Устройство для насыщения жидкости газом

 

Изобретение относится к смешиванию жидкости с газом и позволяет .. повысить эффективность устройства за счет уменьшения расхода газа для получения заданной концентрации смеси с одновременным ускорением процесса насыщения. В устройстве, содержащем сопло.и цилиндрическое тело, в месте образукнцих кольцевую щель для подачи жидкости, газ поступает по каналу в цилиндрическом теле в турбулентную зону низкого давления. В цилиндрическом теле заподлицо с торцом сопла выполнена кольцевая канавка, полость которой посредством проточки соединена с каналом для подвода газа, при этом диаметр цилиндрического тела в кольцевой щели и глубина и ширина кольцевой канавки составляют 0,90- 0,96 и 0,22-0,26 диаметра выходного отверстия сопла соответственно. 2 ил. 2 табл. У (Л d GO 4 О5 rsD 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51)4 В 01 F 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4033844/23-26 (22) 29.11.85 (46) 23.10.87. Бюл. У 39 (72) В.П. Шестаков, А.Н. Ковальчук, В.К. Макаров, А.П. Морозов, В.И. Осипов и Н.Н. Тупицын (53) 06.063(088.8) (56) Патент Швейцарии У 652046, кл. В 01 F 5/02, 1985.

Патент США N 4112026, кл. С 02 D 1/04, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСЫЩЕНИЯ ЖИДКОСТИ ГАЗОМ (57) Изобретение относится к смешиванию жидкости с газом и позволяет,. повысить эффективность устройства за счет уменьшения расхода газа для получения заданной концентрации смеси с одновременным ускорением прсцесса насыщения. В устройстве, содержащем сопло.и цилиндрическое тело, в месте образующих кольцевую щель для подачи жидкости, газ поступает по каналу в цилиндрическом теле в турбулентную зону низкого давления. В цилиндрическом теле заподлицо с торцом сопла выполнена кольцевая канавка, полость которой посредством проточки соединена с каналом для подвода газа, при этом диаметр цилиндрического тела в кольцевой щели и глубина и ширина кольцевой канавки составляют 0,900,96 и 0,22-0,26 диаметра выходного отверстия сопла соответственно. 2 ил. ®

2 табл.

13462

Таблица 1

0,98 1,0

)dz

0,18 0

Изобретение относится к области смешивания жидкости с газом, в частности к устройствам для насьпцения жидкости газом, а также к устройствам .) для создания пузырьков газа в жидкости, и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической и др. отраслях народного хозяйства для интенсификации различных техноло- 10 гических процессов, в технике испытаний.

Целью изобретения является уменьшение расхода газа для достижения заданной концентрации газа в жидкости 15 с одновременным уменьшением времени насьпцения.

На фиг. 1 представлена упрощенная конструкция устройства без реакционного сосуда; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, штуцер 2 для подвода жидкости, штуцер 3 для подвода газа, сопло 4, цилиндрическое тело 5, кольцевую канавку 6, проточки 7.

Устройство работает следующим образом. Жидкость под давлением поступает по штуцеру 2 под корпус 1 устройства, откуда через кольцевую щель, образованную соплом 4 и цилинцрическим телом 5, жидкость вытекает с большой скоростью, охватывая кольцевую канавку 6. В последней за счет истечения создается разрежение, приблизительно равное давлению насьпценных паров жидкой среды. В результате образуется каверна, упругой оболочкой которой служит обтекающая канавку

40 струя. IlpH скоростях, близких K KpH тическим, практически вся струя попадает в кольцевую канавку и в ней

0,80 0,82 0,84 0,86 0,88

И 0,10 0,12 0,16 0,23 0,36

18 2 образуется вихрь, который, захватывая.подаваемый по штуцеру 3 и поступающий по каналу 7 гаэ, эффективно смешивает указанные компоненть1. Смесь жидкости и газа периодичесКи, с высокой частотой повторения цикла, выталкивается в реакционный сосуд.

При этом часть пузырьков газа, попадая из зоны с низким давлением в зону с повьппенным давлением, схлопывается и растворяется, оставшаяся часть пузырьков (более крупного размера) проходит через слой жидкости в реакционном сосуде, насьпцая ее газом эа счет барботажа.

Для ускорения процесса насьпцения или перенасьпцения жидкости газом предусмотрена возможность повышения гидростатического давления в реакционном сосуде.

Вывод устройства на требуемый режим работы осуществляется посредством регулирования подачи жидкости и газа.

Контроль общего газосодержания в жидкости производится с помощью высокоточного метода газовой хроматографии.

В табл. 1 и 2 представлены обобщенные результаты экспериментальных исследований, на основе которых выбраны соотношения размеров предлагаемого устройства. В табл. 1 и 2 приняты следующие обозначения: Ф вЂ” общее газосодержание, выраженное в относительных единицах (Ы = 1 соответствуст полному насыщению жидкости газом), d — диаметр отверстия сопла, Й диаметр внутреннего тела, а и Ь соответсвенно ширина и глубина кольцевого выреза.

1346218

Таблица 2 а,180, Oj20d„ 0,22d 0,24d О, 26с1 0,28d, 0,30d„ 0 32d

0,18d 0,04 0;05 0,06 0,06 0,06 0,05

0,04

0,04

0 06 0,04

0 16 005

0,20ds 0,05 0,09 0,15 0,18 0,16 0,13

0,22й 0,05 0,17 0,48 0,62 0,64 0,49

0,24di 0,05 0,17 0,62 0,95 0,96 0,64

0 05

0,15. 0,26сЬ 0,05 0,16 0,65 0,.97 0,96 0,63

0,16

0 05

0,06

0,28dg 0,07 0,18 0,51 0,66 0,65 0,49

0,30d) 0,05 0,08 0,14 0,21 0,19 0,12

0,17

0 05

0,07

0,326(0,04 0,05 0,06 0,09 0,08 0,06

0,04

0,05

Предлагаемое устройство ускоряет процесс насыщения жидкости газом в

1 4-1,7 раза и создает смеси с высокой степенью дисперсности, равномерным и стабильным распределением пузырьков по размерам, кроме того, уменьшает расход газа примерно в

2-3 раза при приготовлении одного и того же количества жидкости с той же концентрацией газа.

Формула изобретения

Устройство для насыщения жидкости газом, включающее корпус с штуцером подвода жидкости, цилиндрическое тело, размещенное соосно в корпусе, и содержащее штуцер и канал для подвода газа, сопло, размещенное в нижней части корпуса и.образующее с цилиндрическим телом кольцевую щель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения расхода газа и уменьшения времени насыщения, в цилиндрическом теле заподлицо с торцом сопла выполнена кольцевая канавка, полость которой посредством проточки соединена с каналом для подвода

4О газа, при этом диаметр цилиндрического тела в кольцевой щели, глубина и ширина кольцевой канавки составляют

0,90-0,96 и 0,22-0,26:диаметра выходного отверстия сопла соответственно.!

346218

Составитель А. Никитин

Техред А.Кравчук

Корректор А. Зимокосов

Редактор С. Патрушева

Заказ 5074/8

Тираж 564

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб,, д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4