RU2050955C1

RU2050955C1 - Device for saturation of liquid with gas

Info

Publication number: RU2050955C1
Application number: RU93009971A
Authority: RU
Inventors: Ф.Г. Гайнуллин; А.И. Плужников; Т.С. Казарян; А.С. Тиракьян; Ю.Н. Савченко; В.А. Кругликов
Original assignee: Научно-производственное объединение по рациональному использованию газа в народном хозяйстве "Промгаз"
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: membrane technology. SUBSTANCE: device for saturation of liquid with gas has body with covers. Located inside body is fibrous membrane member composed of fibers of two types with different diameters which are found on hollow perforated core. The fibers with large diameter are not hollow. Space between fibers at their ends is airtight. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к мембранной технологии и предназначено для насыщения жидкости газом при давлениях, близких к атмосферному, что может найти применение в рыбоводстве. The invention relates to membrane technology and is intended to saturate a liquid with gas at pressures close to atmospheric, which may find application in fish farming.

Наиболее близким аналогом данного изобретения является устройство для насыщения жидкости газом, содержащее корпус с крышками и расположенный внутри корпуса волоконный мембранный элемент. Недостатками известного устройства являются относительно небольшая производительность и невозможность образования микропузырьковой газожидкостной среды. The closest analogue of the present invention is a device for saturating a liquid with gas, comprising a housing with covers and a fiber membrane element located inside the housing. The disadvantages of the known device are the relatively small performance and the inability to form a microbubble gas-liquid medium.

Цель изобретения повышение эффективности работы устройства за счет увеличения поверхности контакта двух сред. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device by increasing the contact surface of two media.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство снабжено перфорированным сердечником 1, внутрь которого подается жидкость. Через отверстие 2 в крышке 3 корпуса 4 подается воздух к волокнам. Установленным внатяг кольцом 5 через уплотнители фиксируется внутри корпуса 4 входной участок мембранной упаковки 6, ограниченной с торцов клеевыми блоками 7. Посредством уплотнительных колец 8 к корпусу 4 крепится крышка 9 с выходным патрубком 10, со стороны которого мембранная упаковка (элемент) 6 фиксирована радиальными опорами 11. The device is equipped with a perforated core 1, into which fluid is supplied. Through the hole 2 in the cover 3 of the housing 4, air is supplied to the fibers. The installed preload ring 5 through the seals is fixed inside the housing 4 the inlet portion of the membrane package 6, limited to the ends of the adhesive blocks 7. Through the sealing rings 8 to the housing 4 is attached a cover 9 with an outlet pipe 10, from the side of which the membrane package (element) 6 is fixed with radial bearings eleven.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Жидкость через перфорированый сердечник 1 проникает в пространство между полыми волокнами мембранного элемента 6, насыщаясь воздухом, поступающим в волокна через отверстие 2 и открытые концы волокон в клеевом блоке 7. В мембранном элементе 6 открытые концы волокон введены только на входном участке (слева). Газ внутрь полых волокон подается под давлением, превышающим атмосферное. Пористая структура волокон обеспечивает контакт газа с жидкостью, также находящейся под давлением, В результате насыщения газом (воздухом) жидкость выводится из межволоконного пространства патрубком 10. Попадая в бассейн с водой в среду с атмосферным давлением, насыщенная жидкость вскипает за счет перепада давления в образованием микропузырьковой газожидкостной среды. Форма упаковки волокон вокруг перфорированного сердечника 1 представляет собой многослойную систему двух видов волокон разного диаметра, причем волокна большего диаметра выполнены неполыми и предназначены для формирования пространства между слоями полых волокон с интенсификацией вихревых течений и уменьшением гидравлического сопротивления мембранного элемента 6 протекающей в межволоконном пространстве жидкости. Способ намотки на перфорированный сердечник волокон, закрепляемых с помощью лентообразных средств, позволяет предотвратить смещение волокон в местах изменения их направления. The liquid through the perforated core 1 penetrates into the space between the hollow fibers of the membrane element 6, saturated with air entering the fibers through the hole 2 and the open ends of the fibers in the adhesive unit 7. In the membrane element 6, the open ends of the fibers are introduced only at the inlet section (left). The gas inside the hollow fibers is supplied at a pressure higher than atmospheric. The porous structure of the fibers provides contact between the gas and the liquid, which is also under pressure. As a result of saturation with gas (air), the liquid is discharged from the interfiber space by the nozzle 10. When saturated liquid enters the pool with water at atmospheric pressure, it boils due to the pressure drop to form a microbubble gas-liquid medium. The shape of the packing of the fibers around the perforated core 1 is a multilayer system of two types of fibers of different diameters, the fibers of a larger diameter being made incomplete and designed to form the space between the layers of hollow fibers with the intensification of vortex flows and a decrease in the hydraulic resistance of the membrane element 6 of the fluid flowing in the interfiber space. The method of winding on the perforated core of the fibers, fixed using tape-like means, helps to prevent the displacement of the fibers in places of changing their direction.

Микропузырьковая газожидкостная среда с диаметрами пузырьков 10-20 мкм обеспечивает высокую степень насыщения воды газом и большую межфазовую поверхность, а также равномерную диффузию микропузырьковой среды по объему воды и повышенное время удержания газа в жидкости. A microbubble gas-liquid medium with bubble diameters of 10–20 μm provides a high degree of gas saturation with gas and a large interphase surface, as well as uniform diffusion of the microbubble medium over the volume of water and an increased gas retention time in the liquid.

Claims

A GAS-LIQUIDATING DEVICE comprising a housing with covers, a fiber membrane element located inside the housing, characterized in that the membrane element is made of two types of fibers with different diameters placed on a hollow perforated core, while the fibers of larger diameter are made incomplete and the interfiber space sealed at the ends of the fibers.