CS229035B1

CS229035B1 - Apparatus for self-sucking and dispersing gases in liquid substance

Info

Publication number: CS229035B1
Application number: CS828392A
Authority: CS
Inventors: Pavel Ing Csc Seichter; Oldrich Ing Samal; Jan Ingn Trejtnar
Original assignee: Seichter Pavel; Samal Oldrich; Jan Ingn Trejtnar
Priority date: 1982-11-24
Filing date: 1982-11-24
Publication date: 1984-05-14

Abstract

Zařízení podle vynélezu slouží pro dispergeci plynu v kapalině, zejména u vodohospodářských zařízení. Zařízení sestává z nádoby, ve které je umístěna samonasóvací jednotka, která se sklédé z pohonu a raíchadla tvořeného dutým kotoučem s dutými lopatkami. Míchadlo je obklopeno neréžkovou klecí a usměrňovači vestavbou a současně na sací hrdlo míchadla je přivedena sací trubka plynu. U zařízení podle vynélezu se dosáhne intenzivního přívodu plynu a jeho dispergace v kapalině bez zvýšených néroků na spotřebu energie.The device according to the invention serves for dispersion gas in the liquid, especially in water management equipment. The device consists of a container in which it is a self-priming unit is placed seen from the drive and the hollow beater hollow blade disc. Stirring is surrounded by non-commercial cage and rectifiers and at the same time on the suction nozzle of the stirrer a gas intake pipe is supplied. The device according to the invention is achieved intensive gas supply and dispersion in a liquid without increased consumption energy.

Description

Vynélez se týké zařízení pro samonasévéní a dispergaci plynu v kapalině. Pro dispergaci plynu v kapalině, zejména u vodohospodářských a chemických technologií se používá různých typů zařízení s rotačními míchadly i bez rotačních míchedel. Většina z těchto typů s rotačními míchadly používá samostatného přívodu plynu pod míchadlo. Systémy bez rotačních míchedel využívají pro dispergaci plynu různých rozdělovačů plynu. Prvně jmenované systémy spotřebovávají energii jednak na mechanické míchání a déle na dopravu plynu do kapaliny. Druhé systémy bez mechanického míchání se vyznečují podstatně nižší dispergační účinností a pro náročněji! procesy z hlediska výměny hmoty mezi plynnou a kapalnou fází je lze jen stěží použít.The invention relates to a device for self-seeding and dispersing a gas in a liquid. Various types of equipment with or without rotary stirrers are used for gas dispersion in liquid, especially in water and chemical technologies. Most of these types with rotary agitators use a separate gas supply under the agitator. Systems without rotary stirrers use different gas distributors for gas dispersion. The former consume energy for mechanical mixing and for gas to liquid for longer. Second systems without mechanical mixing are characterized by significantly lower dispersing efficiency and for more demanding! processes in terms of mass exchange between gaseous and liquid phases are difficult to use.

Známé typy zařízení se samonesévacími míchadly různých tvarů, jako jsou seříznuté trubky, děrované kotouče apod., dávají dostatečné množství plynu do rotoru jen při nízkých ponorech míchadla. Systém přívodu plynu dutým hřídelem do prostoru míchadla je dosti komplikovaný a konstrukčně náročný.Known types of devices with self-seeding agitators of various shapes, such as truncated tubes, perforated discs and the like, give sufficient gas to the rotor only at low immersion agitators. The hollow shaft gas supply system to the stirrer compartment is rather complicated and structurally demanding.

Odstranění zmíněných nedostatků nepomáhá zařízení pro samonasévéní a dispergaci plynu v kapalině podle vynálezu, sestávající z nádoby, opatřené uvnitř vestevbami e míchací jednotkou, jehož podstata spočívá v tom, že v nádobě je umístěné ponorné semonasévecí jednotka sestávající z pohonu, ned kterým je umístěno míchadlo, tvořené dutým kotoučem s dutými lopatkami a sacím hrdlem, zaústěným do horní části dutého kotouče. Míchadlo je obklopeno narážkovou klecí e usměrňovači vestavbou a současně na sací hrdlo míchadla je shora přivedena sací trubka plynu tak, že sací hrdlo překrývá. Míchadlem je přes sací trubku přiséván plyn, který je v prostoru za lopatkami a na narážkové kleci rozbíjen na drobné bublinky, které jsou spolu s proudem kepaliny hnány kolem vestavby ke dnu nádoby.The device for self-seeding and dispersing gas in the liquid according to the invention, consisting of a vessel equipped with a mixing unit inside the branches, is characterized in that a submersible semi-seeding unit consisting of a propulsion unit is placed in the vessel. formed by a hollow disk with hollow vanes and a suction branch, opening into the upper portion of the hollow disk. The stirrer is surrounded by a buffer cage e by a rectifier installation and at the same time the gas suction pipe is brought from above to the suction port of the agitator so that it covers the suction port. A gas is sucked through the stirrer through the suction tube, which is broken up into small bubbles in the space behind the blades and on the stop cage, which along with the flow of liquid are driven around the installation to the bottom of the container.

Míchadlo je tvořeno dutým kotoučem, jehož výěke je 0,2 až 1,2 průměru dutého kotouče a je opatřeno minimálně dvěma dutými lopatkami o výšce 0,2 až 1,2 průměru dutého kotouče. Vnitřní prostor dutého kotouče je přes sací hrdlo o průměru 0,3 až 1,0 průměru dutého kotouče napojen na sací trubku a vstupními výřezy v plášti je propojen s dutými lopatkami.The stirrer consists of a hollow disk having a height of 0.2 to 1.2 of the diameter of the hollow disk and having at least two hollow vanes having a height of 0.2 to 1.2 of the diameter of the hollow disk. The inner space of the hollow disk is connected to a suction pipe via a suction throat with a diameter of 0.3 to 1.0 of the diameter of the hollow disk and is connected to the hollow blades through the inlet slits in the housing.

Na koncích lopatek jsou výstupní výřezy, kterými plyn vstupuje do kapaliny. Míchadlo je umístěno uvnitř narážkové klece tvořené jedním nebo dvěma nosnými mezlkružími a minimálně dvěma narážkami, jejichž výška je rovna 1 až 3násobku výšky duté lopatky a šířka je 0,1 až 0,5 průměru míchadla, přičemž vzdálenost vnitřních hran narážek od kraje míchadle je 0,01 až 0,2 průměru míchadla. Takto je za lopatkami míchadla tvořen dostatečný podtlak pro efektivní přisávéní plynu a k překonání hydrostatického tlaku kapaliny nad míchadlem. Ne narážkách dochází ke zvýšení turbulence a tím k dispergaci plynu na drobné bublinky.At the ends of the blades are outlet slots through which the gas enters the liquid. The stirrer is located inside the stop cage consisting of one or two support rings and at least two stops, the height of which is equal to 1 to 3 times the height of the hollow blade and the width is 0.1 to 0.5 of the stirrer diameter. 0.01 to 0.2 of the stirrer diameter. Thus, a sufficient vacuum is created behind the impeller blades to efficiently suck in the gas and to overcome the hydrostatic pressure of the liquid above the impeller. No hindering increases turbulence and disperses gas into tiny bubbles.

Součástí zařízení je také usměrňovači vestavba, tvořená usměrňovacím mezikruším o vnitřním průměru rovném 0,7 až 1,5 průměru míchadla a vnějším průměru rovném minimálně dvojnásobku průměru míchadla. Usměrňovači vestavba je dále tvořena kuželem o vrcholovém úhlu 30 až 60°, rozšiřujícím se směrem ke dnu nádoby, přičemž výěke kužele je dáne rozmezím 0,1 až 0,4 výšky nádoby.The device also includes a rectifier built-in, consisting of a rectifier ring having an inside diameter equal to 0.7 to 1.5 of the stirrer diameter and an outside diameter of at least twice the diameter of the stirrer. The rectifier is further formed by a cone with an apex angle of 30 to 60 ° extending towards the bottom of the container, the height of the cone being within the range of 0.1 to 0.4 of the height of the container.

U zařízení podle vynálezu je vystupující proud aměal kapaliny a plynu usměrňován směrem ke dnu nádoby a tím ae dosáhne účinné homogenizace v celém objemu kapalné vsádky i při nižším ponoru míchadla pod hladinou a tudíž i při nižších energetických nákladech.In the device according to the invention, the outgoing stream of liquid and gas is directed towards the bottom of the vessel and thereby achieves efficient homogenization throughout the liquid batch volume even at a lower submerged draft and hence at lower energy costs.

Příkladné provedeni zařízení podle vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, která znázorňují: obr. 1 podélný řez zařízením podle vynálezu, obr. 2 detail semonasévaclho míchadla, obr. 3 detail usměrňovači vestavby, obr. 4 detail narážkové klece.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the accompanying drawings, which show: Fig. 1 a longitudinal section of the device according to the invention; Fig. 2 a detail of a semi-seeding agitator; Fig. 3 a detail of a rectifier;

Zařízení znázorněné ne obr. 1 až 4 je tvořeno nádobou £, opatřenou sací trubkou 2, pod níž je umístěno míchadlo 4, poháněné pohonem J přes hřídel se spojkou 6. Míchadlo 4 je umístěno uvnitř narážkové klece 2 a usměrňovači vestavby 5.. Pohon £ je upevněn v nádobě £ pomocí uchycení & a narážková klec 2 k pohonu J pomocí úchytek Míchadlo 4 je tvořeno dutým kotoučem £2, dutými lopatkami 10 a sacím hrdlem ££. Dutý kotouč 12 je opatřen vstupními výřezy 14. jimi* vnitřní prostor dutého kotouče 12 spojen s vnitřním prostorem dutých lppatak 10. Konce dutých lopatek 10 jeou opatřeny výstupními výřezy 13. Usměrňovači vestavba 2, je tvořena usměrňovacía mezikružím 18 a kuželem 17. Narážkové klec 2 d^e tvořena nosným mezikruží· a narážkami 16.The apparatus shown in FIGS. 1 to 4 consists of a container 4 provided with a suction tube 2, beneath which is placed a stirrer 4 driven by a drive J over a shaft with a clutch 6. The stirrer 4 is located inside the buffer cage 2 and the baffle 5. The stirrer 4 is formed by a hollow disk 52, hollow vanes 10 and a suction neck 54. The hollow disk 12 is provided with inlet slits 14 therein. The inner space of the hollow disk 12 is connected to the interior space of the hollow blades 10. The ends of the hollow vanes 10 are provided with exit slots 13. d ^e consists of a supporting ring · and allusions 16.

V níže uvedené tabulce jsou uvedeny příkladné parametry a hodnoty používané u zařízení pro samomasávánl a dispergaci plynu v kapalině podle vynálezu:The table below shows exemplary parameters and values used in the gas-liquid self-absorbing and dispersing apparatus of the present invention:

pracovní objem zařízení working volume of equipment (a³)(a ³ ) 50,0 50.0 ponor míchadla immersion stirrer (m) (m) 1,5 1.5 průměr míchadla stirrer diameter (mm) (min^-1)(mm) (min ^-1 ) 150,0 150.0 otáčky míchadla stirrer speed 2 880,0 2,880.0 příkon elektromotoru electric motor input (kW) (sV) (kW) (St) 7,5 7.5 naaávaná množství vzduchu air intake 150,0 150.0 objemový součinitel přenosu hmoty volume coefficient of mass transfer (β“¹)(β ' ¹ ) 0,1 0.1

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

Apparatus for self-priming and dispersing a gas in a liquid, comprising a vessel, an assembly and a mixing unit, characterized in that in the vessel (1) there is a submersible self-priming unit consisting of a drive (3) over which the agitator (4) is located; formed by a hollow disk (12), hollow vanes (10) and a suction nozzle (11) opening into the upper part of the hollow disk (12), of a cage (7) surrounding the stirrer (4), formed by one or two supporting intermediate rings (15) and at least two baffles (16), further comprising a baffle (5) formed by a baffle (18) and a cone (17) extending towards the bottom of the vessel (1), and a gas suction tube (2) concentric to the suction nozzle (11) a stirrer (4), the gas suction pipe (2) covering the suction nozzle (11).

Device according to claim 1, characterized in that the height of the cylindrical part of the hollow disk (12) is 0.2 to 1.2 in diameter of the hollow disk (12) and the stirrer (4) is equipped with at least two hollow vanes (10) of 0 height. 2 to 1.2 of the diameter of the hollow disc (12), wherein the hollow vanes (10) are provided with exit slots (13) and connected to the interior of the hollow disc (12) with inlet slots (14) and 0.3 to 1.0 of the hollow disc diameter (12).

3. Apparatus according to claims 1 and 2, characterized in that the height of the non-chopper (16) is equal to 1-3 times the height of the hollow blade (10) and the width is 0.1 to 0.5 of the stirrer diameter 14). ) from the edge of the stirrer (4) is 0.01 to 0.2 of the diameter of the stirrer (4).

Device according to Claims 1 to 3, characterized in that the deflector ring (18) has an inside diameter equal to 0.7 to 1.5 of the stirrer diameter (4) and an outside diameter of at least twice the diameter of the stirrer (4).

Device according to Claims 1 to 4, characterized in that the apex angle of the cone (17) is 30 to 60 °, the height of the cone (17) being given by a range of 0.1 to 0.4 of the height of the container (1).