RU2003852C1 - Способ возбуждени пульсаций жидкости в двух сосудах или одном сосуде с двум пульсопатрубками и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

3 ограничено пружиной 18. Сегментные перегородки 13, 14 расположены в полости цилиндра 9 по обе стороны радиальных пластин 11 в двух взаимно параллельных плоскост х , перпендикул рных оси вала 3. Распределительные окна 10 полого цилиндра 9 расположены в его стенках диаметрально противоположно и симметрично относительно радиальных пластин 11. В полости корпуса 4 распределител  2 напротив входного патрубка 6, расположенного тангенциально к корпусу 4, установлен также цилиндрический отбойник 19. Ротор 8 расположен между входным 6 и выходным 7 патрубками, установленными напротив пр моугольных окон 20, 21 в стенках корпуса 4. Распределительные окна 10 цилиндра 9 расположены на уровне пр моугольных окон 22 в стенках корпуса 4, через которые рабочие патрубки 5-сообщаютс  с внутренним пространством распределител  2 потока при соответствующем положении ротора 8. Вал 3 установлен по оси распределител  2 потока с помощью подшипников 23, 24, центровка его осуществл етс  с помощью перфорированного диска 25,а уплотнение - с помощью сальника 26. Распределитель 2 потока также снабжен патрубками 27, 28 дл  опорожнени  и вытеснени  воздуха при дополнении.

Устройство работает следующим образом .

Через патрубок 29 циркул ционный контур 30, распределитель 2 и пульсопрово- ды 33 заполн ют рабочей жидкостью (например- , водой). При этом воздух вытесн етс  через патрубки 28, 32 в пуль- сопроводы 33 и выводитс  из системы, Включают в работу привод вала 3 распределител  2, затем центробежный насос 1. В циркул ционном контуре 30 благодар  работе насоса 1 будет создан однонаправленный циркулирующий поток рабочей жидкости, который, поступа  в патрубок 6 распределител  2, порци ми подаетс  в каждый из пульсопроводов 33 и одновременно отсасываетс  и выводитс  из распределител  2 через патрубок 7. Подача и отсос жидкости осуществл ютс  порционно после каждого акта прерывани  потока за счет вращени  ротора 8. Так, например, при положении ротора 8 относительно центральных окон 22, изображенном на фиг. За, происходит одновременна  порционна  подача и отсос жидкости через патрубки 5, а в положении на фиг. 36 - прерывание потока. Благодар  конструкции ротора 8 при его равномерном вращении входной патрубок 6 поочередно сообщаетс  через окна 22 и патрубки 5 то с одним, то с другим пульсопроводом 33. а патрубок 7 - с противоположным . При этом в пульсопроводах 33 буде( обеспечено возвратно-поступательное движение жидкости. В положении ротора 8, изображенном на фиг. 2, рабоча  жидкость из патрубка 6 поступает в левый патрубок 5, а из правого патрубка 5 выводитс  в патрубок 7, так как пространство между патрубками 5 разделено пластинами 11 и

0 сегментными перегородками 13, 14 (изображенными перпендикул рно плоскости рисунка ). В момент прерывани  потока, когда окна 22 перекрыты стенками цилиндра 9, в патрубках 6 и 7 возрастает разность давле5 ний (за счет непрерывной работы насоса 1), вследствие чего сегментные перегородки 13, 14 перемещаютс  вверх, сжима  пружину 18. При последующем повороте ротора 8 и открывании окон 22 разность давлений

0 уменьшитс  и пружина 18 восстанавливает положение перегородок 13, 14 посредством кольца 17 и стержней 15, 16. Благодар  этому в момент прерывани  потока циркул ци  жидкости в контуре 30 не прекращаетс  и

5 насос 1 работает при относительно стабильной нагрузке. Упорный подшипник 23 воспринимает усилие, передаваемое валу 3 пружиной 18, предотвраща  его осевое перемещение . При тангенциальном вводе

0 жидкости через патрубок б между стенками корпуса 4 и отбойником 19 образуетс  закрученный поток, в результате чего случайные механические примеси осаждаютс  в коническом днище и периодически вывод т5 с  через патрубок 27,

В процессе работы устройства часть жидкости из распределител  2 непрерывно выводитс  через патрубок 28 по линии 31 - это предотвратит скопление воздуха в вер0 хне

и части распределител  2. При попадании воздушных пузырей в пульсопроводы 33 они всплывают и вывод тс  из системы. На фиг. 1а) пунктирными лини ми показаны

5 возможные вспомогательные коммуникации и места установки теплообменника дл  отвода тепла, выдел ющегос  в результате трени .

Ниже приведен пример осуществлени 

0 способа в предложенном пульсационном устройстве.

Пример. Способ был осуществлен на опытной установке с пульсационным кристаллизатором (тепломассообменный аппа5 рат), к которому подсоединено устройство дл  создани  пульсации согласно схеме на фиг. 1 г). Проходное сечение реакционной зоны кристаллизатора, где был реализован пульсационный режим, составл ло около 0,12м2.

Создание пульсационного режима осуществл лось за счет прерывани  и порционногоперераспределени  однонаправленного потока рабочей жидкости (воды), подаваемого с объемной скоро- стью около 0,014 м3/с.

Кажда  подаваема  и отсасываема  порции жидкости были равны и их величина составл ла Vn, которую определ ли по средней объемной скорости однонаправленного потока (равной 0,014 м /с) и продолжительности порционной подачи ( 9 по. Продолжительность прерывани  9Пр и порционной подачи в по определ ли на основании конк- геометрических параметров и ско- роь.ь . -зрэщени  ротора распределител , изображенного на фиг. 2

Характеристики создаваемого в тепло- пассообменном аппарате пульсационного режим определ ли путем непосредствен- ного замера частоты v и удвоенной амплитуды А. По частоте определ ли период

пульсации (Т -).

В табл. 1 приведены результаты трех опытов по созданию пульсационного режима с различными характеристиками (Т, А).

Как следует из табл. 1, каждому режиму порционной подачи (с конкретными значени ми впр, 6 по, VM) соответствует пульса- ционный режим с определенной (заданной) амплитудно-частотной характеристикой (конкретными значени ми А, Т), Взаимосв зь параметров режима порционной подачи и режима пульсации, оговариваема  формулой предлагаемого изобретени , иллюстрируетс  приведенными в табл. 1 результатами обработки данных, А именно, в каждом опыте значение удвоенной суммы 9 пр+ Q по равно значению Т, а величина

Vn отношени  -- одинакова дл  всех опытов

и равна коэффициенту пропорционзлчно- сти, составл ющему величину, близкую проходному сечению тепломассообменного аппарата (0,12 м2).

В табл 2 приведены показатели режима работы способа и устройства дл  создани  пульсации в отрезке времени продолжительностью 24 ч. Пульсаци  создавалась в охладительном кристаллизаторе со взвешенным слоем кристаллов, порозность которого в течение времени измен лась

Как видно из тзбл, 2, потери рабочей жидкости минимальны и составит/1 менее 0,3 л в течение суток. Данные потери имели место за счет незна «ительного про , сальника центробежного насоса. Р личина указанных потерь рабочей жидкости практически может не учитыватьс  или может быть полностью исключена, так как при вращательном движении вала обеспечить н - дежное уплотнение значительно проще, нем при возвратно-поступательном движении поршн  со штоком

Из приведенных экспериментальных данных следует, что при посто нстве режима порционной подачи обеспечиваетс  посто нствоамплитудно-част of мой характеристики создаваемого пульсационного режима,

В процессе рабоп-i устропсгва  а счет выделени  тепла наблюдаетс  poci температуры рабочей жидкости, однако в результате утилизации этого (путем теплообмена) температура рабочей жидкости стабилизировалась из уровне GO°C

В табл. 3 приведены сопоставительные данные предложенного и известного технического решени  (способа и устройства)

(56) Авторское свидетельство СССР 1406406, кл. F 15 В 21/12, 19S6

45

Таблица 1

Claims (2)

1.Способ возбуждени  пульсаций жидкости в двух сосудах или одном сосуде с двум  пульсопатрубками, включающий периодическую подачу и отсос рабочей жидкости из сосудов, отличающийс  тем, что подачу и отсос рабочей жидкости осуществл ют путем прерывани  и порционного перераспределени  однонаправленного ее потока, при этом подачу в один сосуд (пульсопатрубок), и отсос из другого сосуда (пульсопатрубка) осуществл ют одновременно одинаковыми порци ми жидкости, пропорциональными амплитуде пульсаций в сосудах (сосуде), причем период пульсаций равен удвоенной сумме времени подачи (отсоса), порции жидкости и времени прерывани  ее подачи (отсоса).

2.Устройство дл  возбуждени  пульсаций жидкости в двух сосудах или одном соТаблица 2

Таблица 3

0

5

0

суде с двум  пульсопатрубками, содержащее источник рабочего тела и механический распределитель потока роторного типа с валом и цилиндрическим корпусом, снабженным двум  рабочими патрубками, а также входным и выходным патрубками, сообщенными с источником рабочего тела, отличающеес  тем, что. рабочие патрубки распределител  потока выполнены симметричными, источник рабочего тела - в виде жидкостного центробежного насоса, ротор распределител  потока - в виде полого цилиндра с распределительными окнами, установленного на валу посредством радиальных пластин, дел щих полость цилиндра на две равные части , и снабжен компенсатором давлени . выполненным в виде двух жестко св занных между собой и подпружиненных сегментных перегородок, расположенных в полости цилиндра по обе стороны радиальных пластин в двух взаимно параллельных плоскост х и закрепленных на валу с возможностью перемещени  вдоль его оси, при этом распределительные окна полого цилиндра расположены симметрично по обе стороны радиальных пластин,

Б)

кроме того, в полости корпуса распределител  потока напротив входного патрубка установлен цилиндрический отбойник, а ротор расположен между входным и выходным патрубками.

г)

./

27

Фиг. г

S 22

&.Ю