства за счет снижения потерь при передаче упругих колебаний от первичных источников через промежуточную жидкость и вторичный источник в рабочую жидкую среду.

На фиг. 1 представлен акустический де- аэратор, вертикальный продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вертикальный поперечный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Деаэратор содержит основание 1, к которому через герметизирующую зластичную прокладку 2 присоединена с помощью

винтов или шпилек 3 пластина 4, на которой посредством эластичных уплотнительнцх элементов 5 установлены акустически один за другим, например девять пьезокерамических ультразвуковых преобразователей 6, выполняющих функцию первичных акустических источников упругих колебаний. Над первичными акустическими источниками 6 выполнена емкость 7 для промежуточной согларующей жидкости, ограниченная с боков основанием деаэратора, асверху на расстоянии мм вторичным акустическим источником упругих колебаний 8, вып лненным в виде пластины из нержавеющей стали толщиной 0.8-1,5 мм. Вторичный акустический источник 8 установлен на основании на эластичных прокладках 9, подвод и вывод

.промежуточной согласующей жидкости выполнен посредством патрубком 10 и горизонтальных щелевых пазов 11, выполнэнных в верхней части вертикальных перегородок между соседними первичными источниками. Высота щелевых пазов состав ляет2-4мм, ширина 20-30 мм. Ко вторичному источнику 8 колебания сверху поджаты стержневые упоры 12 из эластичного зв/конепроводящего материала, например, капролактама, закрепленные на поперечных перегородках 13 - разделителях потока рабочей жидкости. Над вторичным источником через зластичные пр окладки установлено основание 14 корпуса деаэратора. На основании 14 смонтирован составной корпус деаэратора. Корпус образован стенкой 15, выполняющей функцию стенки рабочей емкости деаэратора и одновременно внутренней стенки камеры защиты от шума и стенкой 16, выполняющей функцию наружной стенки камеры защиты против шума и одновременно наружной стенки деаэратора. Пространство в камере между стенками 15-16 заполнено материалом, обладающим свойством высокоэффективно пог лощать .шум, например, ультрасупертонким волокном. Сверху на корпусе деаэратора установлена крышка 17 также выполненная в шумозащищающем исполнении, например, с двойными стенками, между которыми помещено супертонкое волокно. В крышке имеется штуцер 18 для вывода выделяющегося газа. Снизу к основанию деаэратора укреплен звукозащитный кожух 19, черезкоторый посредством уплотненного отверстия (не показано) осуществлен подвод питания к первичным источникам 6. Основание корпуса деаэратора и звукозащитный кожух 19 выполнены съемными с помощью откидных замков 20. На основании деаэратора укреплены ножки деаэратора 21. В основании корпуса деаэратора выполнены каналы 22 и 23 соответственно-для подачи исходной и для вывода деаэрированной рабочей среды 24.

Акустический деаэратор работает следующим образом..

При включении первичных акустических источников 6, например, акустических ультразвуковых преобразователей, колебаг ния от них распространяются через промежуточную согласующую, жидкость, поступающук) в емкость 7 между первичным и вторичным акустическим источником 8. Поступающая и выводимая посредством патрубков 10 промежуточная среда, например, вода от термостата поступает через щелевые пазы к расположенным с боков участкам над первичными источниками. Под

действием акустического поля жидкость деаэрируется на подходе к первич.ному источнику так, что значительно повышается ее звукопрозрачность, что и предотвращает

потери акустической энергии в промежуточной среде до 60-80%. Далее колебания через :вторичный источник передаются рабочей среде 24. Стержневые упоры 12, поджатые сверху ко вторичному источнику

0 предотвращают образование поверхностных мод колебаний, повышают звукопрозрачность и исключают бомбаж, и еще снижают потери энергии примерно на 10%. Рабочая исходная среда поступает в деаэратор через канал 22, проходит над вторичным источником под перегородками 13, деаэрируется и поступает к потребителю через канал 23. Перегородки 13 гарантированно отделяют нижнюю более качественно

0 продеаэрированную часть потока по мере продвижения его к выходу от верхней части, в которой могут содержаться пузырьки газа. Камера защиты шума, образованная стенками 15 и 16, крышка 17 и кожух 19 обеспечивают защиту от высокочастотного шума, возникающего внутри рабочей емкости и по месту установки первичных источников.

Замки 20, обеспечивающие возможность легкого съема корпуса деаэратора

0 вместе с основанием и кожуха 19 создают условия для профилактического обслуживания деаэратора.

Вместе с промежуточной жидкостью постуПает большое количество свободного газа

5 в виде пузырьков. Кроме того, в свободное состояние под действием акустического поля переходит до 50% растворенного газа. Этот газ, если не принять специальных мер,как это имеет место в известном деаэраторе, до

0 60-80% поступившей от первичных источников акустической энергии может отразить, рассеять и привести к поглощению промежуточной жидкости. При этом наклон вторичного источника и проточной жидкости, если скорость ее движения не велика, лишь в определенной степени исключают накапливание газа и полное экранирование вторичного источника. При выполнении же подвода и отвода промежуточной жидкости,

0 согласно изобретению, через патрубки 10 и щелевые пазы 11 в результате того, что щелевые пазы по отношению к излучающей поверхности первичных источников расположены сбоку и вверху, над первичными источниками образуется зона относительно застойной жидкости. Жидкость здесь обменивается медленно (частично заходит по касательной линии тока и так же выходит), при этом при подходе жидкости к первичному источнику в результате встречного действия

акустического давления и акустических потоков она освобождается от свободного газа в виде пузырькор, так как последние затормаживаются полем (даже отталкиваются и уносятся потоком). На подходе ко вторичному источнику

выделяется 20-30% растворенного газа, после чего в зоне над первичным источником крайне медленно образуются лишь одиночные пузыри, которые сразу же выталкиваются полем в щеловой поток и не оказывают практического влияния на передачу энергии. Крличество свободного газа, поступающего с жидкостью, на 1-2 порядка больше количества свободного газа, образующего ся в результате перехода его из растворенного состояния.,

Таким образом, при входе на первичный источник из щелевого паза жидкость деазрируется до такой степени, что Ъставшийся газ уже не может оказать заметного влияния на передачу энергии. Стержневые упоры 12 сверху над вторичным источником предотвращают образование изгибных и других колебаний. Они исключают также

бомбаж, т.е. выпуклость вторичного источника от давления промежуточной жидкости. Технико-экономический зффект заключается в снижении потерь энергии и повышении эффективности устройства.

Формула изобретения Акустический деаэратор жидких сред, включающий установленные в корпусе поперечные перегородки, первичные источники упругих колебаний, емкость для промежуточной жидкости с патрубками подвода и отвода, вторичный источник упругих колебаний в виде пластины, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения зффективности работы устройства, первичные источники упругих колебаний установлены в емкости с промежуточной жидкостью, при этом деаэратор снабжен установленными под пластиной между первичными источниками вертикальными перегородками, в верхней части которых выполнены горизонталь:ные щелевые пазы, и стержневыми упорами из звуконепррводящего материала, установленными между пластиной и перегородками.

Изобретение относится к акустическому (ультразвуковому) технологическому оборудованию и может быть использовано в химической промышленности, например, для удаления пузырьков газ'а из фотозмульсии перед поливом. Цель изобретения - повы- 1шение эффективонсти.работы устройства. Акустический деаэратор содержит корпус с поперечными перегородками, крышку, первичный и втЬричный источники упругих колебаний, упоры на вторичном источнике, полость с промежуточной ЖИДКОЙ средой. Между первичными источниками установлены вертикальные перегородки с горизонтальными щелевыми пазами для подвода и вывода промежуточной жидкой среды. Устройство обеспечивает деаэрацию поступающей промежуточной жидкости, вследствие чего повышается эффективность передачи акустической энергии. 3 иЛ.•S 'ё

21 г; 6 7 5 ил шг/ 2