SU1063430A1

SU1063430A1 - Apparatus for foam braking

Info

Publication number: SU1063430A1
Application number: SU823490143A
Authority: SU
Inventors: Юрий Владимирович Агафонов; Валентина Ниловна Смирнова
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии
Priority date: 1982-09-07
Filing date: 1982-09-07
Publication date: 1983-12-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕНОГАШЕНИЯ , содержащее вертикально размещенную внутри аппарата трубу с боковым отверстием в верхней части дл подачи пены, установленный внутри трубы источник акустических колебаний и патрубки отвода разделенных жидкости и газа, отличающеес тем, что, с целью увеличени производительности гашени , источник акустических колебаний расположен по всей длине трубы, а внутренн поверхность трубц выполнена с кольцевыми канавками , расположенными с посто нным шагом вдоль трубы. о 9 САЭ 4; СОA FOAMING DEVICE, which contains a pipe vertically placed inside the device with a side opening in the upper part for supplying foam, an acoustic source installed inside the pipe and branch pipes for discharging separated liquid and gas, characterized in that, in order to increase the damping performance, the source of acoustic oscillations is located along the entire length of the pipe, and the inner surface of the pipe is made with annular grooves located at a constant pitch along the pipe. o 9 SAE 4; WITH

Description

Изобретение относитс к устройствам дл разрушени пены и пред .назначено дл использовани в технологических процессах в микробиологическсй , медицинской и других отрасл х промышленности, сопровождающихс обильным образованием пены требующей дальнейшего разрушени .The invention relates to devices for the destruction of foam and is intended for use in technological processes in the microbiological, medical and other industries, accompanied by the abundant formation of foam requiring further destruction.

Известно устройство дл пеногашени , представл ю(цее собой скрепленный пучок труб, в верхней части которых установлены излучатели ультразвуковых колебаний о Поднимающа с по трубам пена под давлением ультразвука раздел етс на капельную жидкость и газ 1LA device for defoaming is known (represented as a bonded tube bundle, in the upper part of which ultrasonic oscillators are installed. O The foam that is rising through the pipes under ultrasound pressure is divided into a dropping liquid and a gas 1L

Недостатком конструкции вл етс то, что капли жидкости, стека вниз могут захватыватьс пеной и снова подниматьс противотоком, в результате чего резко снижаетс производительность устройства и увеличив.аетс унос капельной жидкости из аппарата Кроме того, использование в качеств источника ультразвуковых колебаний потока воздуха, выход щего из сопла приводит к большому расходу сжатого воздуха, The disadvantage of the design is that drops of liquid, of the stack downward, can be caught by the foam and again raised countercurrently, as a result of which the performance of the device sharply decreases and the entrainment of dropping liquid from the device increases. The use of ultrasonic oscillations from the nozzle leads to a high consumption of compressed air,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс устройство дл пеногашени , включающее вертикально размещенную внутри аппарата трубу с боковым отверстием в верхне части дл подачи пены, установленны внутри источник акустических колебаний и патрубки отвода разделенных жидкости и газа 2.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is a device for defoaming, including a pipe vertically placed inside the apparatus with a side opening in the upper part for supplying foam, installed inside a source of acoustic oscillations and nozzles for discharging separated liquid and gas 2.

Недостатком известного устройств вл етс то, что разрушение пузырьков пены происходит на малом рассто нии от источника звука из-за быстрого затухани звуковых волн в воздушной среде. Ограниченна область воздействи на пену означает невысокую эффективность разрушени стойких пен с большими значени ми секундного расхода, что ведет к уменьшению производительности процесса разрушени по расходу газа. Кроме того, врем воздействи на пену пол акустических колебаний мало, так как патрубок вывода газа находитс в непосредственной близости от бокового окна подачи пены, что приводит к уменьшению надежности полного разрушени пены.A disadvantage of the known devices is that the destruction of foam bubbles occurs at a small distance from the sound source due to the rapid attenuation of sound waves in air. Limited area of impact on the foam means low destruction efficiency of resistant foams with large values of second consumption, which leads to a decrease in the performance of the destruction process in terms of gas consumption. In addition, the acoustic vibration field exposure time is short, since the gas outlet nozzle is located in the immediate vicinity of the side foam supply window, which leads to a decrease in the reliability of the complete destruction of the foam.

Цель изобретени - увеличение производительности, процесса разрушени пены путем интенсификации резонансной вибрации в пузырьках пены. ,The purpose of the invention is to increase the productivity of the process of destruction of the foam through the intensification of resonant vibration in the bubbles of the foam. ,

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл пеногашени , содержащем вертикальную трубу с боковым отверстием в верхней части дл подачи пены, источник &кустических колебаний и патрубки отвода жидкости и газа, источник акустических колебаний расположен по всей длине трубы, а внутренн поверхность трубы выполнена с коль5 цевыми канавками, расположенными с посто нным шагом вдоль трубы.The goal is achieved by the fact that in a defoaming device containing a vertical pipe with a side opening in the upper part for supplying foam, a source of ampiculated vibrations and nozzles for discharging liquid and gas, the source of acoustic oscillations is located along the entire length of the pipe and the inner surface of the pipe with circular grooves arranged at constant pitch along the pipe.

Предлагаемое конструктивное выполнение позвол ет повысить про,изводительность пеногашени по объе0 му пены, разрушаемой в единицу времени . Увеличение производительности процесса разрушени пены достигаетс путем интенсификации резонансной вибрации в пузырьках пены в резуль5 тате совпадени - собственной и вынужденной частот колебаний.The proposed constructive implementation makes it possible to increase the productivity of defoaming by the volume of foam destroyed in a unit of time. An increase in the productivity of the foam destruction process is achieved by intensifying the resonant vibration in the foam bubbles as a result of coincidence — the natural and forced vibration frequencies.

Дл обеспечени наиболее благопри тных условий дл разрушени пены при помощи акустических колебаQ НИИ необходимо создать резонансные колебани газа внутри пузырьков пены, так как при резонансных вибраци х оболочки пузырьков подвергаютс , . деформаци м и, .следователь но, легче разрушаютс . Дл этого поток- пены, увлекаемый выход щим из аппарата барботирующим газом, направл етс в участок трубопровода, где за счет его переменного сечени возникают колебани давлени внутри потока, а значит и в каждом пузырьке . Частота колебаний давлени определ етс скоростью потока на входе в трубу, шагом канавок и их глубиHoi , По этим параметрам определ ет5 с необходима частота внешних акустических колебаний, которые создаютс по всей длине трубопровода, дл воздействи на весь поток пены в трубе,In order to provide the most favorable conditions for the destruction of the foam by means of acoustic oscillations, the research institute needs to create resonant oscillations of the gas inside the bubbles of the foam, as during the resonant vibrations the shell of the bubbles is subjected to. deformations and, therefore, are more easily destroyed. For this flow-foam, entrained by the bubbling gas coming out of the apparatus, it is directed to the pipeline section, where due to its variable cross-section, pressure oscillations occur inside the flow, and hence in each bubble. The frequency of pressure fluctuations is determined by the flow rate at the pipe inlet, the pitch of the grooves and their depths. According to these parameters, the frequency of external acoustic oscillations that are created along the entire length of the pipeline is necessary for affecting the entire flow of foam in the pipe,

0 На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1,0 Figure 1 shows the device, a general view; figure 2 - section aa in Fig, 1,

Устройство дл разрушени пеныFoam Breaker

5 установлено в аппарате 1 и состоит из трубы 2 подачи пены, патрубка 3 выхода газа из аппарата, сборника 4 жидкости, генератора 5 акустических колебаний с продольным волноводом 6 и штуцера 7 слива жидкости из сборника 4 обратно в аппарат. Труба 2 и патрубок 3 расположены вертикально, а сборник 4 жидкости укреплен в их нижней трубе. В верхней части трубы 2 имеютс боковые5 is installed in the apparatus 1 and consists of a foam supply pipe 2, a gas outlet nozzle 3 from the apparatus, a fluid collector 4, an acoustic oscillator 5 with a longitudinal waveguide 6, and a choke 7 for draining the fluid from the collector 4 back to the apparatus. The pipe 2 and the pipe 3 are arranged vertically, and the liquid collector 4 is fixed in their lower pipe. In the upper part of the pipe 2 there are side

отверсти 8 дл прохода пены из аппарата, а ее внутренн поверхность выполнена с кольцевыми канавками 9, расположенными с посто нным шагом вдоль образующей. Генератор openings 8 for the passage of foam from the apparatus, and its inner surface is made with annular grooves 9 arranged at a constant pitch along the generatrix. Generator

0 5 колебаний, например магнитострикционный , монтирован внутри трубы 2 выше боковых отверстий 8, а установленный продольно в центре трубы струнный волновод б одним своим0 5 oscillations, for example, magnetostriction, mounted inside the pipe 2 above the side holes 8, and the stringed waveguide installed longitudinally in the center of the pipe b

5 концом св зан с генератором 5 и5 is connected to generator 5 and

другим концом укреплен э нижней части 10 трубы 2.the other end is reinforced by the bottom of pipe 10 2.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При повышении уровн пены в аппарате 1 и достижении ею боковых отверстий 8 происходит засасывание пены внутрь трубы 2. Пена поступает в трубу 2, поскольку ее увлекает барботирующий газ, выход щий из аппарата последовательно через трубу 2 и патрубок 3. При прохождении потока пены через трубу в нем возникают периодические колебани давлени за счет наличи кольцевых канавок 9, которые роздают то расширение , то сужение потока, а следовательно , увеличение и уменьшение давлени в потоке, т.е. в пузырьках пены. Зна расход барботирующего газа, средний диаметр трубы 2, шаг кольцевых канавок 9 и длину участка трубы с канавками, можно определить частоту колебаний давлени газа в пузырьках. С этой же частотой колеблетс продольный волновод б генератора 5. При этом в пузырьках пены по всей длине трубы 2 образующиес при разрушении пены капли жидкости вынос тс из трубы 2 потоком газа и скапливаютс в нижнейWhen the level of foam in the apparatus 1 rises and the side holes 8 reach it, the foam is sucked into the pipe 2. The foam enters the pipe 2 because it is carried along by the bubbling gas coming out of the device successively through pipe 2 and pipe 3. With the flow of foam through the pipe periodic pressure oscillations occur in it due to the presence of annular grooves 9, which distribute the expansion, the narrowing of the flow, and, consequently, the increase and decrease of pressure in the flow, i.e. in foam bubbles. By knowing the flow rate of the bubbling gas, the average diameter of the pipe 2, the pitch of the annular grooves 9, and the length of the pipe section with the grooves, the frequency of gas pressure fluctuations in the bubbles can be determined. With the same frequency, the longitudinal waveguide b of the generator 5 oscillates. At the same time in the foam bubbles along the entire length of the pipe 2 liquid droplets formed during the destruction of the foam are removed from the pipe 2 by the gas flow and accumulate in the bottom

части сборника 4, из которого затем через штуцер 7 попадают обратно в аппарат. Освобожденный из пены газ выводитс из аппарата через патрубок 3. ПОСКОЛЬКУ направление потоковparts of the collection 4, from which then through the fitting 7 get back into the apparatus. The gas released from the foam is discharged from the apparatus through the nozzle 3. WHEREAS the flow direction

в трубе 2 и патрубке 3 противоположное , то сборник 4 вл етс инерционным уловителем капель жидкости.in pipe 2 and pipe 3 is opposite, then collector 4 is an inertial collector of liquid droplets.

Предлага-амое устройство обеспечивает увеличение производитель- ности .по расходу пены, вследствие .чего становитс возможным примен ть его в аппаратах С большим диапазоном рабочих объемов и расходов, что в конечном итоге расшир ет возможности применени устройства,.уменьшает номенклатуру пеногасителей, а также увеличивает надежность и эффективность разрушени пен с высокой стойкостью.The proposed device provides an increase in productivity with respect to foam consumption, as a result of which it becomes possible to use it in devices With a large range of working volumes and costs, which ultimately expands the application possibilities of the device, reduces the range of defoamers, and also increases reliability and efficiency of destruction of foams with high resistance.

Claims

FOAM EXTINGUISHING DEVICE, comprising a pipe vertically placed inside the apparatus with a side opening in the upper part for supplying foam, an acoustic oscillation source installed inside the pipe and a branch pipe for separating liquid and gas, characterized in that, in order to increase the quenching performance, the acoustic oscillation source is located at the entire length of the pipe, and the inner surface of the tubes is made with annular grooves located at a constant pitch along the pipe. _ f

9 * 9.1