Устройство для разрушения пены Советский патент 1982 года по МПК B01D19/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ПЕНЫ

1

Изобретение относится к устройствам для разрушения пены в микробиологической, химической, медицинской и других-смежных отраслях промышленности, где производится переработка пенящихся жидкостей.

Известен центробежный пеногаситель к герметичным аппаратам, содержаш.ий полый врашаюшийся вал, многоярусно укрепленные на валу конические тарелки, в промежутках между которыми имеются отверстия, привод вала, штуцер выхода отсепарированного газа, торцовое уплотнение между вращающимся валом и фланцем аппарата и радиальное уплотнение вала 1.

К недостаткам данного пеногаситёля можно отнести ненадежность и сложность асептических условий ведения ферментационного процесса и недостаточную эффективность устройства для разрушения мелкодисперсной, стойкой пены.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для разрушения пены, включающее корпус, перфорированный диск, присоединенный щтоком к вибратору 2.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает эффективно и надежно пеноразрущение, так как ограничена область непосредственного пеноразрушения, а при активном пенообразова5 НИИ возмТ)жен проход пены в промежуток между боковыми стенками и диском.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности пеногашения за счет периодического сжатия участка пены, а так,0 же за счет одновременного действия механического удара и колебания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, включающее корпус, перфорированный диск, присоединенный щтоком к вибратору, снабжено установленным в корпусе 15 цилиндрическим перфорированным кожухом с коническим дном с отверстиями, а диск размещен в кожухе коаксиально с возможностью поворота и соединен эксцентрично со штоком, причем перфорация диска смещена 2Q относительно отверстий дна кожуха.

На фиг. I изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1. Устройство для разрушения пены размещено в корпусе 1 аппарата и состоит из цилиндрического кожуха 2 с крышкой 3 и нижним днищем 4. Внутри кожуха 2 в узлах 5 вращения коаксиально установлен перфорированный круглый диск 6, соединенный с вибратором 7 через шарнирную стойку 8 и шток 9. Устройство крепится к верхнему фланцу 10 аппарата. На том же фланце установлен кронштейн 11 с вибратором 7. Нижнее днище 4 имеет коническую форму, причем верхняя грань расположена под осью вращения диска 6 и параллельна ей. Ось вращения перпендикулярна продольной оси кожуха 2. Шарнирная стойка 8 укреплена на диске 6 с эксцентриситетом относительно оси вращения, причем для изоляции подвода привода к рабочему органу стойка 8 заключена внутри сильфона 12, который одним концом прикреплен к диску 6, а другим к крыщке 3. Для прохода пены, в нижней части кожуха 2 и в днище 4 выполнены отверстия 13 и 14 соответственно, причем отверстия 15 перфорации в диске 6 смещены относительно отверстий 14. Для выхода отсепарированного газа из устройства установлена труба 16 с противоположными отверстиями 17 в центральной части аппарата, а для выхода жидкости - отверстия 18 в нижнем днище 4. Предлагаемое устройство для пеногащения работает следующим образом. Пена, образующаяся при аэрировании культуральной жидкости, поднимается к верхнему фланцу 10 аппарата. Через боковые отверстия 13 в кожухе 2 и через отверстия 14 в днище 4 она поступает в рабочие полости устройства, образованные кожухом 2, перфорированным диском 6, днищем 4 и крышкой 3. При включении вибратора 7 шток 9 передает движение диску 6. Диск 6 начинает совершать колебания. Вследствие его закрепления в узле 5 вращения одновременно с колебаниями диск 6 получает прерывистое вращательное движение вокруг оси. В рабочих полостях пена подвергается воздействию одновременно трех разрушающих факторов. Эти факторы образуются за счет одновременных колебательного и вращательного движений диска 6, а также за счет геометрии кожуха 2. Первый разрушающий фактор обусловлен колебательным движением диска 6. При колебании под и над диском попеременно возникают зоны пониженного и повышенного давления. Вследствие этого пузыри пены подвергаются соответственно растяжению и сжатию, что ведет к их разрушению. Вторым разрушающим фактором является механический удар по слою пены. Как правило, ударное механическое разрушение пены происходит при линейных скоростях рабочих органов, больших 10 м/с. Такая ско рость не может быть достигнута колебательным движением. В предлагаемом устройстве, где шток вибратора эксцентрично подсоединен к диску и установлен на узле 5 вращения, кроме колебательного, возникает и прерывистое вращательное движение диска 6 вокруг оси, что позволяет на периферии диска достичь скоростей более 10 м/с. Линейная скорость любой точки диска при попеременном прерывистом вращении зависит от величины эксцентриситета штока, расстояния от оси вращения по данной точке и линейной скорости движения штока вибратора. Вследствие действия двух предыдущих разрушающих пену факторов образуются капли жидкости, которые отбрасываются при повороте диска к внутренним стенкам кожуха и являются также разрушителями пенных пузырьков. Капли жидкости стекают по днищу 4 и через отверстия 14 или 18 попадают обратно в аппарат. Третий пеноразрущающий фактор- попеременное сжатие пены в рабочих полостях за счет геометрии дна кожуха и диска. В полостях попеременно происходит сжатие и растяжение столба пены (от поверхности диска 6 до дниша 4 кожуха 2). Выполнение днища коническим позволяет получить приблизительно одинаковую степень сжатия или растяжения в рабочих полостях по всему их сечению. Кроме того, смещение отверстий 14 и 15 диска 6 и днища 4 уменьшает эффект выдавливания пены из полостей и тем самым способствует сохранению перепада. Комбинированное воздействие разрущающих факторов, которые присущи в отдельности пеноразрушающим устройствам роторного и вибрационного типа, позволяет увеличить эффективность и надежность пеногашения. Дополняя друг друга, эти факторы дают возможность более эффективно разрушать мелкодисперсную пену и уменьшать вероятность уноса пены из аппарата. Кроме того, сжатие пены в рабочих камерах предлагаемого устройства также способствует увеличению эффективности ее разрушения. Увеличение надежности пеногасящего устройства в целом с точки зрения соблюдения асептических условий герметизации аппарата обеспечивается изоляцией привода (штока вибратора) внутри сильфона и тем, что узлы вращения рабочего диска находятся внутри аппарата Главным условием увеличения надежности является отсутствие торцовых или радиальных уплотнений между движущимися частями устройства. Формула изобретения Устройство для разрушения пены, включающее корпус и перфорированный диск, подсоединенный штоком к вибратору, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности пеногашения, устройство

снабжено установленным в корпусе цилиндрическим нерфорированным кожухом с коническим дном с отверстиями, а диск размещен в кожухе коаксиально с возможностью поворота и соединен эксцентрично со штоком, причем перфорация диска смещена относительно отверстий дна кожуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 601022, кл. В 01 D 19/02, 1978 (прототип) .

±5

Фиг. 2

V . S

VVv,,a .

.-b.V,V.

OOQQOO

te