RU54315U1

RU54315U1 - LIQUID DEGASING DEVICE

Info

Publication number: RU54315U1
Application number: RU2005136784/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Петрович Девяткин; Константин Сергеевич Девяткин
Original assignee: Сергей Петрович Девяткин; Константин Сергеевич Девяткин
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2006-06-27

Abstract

Устройство для дегазации жидкости содержит корпус, патрубки подвода и отвода обрабатываемой жидкости. В крышке корпуса установлен патрубок для отвода выделившихся из жидкости газов (воздуха). В днище корпуса установлен ультразвуковой излучатель. На подводящем патрубке и в верхней части корпуса закреплены фокусирующие ультразвуковые излучатели. Патрубки подвода и отвода жидкости закреплены с противоположных сторон обечайки корпуса таким образом, что горизонтальная ось отводящего патрубка расположена ниже горизонтальной оси подводящего патрубка.A device for degassing a liquid comprises a housing, nozzles for supplying and discharging the processed liquid. A nozzle is installed in the housing cover to discharge gases (air) released from the liquid. An ultrasonic emitter is installed in the bottom of the case. Focusing ultrasonic emitters are fixed on the inlet pipe and in the upper part of the housing. The fluid inlet and outlet nozzles are fixed on opposite sides of the shell of the housing so that the horizontal axis of the outlet pipe is located below the horizontal axis of the inlet pipe.

Description

Заявляемое техническое решение относится к технике обработки жидкостей, в частности, к ультразвуковой дегазации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности, авиационной и ракетной технике, теплоэнергетике и других отраслях промышленности.The claimed technical solution relates to techniques for processing liquids, in particular, to ultrasonic degassing and can be used in the oil and gas industry, aviation and rocket technology, power engineering and other industries.

Известно устройство для дегазации жидкости, содержащее контейнер (корпус) для обрабатываемой жидкости и ультразвуковой излучатель [1]. Недостатком известного технического решения является невозможность обработки потоков (перекачиваемой) жидкости.A device for degassing a liquid is known, comprising a container (case) for the liquid being treated and an ultrasonic emitter [1]. A disadvantage of the known technical solution is the inability to process the flows of (pumped) liquid.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для обработки жидкости, содержащее корпус, трубы подвода и отвода жидкости, ультразвуковой излучатель, размещенный в нижней части корпуса [2]. Труба подвода жидкости расположена в центре днища корпуса. Излучатель в виде диска размещен параллельно днищу с зазором и имеет диаметр меньше диаметра корпуса. Труба отвода жидкости расположена в верхней части корпуса.Closest to the claimed is a device for processing liquid, comprising a housing, pipes for supplying and discharging liquid, an ultrasonic emitter located in the lower part of the housing [2]. The fluid supply pipe is located in the center of the bottom of the housing. The emitter in the form of a disk is placed parallel to the bottom with a gap and has a diameter less than the diameter of the housing. The fluid drain pipe is located in the upper part of the housing.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность дегазации перекачиваемой жидкости, обусловленная тем, что при отводе жидкости через верхнюю часть корпуса происходит перемешивание очищаемой жидкости с продуктами очистки. В результате, на выходе из устройства получаем жидкость с малой степенью очистки (дегазации).A disadvantage of the known device is the low degassing efficiency of the pumped liquid, due to the fact that when the liquid is discharged through the upper part of the housing, the liquid being cleaned mixes with the cleaning products. As a result, at the exit from the device we get a liquid with a low degree of purification (degassing).

Целью заявляемого технического решения является повышение эффективности дегазации перекачиваемой жидкости, в частности, увеличение интенсивности и степени очистки обрабатываемой жидкости.The aim of the proposed technical solution is to increase the efficiency of degassing of the pumped liquid, in particular, to increase the intensity and degree of purification of the processed liquid.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дегазации жидкости, содержащем корпус, трубы подвода и отвода жидкости, ультразвуковой излучатель, размещенный в нижней части корпуса, This goal is achieved by the fact that in the device for the degassing of a liquid containing a housing, pipes for supplying and discharging liquid, an ultrasonic emitter located in the lower part of the housing,

согласно предлагаемой полезной модели трубы подвода и отвода жидкости установлены с противоположных сторон обечайки корпуса, подводящая труба и верхняя часть корпуса снабжены ультразвуковыми излучателями, в верхней части корпуса установлена газоотводящая труба.according to the proposed utility model, pipes for supplying and discharging liquid are installed on opposite sides of the shell of the body, the supply pipe and the upper part of the body are equipped with ultrasonic emitters, a gas outlet pipe is installed in the upper part of the body.

Кроме того, подводящая труба и верхняя часть корпуса снабжены фокусирующими ультразвуковыми излучателями, горизонтальные оси подводящей и отводящей труб размещены с вертикальным смещением относительно друг друга, причем отводящая труба закреплена на обечайке корпуса ниже подводящей трубы.In addition, the inlet pipe and the upper part of the housing are equipped with focusing ultrasonic emitters, the horizontal axes of the inlet and outlet pipes are placed with a vertical offset relative to each other, and the outlet pipe is mounted on the shell of the housing below the inlet pipe.

Кроме того, ультразвуковые излучатели выполнены с различной собственной резонансной частотой.In addition, ultrasonic emitters are made with different natural resonant frequencies.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства.Figure 1 shows a General view of the proposed device.

Устройство содержит корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3. На крышке 2 закреплен фланцевый патрубок 4 для отвода выделившихся из жидкости газов (воздуха). На днище 3 корпуса 1 установлен ультразвуковой излучатель 5. Для подвода жидкости в нижней части обечайки корпуса 1 закреплен фланцевый патрубок 6 с установленным в нем цилиндрическим фокусирующим излучателем 7. Отвод жидкости осуществляется посредством фланцевого патрубка 8, закрепленного также на обечайке корпуса 1 в нижней части с противоположной стороны. Патрубок 8 относительно патрубка 6 закреплен с промежутком h между горизонтальными осями указанных патрубков. Причем отводящий патрубок 8 установлен ниже положения патрубка 6 подвода жидкости. В верхней части корпуса 1 закреплен цилиндрический фокусирующий ультразвуковой излучатель 9. Излучатели 5, 7 и 9 выполнены с различной собственной резонансной частотой, а соотношения собственных резонансных частот излучателей выбираются из условия, что резонансная частота излучателя 7 выше частоты излучателя 5 и близка к частоте излучателя 9.The device comprises a housing 1 with a cover 2 and a bottom 3. A flange pipe 4 is fixed to the cover 2 to remove gases (air) released from the liquid. An ultrasonic emitter 5 is installed on the bottom 3 of the housing 1. For supplying fluid in the lower part of the shell of the housing 1, a flange pipe 6 is mounted with a cylindrical focusing emitter installed in it 7. The fluid is discharged by means of a flange pipe 8, also mounted on the shell of the housing 1 in the lower part with opposite side. The pipe 8 relative to the pipe 6 is fixed with a gap h between the horizontal axes of these pipes. Moreover, the discharge pipe 8 is installed below the position of the pipe 6 fluid supply. A cylindrical focusing ultrasonic emitter 9 is fixed in the upper part of the housing 1. The emitters 5, 7 and 9 are made with different natural resonant frequencies, and the ratios of the natural resonant frequencies of the emitters are selected from the condition that the resonant frequency of the emitter 7 is higher than the frequency of the emitter 5 and close to the frequency of the emitter 9 .

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Поток очищаемой жидкости посредством патрубка 6 поступает в корпус 1. При этом фокусирующий ультразвуковой излучатель 7, воздействуя на поток жидкости, создает условия для выделения растворенных газов (воздуха) и формирует пузырьковый кластер вдоль оси патрубка 6. Под действием набегающего потока жидкости пузырьковый кластер перемещается в нижнюю внутреннюю часть корпуса 1, в зону ультразвукового поля излучателя 5, под действием которого происходит дополнительное выделение растворенных в жидкости газов и укрупнение микропузырьков в пузырьковом кластере. Кроме того, радиационное давление от излучателя 5 позволяет ускорить всплывание пузырькового кластера к свободной поверхности жидкости в корпусе 1. Излучатель 9 фокусирует пузырьковый кластер в центре верхней части корпуса 1, что позволяет устранить экранирование акустического поля излучателя 5 и за счет этого повысить скорость всплывания верхних слоев пузырькового кластера. Выделившиеся через свободную поверхность жидкости газы (воздух) удаляются из внутренней полости корпуса посредством газоотводящего патрубка 4. Поток очищенной жидкости отводится из корпуса 1 с помощью патрубка 8. Расположение оси патрубка 68 ниже оси патрубка 6 повышает эффективность очистки жидкости от свободных газов за счет того, что исключается возможность попадания в патрубок 8 перемешиваемой с пузырьковым кластером жидкости. Кроме того, выполнение излучателей 5, 7 и 9 с различными собственными резонансными частотами обеспечивает эффективное воздествие на микропузырьки газов (воздуха) различных размеров и повысить скорость диффузии в них растворенных в жидкости газов. Режимы работы излучателей 5, 7 и 9 (докавитационные или кавитационные) выбираются исходя из требуемой общей производительности устройства.The flow of the liquid being cleaned by means of the nozzle 6 enters the housing 1. In this case, the focusing ultrasonic emitter 7, acting on the fluid flow, creates conditions for the release of dissolved gases (air) and forms a bubble cluster along the axis of the nozzle 6. Under the influence of the oncoming fluid flow, the bubble cluster moves to the lower inner part of the housing 1, in the area of the ultrasonic field of the emitter 5, under the action of which there is an additional allocation of gases dissolved in the liquid and the enlargement of micro bubbles in the belly rkovom cluster. In addition, the radiation pressure from the emitter 5 allows you to accelerate the emergence of the bubble cluster to the free surface of the liquid in the housing 1. The emitter 9 focuses the bubble cluster in the center of the upper part of the housing 1, which eliminates the shielding of the acoustic field of the emitter 5 and thereby increase the speed of emergence of the upper layers bubble cluster. Gases (air) released through the free surface of the liquid are removed from the internal cavity of the housing by means of a gas outlet 4. The flow of purified liquid is discharged from the housing 1 by means of a pipe 8. The location of the axis of the pipe 68 below the axis of the pipe 6 increases the efficiency of cleaning the liquid from free gases due to which eliminates the possibility of getting into the pipe 8 mixed with a bubble cluster of liquid. In addition, the implementation of emitters 5, 7 and 9 with different natural resonant frequencies provides effective exposure to microbubbles of gases (air) of various sizes and increase the diffusion rate of gases dissolved in the liquid in them. The operating modes of the emitters 5, 7 and 9 (pre-cavitation or cavitation) are selected based on the required overall performance of the device.

Таким образом, заявляемое техническое решение по сравнению с известными позволяет повысить степень дегазации и производительность установок очистки жидкостей.Thus, the claimed technical solution in comparison with the known allows to increase the degree of degassing and the performance of liquid treatment plants.

БиблиографияBibliography

1. Международный патент WО 9400757, МПК В 01 D 17/04, 1994 г.1. International patent WO 9400757, IPC B 01 D 17/04, 1994

2. Патент Российской Федерации №2132820, МПК C 02 F 1/36, 1999 г.2. Patent of the Russian Federation No. 2132820, IPC C 02 F 1/36, 1999

Claims

1. A device for degassing liquids, comprising a housing, a fluid inlet and outlet pipes and an ultrasonic emitter located in the lower part of the housing, characterized in that the fluid inlet and outlet pipes are installed on opposite sides of the shell of the housing, the supply pipe and the upper part of the housing are equipped with ultrasonic emitters , a vent pipe is installed in the upper part of the housing.

2. The device according to claim 1, characterized in that the inlet pipe and the upper part of the body are equipped with focusing ultrasonic emitters, the horizontal axis of the inlet and outlet pipes are placed with vertical displacement relative to each other, and the outlet pipe is mounted on the shell of the housing below the inlet pipe.

3. The device according to claim 1, characterized in that the ultrasonic emitters are made with different natural resonant frequency.