SU1036341A1 - Устройство дл деаэрации жидких сред - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕАЭРАЦИИ ЖИДКИХ СРЕД, содержащее корпус циклона с патрубками дл  ввода вспененного продукта и вывода разделенных фракций, крышку и излучатель акустических колебаний , о т л и ч а ющ е 6 с   тем, что, с целью повышени  степени деаэрации при разрушении пен, устройство снабжено цилиндрической обечайкой,установленной соосно корпусу в верхней части, конической кольцевой перегородкой с отверсти ми по периферии, прикрепленной к верхней кромке обечайки, крышка выполнена параболической с отверсти ми , а излучатель акустических колебаний размещен в центре крышки.

Description

с оь

4 Изобретение относитс  к механичес ким разделительным устройствам и может быть использовано в процессах сопровождающихс  обильным вспениванием жидких сред, которые в цальнейшем должны быть деаэрированы,а пузурьки пены разрушены, например при флотации полезных ископаемых, в добыче нефти и газа, в химической и пищевой отрасл х промышленности. Известен аппарат дл  разбивани  пены в жидкости, в котором имеетс  цилиндрическа  камера, где происходит столкновение возникающих звуковых волн при.подаче исходного вспе ненного потока Жидкости. В пеногасителе генераци  акустических колебаний осуществл етс  в результате интенсивной турбулизации потока . Недостатком этого устройства  вл етс  низка  степень разрушени  пены , так как сама турбулентность потока приводит к повторному образованию пены. Содержание газа в конечном продукте разрушени  составл ет не ниже 30%.. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  деаэрации жидкнх сред, содержащее корпус циклона с патрубками дл  ввода вспененного продукта , и вывода разделенных фракций, крышку и излучатель акустических колебйнийС2 Однако при обработке вспененных жидких сред, содержащих значительное количество газовой фазы, известное устройство малоэффективно вследствие плохого акустического контакта. Звукова  энерги  в этом устройстве быстро рассеиваетс  на границе раздела сред газ-жидкость, колебани  зату хают практически в первом же слое пу зырьков, так как акустические сопротивлени  этих сред различаютс  на три пор дка друг от.друга. Проис ходит практически полное отражение звуковой волны и внутрь сло  проникает лишь ничтожна  дол  энергии колебаний , которой недостаточно дл  де формации стенки пузырьков .и последую щего ее разрыва. Поэтому степень раз рушени  пены низка . Исследовани  процесса разрушени  пен при воздействии акустических коле баний и практика использовани  аппаратов дл  этих целей показывают , что только генерирование достаточно интенсивных колебаний непосредственно в газовой среде приводит к практически мгновенному и эффективному разрушению пены. Целью изобретени   вл етс  повышение степени . деаэрации при разрушении пен. Поставленна  цель достигаетс  тем,. что. устройство дл  деаэрации жидких сред, содержащее корпус циклона с патрубками дл  ввода вспененного продукта и вывода разделенных фракций, крышку и излучатель акустических колебаний, снабжено цилиндрической обечайкой , установленной соосно корпусу в верхней части, конической кольцевой перегородкой с отверсти ми по периферии, прикрепленной к верхней кромке обечайки, крышка выполнена параболической с отверсти ми, а излучатель акустических колебаний размещен в центре крышки. Цилиндрическа  обечайка предназначена дл  выделени  из центральной части вращающегос  потока легкой фракции,и транспортировки этого продукта в зону действи - акустических колебаний. Эти колебани  , генерируемые акустическим излучателем, направл ютс  навстречу поднимающемус  потоку легкой фракции с помощью крышки, внутренн   пбверхность которой выполнена параболической. Размещение излучател  в фокусе параболоида способствует полному отражению звуковых волн (что повышаteT КПД акустических колебаний), а отверсти  в крышке служат дл  отвода отработанного сжатого воздуха. Такое выполнение крышки циклона обеспечивает направленность акустического воздействи  и полный вывод выделившегос  в результате разрушени  пены воздуха, который увлекаетс  потоком отработанного в излучателе сжатого газа. Коническа  перегородка с отверсти ми способствует стоку жидкости, выделившейс  при разрушении пены, к-стенкам циклона, а также обеспечивает, жесткость креплени  цилиндрической обечайки к корпусу. Такое выполнение устройства позвол ет обрабатывать.поток пены комбинированным воздействием центобежного пол  и акустических коебаний . Причем генерирование колебаНИИ в газовой среде обеспечивает наиболее эффективное использование их энергии,

Стенки пузырьков в результате воздействи  центробежных сил утончаютс . Через цилиндрическую обечайку , расположе.нную внутри циклона по его оси, отдел етс  обезвоженна  пена , Структурна  прочность такой значительна и самопроизвольного ее разрушени  не происходит длительное врем . Однако,если в систему вноситс  кйкой-либо внешний импульс, в данном случае акустические колебани , происходит лавинообразное разрушение всего столба пены. Своевременное воздействие колебаний на утонченные пузырьки , осуществл емое в предлагаемом устройстве, увеличивает степень разрушени  пены.

В предлагаемом устройстве создаютс  услови , наиболее благопри тные дл  быстрого и полного разрушени  пены. Выделивша с  жидка  фаза при разрушении пузырьков еозвра .щаетс  в зону действи  центробежных сил, стека  отверсти  в конической перегородке.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство содержит цилиндроконический корпус 1 циклона с патрубками 2 и 3 дл  ввода вспененного продукта и слива обеспененной жидкости соответственно, цилиндрическую обечайку 4, крышку 5 корпуса с патрубками 6 дл  отвода газа.Верхний край обчайки 4 соединен со стенкой корпуса 1клона конической перегородкой 7, котора  перфорирована на периферии отверсти ми 8 и закреплена выше пйтрубка 2. По центру крышки 5 корпуса выполненной в виде параболического рефлектора и имеющей отверсти  9 дл  прохода газов, размещен излучатель 10 акустических колебаний Крышка 5 и коническа  перегородка 7 образуют в верхней части устройства акусти1ческую камеру 11.

Устройство работает следующим образом.

Вспененный продукт, поступающий под давлением через тангенциальный патрубок 2, приводитс  во вращение и подвергаетс  действию центробежных сил, под вли нием которых происходит сепараци  продукта по плотности и вытекание жидкости ( сии ере- зис ) ИЗ межпузырькового пространства в пене. Происходит отделение твердых частиц и жидкости из пены, которые концентрируютс  в пристеночном npocTparfcTB.e циклона и разгружаютс  через патрубок 3. .Легка  фракци , котора  включает в себ  пузырьки пены с утонченными стенками и мелкие фракции твердого, продукта, попадает через цилиндрическую обечайку в акустическую камеру 11.

Акустические колебани , генерируемые излучателем 10, кofopый устано элен над цилиндрической обечййкой и концентрично ей, направл ютс  с по-, мощью параболической поверхности крышки 5 навстречу поднимающемус  по обечайке потоку пены, способствуют мгновенной деформации и разрыву пленки пузырьков и привод т к быстрому разрушению пены / Образующа с  в результате разрушени  пены жидка  . фаза стекает по конической перегород ке 7 к стеНке корпуса и через отверсти  8 возвращаетс  в пристеночный слой вращающейс  жидкости внутри циклона , откуда удал етс  через патрубок 3.

Освобожденный из пузырьков газ вместе с отработанным; в акустическом излучателе сжатым воздухом через отверсти  9 отводитс  из устройства по патрубку 6.

Результаты сравнительных испыта- НИИ предлагаемого и известного устройств представлены в таблице.

J степени разрушени  пены можно судить по остаточному содержанию газа в конечных продуктах. Результаты экспериментов показывают, что степень разрушени  пены в предлагаемом устройстве составл ет 3S,5%. Через патрубок дл  отвода газа выде лени   пены не наблюдаетс . При использовании известного устройства степень разрушени  пены не превышает 64-5, а через сливной патрубок с легким продуктом выноситс  пена, содержаща  11 ,8/ жидкости (пенообразующего раствора) ,т.е. фактическа  обща  степень разрушени  пены еще ниже.

Не менее важным  вл етс  то, что продукт с газосодержанием более 10 не может быть использован повторно в технологических операци х, например при использовании пен в добыче нефти и газа, бурении и т.д.

510363 1

Известное устройство не обеспечивает требуемую степень разрушени  и качество готового продукта. Газосодержание конечного продукта, полученного в предлагаемом устройстве , составл ет ,S%, что удовлетвор ет требовани м технологии .

Claims (1)

1. (5.7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕАЭРАЦИИ

   ЖИДКИХ СРЕД, содержащее корпус циклона с патрубками для ввода вспененного продукта и вывода разделенных фракций, крышку и излучатель акустических колебаний /отличающееся тем, что, с целью повышения степени деаэрации при разрушении пен, устройство снабжено цилиндрической обечайкой.установленной соосно корпусу в верхней части, конической кольцевой перегородкой с отверстиями по периферии, прикрепленной к верхней кромке Обечайки, крышка зыполнена параболической с отверстиями, а излучатель акустических колебаний размещен в центре крышки.