Устройство для перемешивания и аэрации жидкости Советский патент 1992 года по МПК B01F5/16 C12M1/06 

Изобретение относится к устройствам для перемешивания и аэрации жидкости и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для перемешивания и аэрации жидкости, содержащее тарелки, установленные с образованием кольцевого сопла и расположенную с зазором между ними газовую турбинку.

Однако известное устройство отличает недостаточное диспергирование газа и слабое обновление поверхности контакта фаз, что снижает производительность массооб- менных аппаратов.

Наиболее близким к описываемому устройству по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для перемешивания и аэрации жидкости, состоящее из конических тарелок, установленных с образованием кольцевого сопла, между которыми размещена

газовая камера с выходным кольцевым отверстием, радиальных лопаток и рассекателей потока жидкости и снабженное трубчатыми коллекторами, имеющими щелевые отверстия, размещенными вокруг выходного кольцевого отверстия газовой камеры и соединенными патрубками с внутренней полостью газовой камеры.

Однако вследствие проскальзывания жидкости по внутренней поверхности конических тарелок и слабого воздействия этой жидкости на диспергирование воздуха данное устройство имеет недостаточно высокую массообменную характеристику.

Цель изобретения - повышение массообменной характеристики устройства путем дополнительной турбулизации потока жидкости и улучшение диспергирования воздуха.

Для этого в устройстве для перемешивания и аэрации жидкости в кольцевом сопле на внутренней поверхности конических таСО

С

Ј

Јь О 00

,0

Е

N)

релок радиально по направлению потока жидкости закреплены лопатки в форме неправильной треугольной пирамиды с двумя равными боковыми гранями, образующими между собой острый угол, причем вершины лопаток обращены друг к другу.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг, 4 - вид по стрелке А на фиг. 3; на фиг. 5 - вид по стрелке Б на фиг. 3.

Устройство для перемешивания и аэрации жидкости состоит из конических тарелок 1 и 2, установленных с образованием кольцевого сопла 3, между которыми размещена газовая камера 4 с выходным кольцевым отверстием 5, радиальных лопаток 6, рассекателей 7 потока и трубчатых коллекторов 8, имеющих щелевые отверстия 9. Трубчатые коллекторы 8 размещены вокруг выходного кольцевого отверстия 5 газовой камеры 4 и соединены патрубками 10 с внутренней полостью газовой камеры 4. В кольцевом сопле 3 на периферии внутренних поверхностей конических тарелок 1 и 2 радиально по направлению потока жидкости закреплены лопатки 11 в форме треугольной пирамиды с двумя равными боковыми гранями, образующими между собой острый угол, причем вершины лопаток обращены друг к другу.

Устройство для перемешивания и аэрации жидкости работает следующим образом.

Устройство приводится во вращение. Жидкость, поступившая в полость между коническими тарелками 1 и 2, выбрасывается радиальными лопатками б в направлении кольцевого сопла 3. Пройдя через каналы, образованные рассекателями 7, поток жидкости эжектирует воздух из газовой камеры 4 через зазоры в выходном кольцевом отверстии 5 между стенками камеры 4 и трубчатыми коллекторами 8. Получающийся в результате этого жидкостной поток, обтекая трубчатые коллекторы 8, дополнительно эжектирует газ из газовой камеры 4 через патрубки 10 и щелевые отверстия 9 в коллекторах. Далее газожидкостный поток поступает в кольцевое сопло, проходит между лопатками, сужается и выбрасывается из устройства равномерно по окружности. Вследствне того, что в кольцевом сопле имеет место распределение скоростей по вертикали с большими градиентами скоростей у внутренних поверхностей конических тарелок, потоки, сходящие с лопаток в радиальном

направлении интенсивно перемешиваются. Поверхность контакта фаз при этом увеличивается за счет создания дополнительных сдвиговых деформаций слоев жидкости и, как следствие, повышается эффективность аэрации жидкости.

Наличие лопаток в форме неправильной треугольной пирамиды позволит дополнительно турбулизировать поток и обеспечить более высокие скорости жидкости у внутренних поверхностей конических.тарелок. Это улучшит диспергирование воздуха за счет гидродинамического воздействия жидкости, скользящей у внутренних поверхностей конических тарелок, на основной поток

и, следовательно, повысит массообменную характеристику устройства.

Формула изобретения Устройство для перемешивания и аэрации жидкости по авт.св. № 1430085, отличающее с я тем, что, с целью повышения массообмен- ной характеристики, оно снабжено лопатками в форме неправильной треугольной пирамиды с двумя равными боковыми гранями, образующими между собой острый угол, закрепленными

радиально в кольцевым сопле на периферии внутренних поверхностей конических тарелок, при этом вершины лопаток обращены одна к другой.

8 Ю

ФигЗ

/Dus.5

ФигЦ

Составитель А.Давыдьянц Редактор М.Самерханова Техред М.МоргенталКорректор Н.Король

Заказ 3329ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

1764686

/Dus.5

Сущность изобретения: устройство содержит кольцевое сопло, образованное коническими тарелками, внутри которого размещена газовая камера. Вокруг выходного отверстия газовой камеры размещены радиальные лопатки и рассекатели потока жидкости, трубчатые коллекторы с щелевыми отверстиями. Кольцевое сопло снабжено радиальными лопатками, имеющими форму треугольной пирамиды с двумя равными боковыми гранями, образующими между собой острый угол. Лопатки прикреплены на периферии внутренних поверхностей конических тарелок. Наличие упомянутых лопаток приводит к дополнительной турбулизации потока и повышению массообменной характеристики устройства. 5 ил.