Пульсатор

 

ПУЛЬСАТОР по авт. св. № 891108, о тличающийся тем, что, с целью одновременного генерирования импульсов давления двух различных частот, на внутренней поверхности ротора выполнены пазы, пересекающие прорези каждой камеры ротора, причем пазы размещены диаметрально противоположно. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

В«ЛЮВЧ

РЕСПУБЛИН

SUÄÄ 109,, В 01 O»/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЮСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 891108 (21) 3464608/23-26 (22) 05.07.82 (46) 15.06.84. Бюл. М 22 (72) Б.А. Ефремов, Ю.В. Алексеев, Л.М. Аюпова, В.Г. Сульдин и А.3. Насыров (71) Казанский ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт им. С.И. Кирова (53) 66.061.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 891108, кл. В 01 D 11/00, 1980- (54) (57) ПУЛЬСАТОР по авт. св.

Ф 891108, отличающийся тем, что, с целью одновременного генерирования импульсов давления двух различных частот, на внутренней поверхности ротора выполнены пазы, пересекающие прорези каждой камеры ротора, причем пазы размещены диаметрально противоположно, 1097354

Изобретение относится к устройствам для создания пульсации в аппаратах химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для интенсификации массообменных процессов.

По основному авт. св. У 891108 известен пульсатор, имеющий корпус с пульсационными патрубками, ротор, выполненный в виде полого цилиндра с перегородкой, делящей объем на две изолированные камеры, на цилиндрической поверхности каждой камеры ротора выполнены прорези, перпендикулярные образующей цилиндра 5 t).

Недостатком известного пульсатора является отсутствие возможности одновременного генерирования различных частот пульсации, что не позволяет применять его для осуществления интенсивного режима массопередачи в пульсационных экстракторах.

Цель изобретения — одновременное генерирование импульсов давления двух различных частот.

Указанная цель достигается тем, что в пульсаторе, включающем цилиндрический корпус, патрубки пульсации, подачи и стравливания, ротор,выполненный в виде полого цилиндра, снабженного перегородкой, на цилиндрической поверхности ротора выполнены прорези, на внутренней поверхности ротора выполнены пазы, пересекающие прорези каждой камеры ротора, причем пазы размещены диаметрально противоположно.

Такое выполнение ротора позволяет при его вращении изменять сопротивление каналов ротора, что дает возможность на основные импульсы, определяющие структуру потоков в массообменном аппарате, наложить импульсы более высокой частоты, что способствует развитию межфазной поверхности и тем самым существенно повысить эффективность массообменных аппаратов.

На фиг. 1 представлен пульсатор, продольный разрез; на фи1. 2 — разрез Л-А на фиг. 1; на фиг. 3 — экспериментально полученные формы импульсов давления на выходе пульсаторов.

Пульсатор состоит из цилиндри ческого корпуса 1 с размещенными на нем друг против друга патрубками подачи 2, стравливания 3 и пульсациТаким образом, в камере 9 ротора и, следовательно, в пульсационном патрубке 4 положительный импульс

40 давления, передаваемого через патрубок 2 от источника постоянного перепада, скачкообразно меняется, причем на основной импульс давления, определяемый шириной прорези 10, наiкладывается давление, пульсирующее

45 в такт пересечения пазами 12 ротора сечения патрубка 2. Частота основного импульса определяется числом оборотов ротора, а наложенного импульса — пропорционально числу пазов 12, расположенных на цилиндрической поверхности камеры 9. Одновременно патрубок стравливания 3, связанный с линией стравливания источника постоян55 ного перепада через прорезь tt naУ Ф зы 12, расположенные на цилиндрической поверхности камеры 8, и камеру 8 сообщается с пульсационным патрубком

5. В камере 8 и патрубке 5 возника5 !

О

35 онными патрубками 4 и 5. Пульсатор имеет ротор 6 с перегородкой 7, делящей полость ротора на изолированные друг от друга камеры 8 и 9. Цилиндрическая поверхность каждой камеры имеет прорези 10 и 11, перпендикулярные образующей цилиндра, и пазы 12, пересекающие прорези 10 и

11, причем паэы 12 размещены диаметрально противоположно друг к другу.

Образованные прорезями и пазами каналы связывают патрубки подачи 2 и стравливания 3 через камеры 8 и 9 с пульсационными патрубками 4 и 5.

На фиг. 3 приняты следующие обозначения: кривая 13 — на выходе известного пульсатора, кривая 14 на выходе пульсатора предлагаемой конструкции.

Пульсатор работает следующим образом.

При вращении ротора 6 в первую четверть периода патрубок 2, связанный с линией нагнетания источника постоянного перепада давления, через прорезь 10, пазы 12, пересекающие прорезь ротора, и камеру 9 сообщается с пульсационными патрубками 4 и 5.

При этом проходное сечение патрубка 2 изменяется от некоторой постоянной величины, определяемой прорезью 10 до сечения полностью открытого патрубка 2 при совмещении его с пазом 12.

1097354

10.30

Пульсатор диаметром 100 мм был установлен в системе подвода пульсации к лабораторному коаксиальному экстрактору диаметром 100 мм. ет отрицательный основной и отрицательный наложенный импульсы давления.

Во вторую четверть периода давление в камерах ротора меняется на противоположное, а за один полный оборот ротора в каждом пульсационном патрубке изменение знака давления происходит дважды.

Наличие указанных признаков позволяет генерировать сложные импульсы, представляющие собой сумму импульсов двух частот — низкой и высокой. Импульсы низкой частоты улучшают структуру потоков в массообменном аппарате. Импульсы высокой частоты определяют диссипацию энергии во взаимодействующих потоках, определяюще влияют на межфазную поверхность и сужают спектр распределения капель дисперсной фазы по размеру.

Проведение массообмена с наложением пульсации двух частот позволяет существенно повысить эффективность массообменных аппаратов.

Образец данной конструкции пульсатора изготовлен и испытан на лабораторной экстракционной установке, Испытания предлагаемого образца пульсатора показали работоспособность, надежность конструкции, полученные импульсы давления имели форму синусоиды с наложенной частотой более высокого порядка.

Применение предлагаемого пульсатора для интенсификации экстракции уксусной кислоты из четыреххлористого углерода водой позволяет повысить эффективность процесса извлечения на 25Х по сравнению с процессом, проходящим при подводе энергии с помощью обычной двухполупериодной пульсации.

За базовый образец принят пульсатор золотникового типа, широко при1 меняемый в промышленных пульсационных установках.

Для создания пульсации двойной частоты с помощью золотникового пульсатора необходимо устанавливать два пульсатора с независимыми приводами, что значительно усложняет и удорожает установку, снижает ее надежность. Кроме того, возрастают затраты энергии на создание пульсации.

Применение предлагаемого пульсатора по сравнению с базовым образцом позволяет повысить надежность и эффективность экстракционной установ" ки, снизить затраты энергии на создание пульсаций.

Фиг.г

1097354

Заказ 4093/8

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Миронов

Редактор Т. Митейко Техред Л.Коцюбняк Корректор С.Шекмар