RU1813472C - Вихрева камера дл взаимодействи газа и жидкости - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : поступающа  через тангенциальный входной патрубок жидкость закручиваетс  внутри корпуса 1 вихревой камеры. Одновременно R коллектор 3 нагнетаетс  газ, который барботирует через отверсти ;: 8 и под воздействием центробежных сил движетс  к оси вращени  жидкости. Образование и рост газового пузырька происход т в застойной зоне за перегородкой 9, что позвол ет получить стабильные по размерам пузырьки, а следовательно, и площадь межфазной поверхности..Повышение технологичности конструкции вихревой камеры достигаетс  выполнением перегородок в виде кольцевой вставки, изогнутой из сплошной полосы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к аппаратам дл  проведени  процессов массообмена в системе жидкость-газ и может быть использовано в химической, нефтехимической , пищевой и других смежных отрасл х промышленности.

Известны газожидкостные массооб- менные аппараты, в которых взаимодействие компонентов происходит во вращающемс  потоке смеси. В частности , в сахарной промышленности примен етс  сатуратор (1), включающий вертикальный цилиндрический корпус, снабженный устройствами подачи дефе- кованного сока и вывода отгазованного сока. В нижнюю часть .корпуса тангенциально вдуваетс  газ, благодар  чему сок вовлекаетс  во вращательное движение. Однако вместо упор доченного вращательного движени  сокогазо- вой смеси в сатураторе устанавливаетс  режим струйного восхождени  сату- рационного газа через слой сока. Такой режим характеризуетс  неравномерным распределением газа в объеме сока и относительно малой поверхностью массопередачи. Недостатки в организации в аппарате гидродинамического режима массообменного процесса обуславливают низкий коэффициент утилизации сатурационного газа, что снижает эф- , фективность работы сатуратора в целом . .

Известен аппарат дл  насыщени  жидкостей газами , включающий перфорированный корпус с патрубком дл  подачи жидкости, тангенциально вмонтированным в его верхней части и обечайку дл  подвода газа.

В указанном устройстве площадь межфазной поверхности, определ юща  эффективность процесса массообмена, зависит от расхода жидкости, так как размер пузырьков зависит от степени крутки потока. Поэтому незначительные изменени  расхода жидкости вызывают изменени  количества газа, перешедшего в жидкость, и соответственно концентрации выходного раствора. Дл  многих химических и других процессов это нежелательно и  вл етс  недостатком рассматриваемой конструкции.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы устройства за счет снижени  чувствительности к колебани м расхода жидкости.

Вихрева  камера дл  взаимодействи  газа и жидкости содержит перфори0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рованныи корпус с тангенциально вмонтированным патрубком дл  подачи жидкости и обечайку дл  подвода газа.

Согласно изобретению вихрева  камера снабжена радиальными перегородками , закрепленными на внутренней поверхности корпуса между отверсти ми , при этом высота перегородок больше диаметра отверстий. Перегородки могут быть выполнены в виде пластин. В цел х повышени  технологичности конструкции перегородки могут быть выполнены в виде кольцевой вставки, изогнутой из сплошной полосы.

Вихрева  камера предлагаемой конструкции предназначена дл  проведени  процесса массообмена между газом и жидкостью. Производительность камеры зависит от величины межфазной поверхности жидкости и газа, определ емой размерами диспергируемых в жидкость пузырьков газа.

Согласно имеющимс  на сегодн шний день экспериментальным и теоретичес- ким данным размер пузырьков, образующихс  при вдувании газа во вращающуюс  жидкость, определ етс  интенсивностью вращени . Это объ сн етс  тем, что отрывной диаметр газового пузырька , в частности, зависит от скорости набегающего потока жидкости. Установка радиальных перегородок приводит к образованию застойных зон в жидкости над отверсти ми перфорации. В этом случае размер отрывающегос  пузырька будет определ тьс , главным образом, диаметром отверсти  перфорации и не будет зависеть от крутки потока, котора  пропорциональна расходу жидкости , то есть будет иметь место стабилизаци  межфазной поверхности.

На фиг. 1 изображена вихрева  камера , продольный разрез; на фиг. 2 - сечение Л-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, с перегородками в виде кольцевой вставки.

Вихрева  камера включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с тангенциально вмонтированным патрубком 2 подачи жидкости и коллектором 3 дл  подвода газа. С торцов камера закрыта крышкой с выходным газовым патрубком 5 и днищем 6 со сливным патрубком 7. Нижн   часть корпуса вихревой камеры выполнены перфориро- . ванной, а между отверсти ми 8 перфорации по окружности установлены ра- диально направленные перегородки 9.

Перегородки могут быть выполнены в виде пластин либо в виде кольцевой вставки 10, изогнутой из сплошной полосы.

Вихрева  камера работает следующим образом.

Жидкость по патрубку 2 тангенциально подаетс  в камеру, где закручиваетс , одновременно в коллектор 3 нагнетаетс  газ, который барботирует через отверсти  8 и в виде пузырьков движетс  под воздействием центробежных сил к оси вращени . Образование и рост пузырька происход т в области ограниченной от воздействи  набегающего потока жидкости перегородкой 9, что позвол ет получить стабильные по размерам пузырьки, а следовательно, и площадь межфазной поверхности. По мере приближени  к оси вращени  происходит сепараци  газожидкостной смеси .Прореагировавша  жидкость сливаетс  через патрубок 7, а отработанный газ отводитс  через патрубок В.

Преимуществом изобретени  по сравнению с прототипом  вл етс  посто нство концентрации растворенного газа 30

на выходе из вихревой камеры при колебани х расхода жидкости.

g Фор мула изобретени 

10

5

Claims (3)

1. Вихрева  камера дл  взаимодействи  газа и жидкости, содержаща  перфорированный корпус с тангенциально вмонтированным патрубком дл  подачи жидкости и обечайку дл  подвода газа, отличающа с  тем, что, с .целью повышени  эффективности работы вихревой камеры за счет сниже- 5 ни  чувствительности к колебани м расхода жидкости, она снабжена диальными перегородками, закрепленными на внутренней поверхности корпуса между отверсти ми, при этом высота перегородок больше диаметра отверстий .

2 Камера по п.1, о т л и ч а ю- щ а   с   тем, что перегородки выполнены в виде пластин.

3. Камера поп.1, отличающа с  тем, что, с целью повышени  технологичности конструкции, перегородки выполнены в виде кольцевой вставки, изогнутой из сплошной полосы .

0

Фиг.1

ЦФЛ

Фиг 3.