Устройство для гашения пены Советский патент 1981 года по МПК C12M1/00 B01D19/02 

(54; УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ

1

Изобретение относится к оборудованию для микробиологической промышленности и может быть использовано в качества сепаратора в процессах выращивания микроорганизмов, например кормовых дрожжей.

Известен пеногаситель циклонного типа, состоящий из цилиндро-конического корпуса с тангенциальным патрубком подачи пены и патрубками для отвода газа и обеспененной жидкости.

Пена подается в корпус через тангенциальный патрубок и под действием центробежной си.пы разделяется на исходные фазы. При этом газ выводится из корпуса через верхний патрубок, а обеспененная жидкость закрученным потоком выводится из конической части корпуса через нижний патрубок 1 .

Недостатком этого устройства является неполное разрушение пены вследствие незначительного по величине центробежного фактора разделения и малого времени контакта пенЫ с истирающими поверхностями.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гашения пены, включающее цилиндро-конический корпус, имеющий крышку, тангенциальный патрубок для подачи пены и пап$:ны

трубок для отвода обеспененной жидкости, установленную в его цилиндрической части перегородку, образующую спиральный канал, и прикрепленную к нижней части перегородки решетку.

Гашение пены в таком устройстве происходит за счет увеличивающейся центробежной силы по мере движения пенного потока по спиральному каналу от периферии к центру корпуса. Обеспененная жидкость выводится через отверстия решетки и патрубок, а газ - по центру корпуса 2.

Недостатком устройства является неполное гашение пены в спиральном канапе вследствие скольжения пены относительно образующейся на tiOBepxности перегородки обеспененной жидкости и повышенный унос капель жидкой фазы при движении высокоскоростного потока газа по спиральному каналу.

Цель изобретения - повышение степени разделения пены.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, включающем цилиндро-конический корпус, имеющий крышку, тангенцисшьный патрубок для подачи пены и патрубок для отвода обеспененной жидкости, установленную в его цилиндрической части перегородку.

образующую спиральный канал, и прикрепленную к нижней части перегородки решетку, перегородка имеет отверстия с тангенциально расположенной по .ходу движения потока отбортовкой для прохода струй обеспененной жидкости из одной зоны спирального канала в другую, а крышка отверстия для отвода газа из спирального канала, при этом центрально в корпусе установлен циклон для разделения мелкодисперсной пены, сообщенный со спиральным каналом.

На фиг.1 показано устройство для гашения пены, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для гашения пены состоит из цилиндро-конического корпуса 1 с крышкой 2. Крышка корпуса имеет отверстия 3. По касательной к цилиндрическо.й части корпуса установлен тангенциальный патрубок 4 для подачи пены, коническая часть корпуса оканчивается патрубком 5 для отвода обеспененной жидкости. Внутри цилиндрической части корпуса установлена перегородка б, образующая спиральный канал. Перегородка имеет отверстия 7 с тангенциально расположенной по ходу движения потока отбортовкой 8. К нижней части перегородки прикреплена решетка 9 для дренажа жидкости. По центру корпуса установлен циклон 10, сообщенный со спиральным каналом путем плавного перехода от перегородки к цилиндрической поверхности циклона.

Устройство для гашения пены работает следуюш.им образом.

Пена подается через тангенциальный патрубок 4 в цилиндрическую часть корпуса 1 и приобретает вращательное движение. По мере движения по внутренней поверхности корпуса и перегородки 6 пена под действием центробежных сил расслаивается на жидкую пленку, текущую по поверхности корпуса и перегородки, слой пенной эмульсии и газ. Образовавшаяся пленка жидкости частично вытесняется тангенциальным потоком через отверстия 7 перегородки с отбортовкой 8 в виде капель и струй, которые за счет кинетической энергии дополнительно разрушают пену, движущуюся по предыдущему витку спирального канала. При этом влажность и плотность пены в этой зоне канеша. повышается, что способствует более интенсивному осаждению жидкой фазы пены и ее разделению. Частично-осушенная пена истирается о поверхность перегородки б и расслаивается с образованием пленки жидкости и слоя мелкодисперсной пенной эмульсии. Такие циклы разделения пены повторяются по мере движения потока по-спиральному каналу перегородки. Часть обеспененной жидкости выводится из спирального канала в коническую часть корпуса 1 через решетку 9, а газ выводится в атмосферу через отверстия 3 крышки 2. Мелкодисперсная устойчивая пена разделяется в интенсивном центробежном с поле, создаваемом в циклоне 10, откуда обеспененная жидкость стекает в коническую часть корпуса и через патрубок 5 выводится из устройства, а газ выходит в атмосферу.

. Наличие в спиральной пе егородке отверстий с тангенциальной отбортовкой для отвода части осажденной из пены жидкости и подача ее в виде струй и капель на слой пены, движущийся по предыдущему витку спирального канала, позволяет интенсифицировать процесс разделения пены в центробежном поле за счет дополнительного механического воздействия на ее пузырьки образовавшг ся струй и капель жидкости, а также за счет увеличения скорости осаждения жидкой фазы пены вследствие увеличения ее плотности.

При центробежном разделении пены

5 со средним диаметром ее пузырьков (3ц и плотности Р п ,движущейся с окр жной скоростью Wf, на радиусе - , скорость осаждения жидкости из пены WQC можно определить из баланса количества движения пены, который характеризуется равенством центробехшой силы и силы сопротивления, определяемой вязкостью пены :

(Т а1 Ь}- Л 11г--Ъ15,,-, По опытным данным вязкость пены является функцией ее объемного газосодержания Ч fi :

Мл-ЁГ-ЦИ-Ч п)0 С уменьшением газосодержания

пены, т.е. с ростом ее плотности,вязкость пены соответственно уменьшается.

Из баланса количества движения видно, что с увеличением плотности пены возрастает скорость осаждения ее жидкой фазы, т.е. процесс разделения пены протекает более интенсивно.

Наличие отверстий в крышке корпуса устройства способствует более равномерному распределению газа по поперечному сечению корпуса, при этом скорость газа в спиральном канале уменьшается, что значительно снижает 5 капельный унос из устройства и его гидравлическое сопротивление. Это позволяет повысить объемную производительность устройства.

Формула изобретения

Устройство для гашения пены, включающее цилиндро-кониче ский корпус, 5 имеющий крышку, тангенциальный па