Устройство для дегазации жидкости
Изобретение относится к оборудованию для проведения процессов абсорбции и де сорбции Целью изобретения является уменьшение удельных энергетических за трат повышение эффективное и процесса дегазации и увеличение межремонтного срока эксплуатации оборудования Устрой ство состоит из корпуса 1 (абсорбера) в нижней части которого расположен направ ляющии аппарат 5 циркуляционной трубы 7 образующей с мешалкой 8 насос Внут ренняя поверхность трубы имеет профиль ускоряющего конфузора 12 наружная с корпусом 1 образует кольцевой диффузор а стенка трубы изготовлена полой Процес сы сорбции и десорбции протекают при рециркуляции обрабатываемой жидкости в Рбгорбере на границе фач развитой кави тациочнои полости и каритационных микро пузырьков 1 з п ф лы 4 ил
СО1ОЗ СОВЕ ТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
Р Г С Г1 У Ь Д И К
rс ГОСУДАРС THE НИВА И КОМИ Т Г T пО иэОВРетEíèÿì и ОткРытиям ПРИ T KTTT СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4726585/26 (22) 31 07.89 (46) 07.09.91. Бюл. И 33 (75) А.Ф.Немчин, С.В.Волеиник и A.Ñ.Ìàчинский (53) 66.069.84 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N . 1001963, кл. В 01 D 19/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДГГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к оборудованию для проведения прг.цессов абсорбции и д»сорбции. Целью изобретения является уменьшение удельных энергетических затРат, ПОВЫШЕНИЕ ЭффЕКтИrr>TOCтИ ПРОЦЕССа „„5 „„1674898 А1 дегазации и увеличение межремонтного срока эксплуатации оборудования. Устроиство состоит из корпуса 1 (эбсорбера). в нижней части которого расположен направляющии аппарат 5, циркуляционнои трубы 7, образующей с мешалкой 8 насос. Внутренняя поверхность трубы имеет профиль ускоряющего конфуэора 12, наружная с корпусом 1 образует кольцевой диффуэор. а стенка трубы изготовлена полои. Процессы сорбции и десорбции протекают при рециркуляции оГ рабат ываемои жидкости в ".бсорбере на границе фаз раэяигпи кавитациочной полости и кавитационных микропузырьков. 1:3.TT. ф-лы 4 ил! и 1 р j00 О 1674й98 Изобретение относится к оборудова нию для проведения технологических процессов абсорбции и десорбции и может быть использовано в химической, не4>техимической, пищевой промышленности, а также в других отраслях, связанных, например. с удалением из воды растворенного кислорода и насыщения жидкостеи плохо растворимыми газами. Целью изобретения является уменьшение удельных энергетических затрат, повышение эффективности процесса дегаэации и увеличение межремонтного срока эксплуатации. На фиг.1 представлено предлаг;>емое устройство, 1родольный разрез; на 4 нг.2— лопасть крыльчатки. продольныи ра: реэ, на фиг.3 — сечение А- А на фи>.1; íà 1»лг 4 лопасть крыльчатки, поперечное сечение. Устройство для дегазации жидкости содержит корпус 1 (абсорбер), в верхней части которого находятся патрубки 2, 3 и 4 соответственно удаления газов, подачи и отвода обрабатываемой жидкости, а в нижней направляющий аппарат 5 с установленными радиально пластинами б. Внутри абсорбера 1 расположена циркуляционная труба 7, образующая с мешалкой 8 насос. Мешалка установлена с возможностью ее осевого перемещения вдоль трубы 7 и состоит из полого вала 9 с закрепленными на нем кавитационными насадками, выполненными в виде лопастей 10 крыльчатки клиновидной формы сечения с острой передней кромкой (суперкавитирующий профиль), в теле которых расположены каналы 11, выходящие на их тыльную сторону и соединенные с полым валом. Труба 7 выполнена с полой стенкой, внутренняя поверхность которой выполнена в виде ускоряющего конфузора 12, а наружная 13 образует с корпусом 1 кольцевой диффузор и оснащена подводящим 14 и отводящим 15 патрубками теплоносителя. Устройство для дегазации жидкости работает следующим образом. Обрабатываемая жидкость через патрубок 3 непрерывно подается в абсорбер 1, где при вращении мешалки 8 прокачивается через трубу 7. При обтекании несущих поверхностей лопастей 10, имеющих суперкавитирующий .профиль, в результате возникающих градиентов, давлений образуются кавитационные полости различной формы; первоначально пузырьковой на засасывающей поверхности лопасти, а затем присоединенной пленочной на тыльной сто роне лопасти. Подача инертного газа, например азота, через полый вал 9 и каналы 11 непосредственно в кавитационную по5 50 ло;Tü создае1 у(;ë.>>3ия для образования и у с т 0 и \ è Р о г о с >>> ù р. с т в о в д н и я р а э В и т о Й пгисоединеннои каверны (суперкаверны). Наличие градиента концентрации растворенного в жидкости газа, например кислорода, в пристенном слое на границе раздела фаз (поверхность каверны) вызывает его диффузию в кавигационную полость и насыщение жидкости инертным газом, т.е. протека>от процессы десорбции и сорбции. В сильно турбулизированных частях суперкаверн происходит образование и отрыв микропузырьков. наполненных парогазовой смесью. 3а лопастями, таким образом, с> вдается двухфазная плотноупакованная гаэожидкостная смесь, статическое давление которой при прохождении конфуэора 12 падает, Под влиянием растягивающих напряжений, действующих на этом участке, кавитационные пузырьки испытывают рост, также сопровождающийся процессами сорбции и десорбции. Далее поток двух >азной смеси проходит через направляющии аппарат 5 с радиальными пластинами б, служащими для спрямления закрученного потока, и поступает в кольцевой диффуэор. В результате увеличения статического давления потока часть кавитационных пузырьков схлопывается, по всему сечению потока с образованием кумулятивных микроструек и ударных волн. При этом происходят интенсивное насыщение жидкости инертным газом по всему сечению устроиствэ и резкое увеличение количества пузь>рьков за счет дробления оставшихся Таким образом, обуславливается значительное возрастание поверхности раздела фаэ, отнесеннои к единице обьема жидкости, оказывающеи в свою очередь влияние на эффективность процесса дегаэации. Пузырьки. содержащие нерастворившийся азот и десорбированный газ всплывает в верхнюю часть устройства и непрерывно удаляется через патрубок 2. Часть десорбированнои жидкости поступает по патрубку 4 в технологическую линию, а оставшийся обьем жидкости перемешивается с вновь поступающим и подвергается обработке при рециркуляции в устройстве. Таким образом обеспечивается непрерывность процессов десорбции газосодержащей жидкости. Предусмотренные конструкциеи устройства воэможности подачи и отвода теплоносителя соответственно через патрубки 14 и 15 в полость стен> и трубы рециркуляции, а также из>ленения местоположения мешалки в трубе позволяют создавать и поддерживать оптимальные температурные и гидродинамические параметры проведе1674898 Фиг. 2 Фиг.з ния процессов десорбции с максимально высокой эффективностью при одновременном снижении удельных энергетических затрат. Этому способствует также использование как пузырьковой, так и раз- 5 витой форм кавитации. Кроме того, простота конструкции устройства позволяет продолжить эксплуатацию существующих в настоящее время в промышленности дегаэаторов с незначительной переделкой при- 10 вода мешалки, вала и абсорбера. Формула изобретения 1, Устпойство для дегазации жидкости, содержащее корпус, патрубок удаления га- 15 эов, патрубки подачи и отвода жидкости, мешалку, состоящую из вала с кавитационными насадками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения удельных энергетических затрат, повышения эффективности 20 процесса дегазации и увеличения межремонтного срока эксплуатации, вал выполнен полым, кавитационные насадки выполнены в виде лопастей крыльчатки клиновидной формы сечения с острой передней кромкой, в теле которых расположены каналы, выходящие на их тыльную сторону и соединенные с полым валом: устройство снабжено установленной в корпусе циркуляционной трубой с полой стенкой с подводящим и отводящим патрубками теплоносителя и направляющим аппаратом, размещенным в нижней части корпуса под циркуляционной трубой, при этом внутренняя поверхность трубы выполнена в виде конфуэора, наружняя поверхность трубы образует с корпусом кольцевой диффузор, а мешалка установлена в циркуляционной трубе. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что. с целью реализации оптимальных гидродинамических режимов процесса в зависимости от свойств обрабатываемой жидкости, мешалка установлена с возможностью ее осевого перемещения вдоль циркуляционной трубы. 1674898 Составитель О.Калякина Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова Заказ 2954 Тираж I 2 2 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина 101
