SU1304847A1

SU1304847A1 - Apparatus for foam suppressing

Info

Publication number: SU1304847A1
Application number: SU853991838A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Георгиевич Кадышев; Юрий Васильевич Кванин; Фима Аронович Рубинчик; Иослав Азрильевич Уманский; Эльвира Петровна Кузьмина
Original assignee: Государственный Проектно-Изыскательский Институт "Южгипробиосинтез"
Priority date: 1985-12-09
Filing date: 1985-12-09
Publication date: 1987-04-23

Abstract

Изобретение относитс к микробиологической промышленности и может быть использовано дл гашени пе ны, преиму- шественно при вырашивании микроорганизмов , и позвол ет повысить эффективность разрушени пены, снизить при этом энергетические затраты и обеспечить стерильность доэдих процесса, а также упростить конструкцию устройства. Пена при движении в полости корпуса 1 (К) замыкает электроды 3 и 4. При этом замыкаетс электрическа цепь датчика 10, который через запускающее устройство 11 подает на электроды рабочее напр жение от источника 5 питани . . электродами происходит электрический разр д мощностью до 10 кВт. Ударна волна электрического разр да распростран етс в радиальны.х направлени х и разрушает пену в полости К. Достига стенок К и конуса- отражател 2, ударна волна отражаетс от них и дополнительно разрушает пену. При этом жидкость из разрушенной пены стекает в емкость ферментера, а воздух проходит в выхлопную трубу. Электрические разр ды повтор ютс в зависимости от поступлени пены. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. ю (Л // оо о 4 ОО 4 The invention relates to the microbiological industry and can be used to quench, mainly when growing microorganisms, and allows to increase the efficiency of foam destruction, reduce energy costs and ensure the sterility of the pre-process, as well as simplify the design of the device. When moving in the cavity of the housing 1 (K), the foam closes the electrodes 3 and 4. At the same time, the electrical circuit of the sensor 10 closes, which, through the triggering device 11, supplies the working voltage to the electrodes from the power source 5. . Electrodes are electrically discharged up to 10 kW. The shock wave of the electric discharge propagates in the radial directions and destroys the foam in the cavity K. Reaching the walls K and the reflector cone 2, the shock wave is reflected from them and additionally destroys the foam. The liquid from the destroyed foam flows into the tank of the fermenter, and the air passes into the exhaust pipe. The electrical discharges are repeated depending on the foam supply. 1 hp ff, 2 ill. u (L // oo o 4 OO 4

Description

Изобретение относитс к устройству дл пеногашени , преимущественно к микробиологической промышленности.The invention relates to a device for defoaming, mainly to the microbiological industry.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности разрушени пепы, снижение при этом энергетических затрат и обеспечение стерильности процесса, преимущественно при выращивании микроорганизмов, а также унрош,ение конструкции устройства.The aim of the invention is to increase the efficiency of destruction of ashes, reduce energy costs and ensure the sterility of the process, mainly when growing microorganisms, as well as improving the design of the device.

На фиг.1 изображено устройство дл пеногашени , разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху.Fig. 1 shows a device for defoaming, a section; figure 2 is the same, top view.

Устройство дл неногашени включает корпус 1 с патрубками, электрический разр дник с электродами 2-4, подключенными к источнику 5 электрического питани (конденсатору).The non-extinguishing device includes a housing 1 with nozzles, an electric discharge with electrodes 2-4 connected to an electrical power source 5 (capacitor).

Электрод 2 выполнен в виде усеченного пустотелого конуса-отражател , размещен в конусной части корпуса 1 и направлен широким основанием навстречу потоку пены, а усеченной вершиной - по ходу движени воздуха.Electrode 2 is made in the form of a truncated hollow cone-reflector, placed in the conical part of the housing 1 and directed by a broad base towards the flow of foam, and by a truncated tip in the direction of air movement.

Электрод 3 выполнен в виде стержн , установленного коаксиально в полости электрода 2, и снабжен проводниками 6, одни из которых размещены в виде елочки в полости конуса-отражател электрода 2 с межэлектродными зазорами с его внутренней поверхностью, а другие проводники расположены вне полости электрода 2 и снабжены электропроводными шипами 7, обращенными навстречу пене.The electrode 3 is made in the form of a rod mounted coaxially in the cavity of the electrode 2, and provided with conductors 6, some of which are placed as a fir-tree in the cavity of the cone-reflector of electrode 2 with interelectrode gaps with its inner surface, and the other conductors are located outside the cavity of the electrode 2 and provided with electrically conductive spikes 7 facing towards the foam.

Электрод 4 выполнен в виде стержн , который установлен аксиально с электродом 3 и снабжен проводниками 8 с шипами 9 с возможностью образовани межэлектродных зазоров с электродом 3 и его шипами 7.The electrode 4 is made in the form of a rod, which is mounted axially with the electrode 3 and is provided with conductors 8 with spikes 9 with the possibility of forming interelectrode gaps with electrode 3 and its spikes 7.

Источник 5 электрического питани пред- ставл ет собой, например, высоковольтный конденсатор с напр жением 5-50 кВ и энергией разр да 10 -10 Дж.The electrical power source 5 is, for example, a high-voltage capacitor with a voltage of 5-50 kV and a discharge energy of 10 -10 J.

Электрод 3 подключен к одному из полюсов источника 5 питани с датчиком 10 импульсного напр жени , электрически св занному с запускающим устройством М, и электроизолирован. Электроды 2 и 4 подключены к другому полюсу источника 5 питани и заземлены.Electrode 3 is connected to one of the poles of the power source 5 with a pulse voltage sensor 10 electrically connected to the triggering device M, and electrically insulated. Electrodes 2 and 4 are connected to the other pole of power supply 5 and grounded.

Напр жение источника 5 электрического 45 оставшуюс пену, питани и межэлектродные зазоры выбираютПредложенное устройство обеспечиваетThe voltage source 5 of the electric 45 the remaining foam, power and interelectrode gaps choose the proposed device provides

исход из создани напр женности электрического пол , обеспечивающего электрический пробой межэлектродных зазоров во влажном воздухе, а также исход из расчетной мощности электрических разр дов.based on the creation of a voltage electric field, which provides electrical breakdown of interelectrode gaps in humid air, and also on the basis of the calculated power of electric discharges.

Устройство дл пеногашени устанавливают широкой частью корпуса 1 на патрубок дл отвода пены и воздуха из ферментера , а узкую часть корпуса 1 сообщают с отвод щим воздуховодом (не показаны ) .The defoaming device is installed by the wide part of the body 1 on the nozzle for removing the foam and air from the fermenter, and the narrow part of the body 1 communicates with the exhaust duct (not shown).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Пена вместе с отработанным воздухом поступает в широкую часть полости корпуса 1.The foam along with the exhaust air enters a wide part of the cavity of the housing 1.

5five

00

5 five

Ири этом, поднима сь, пена покрывает электрод 4 с его проводниками 8 и шипами 9 и в дальнейшем касаетс электрода 3 либо одного из его шипов 7.By this, raising the foam covers the electrode 4 with its conductors 8 and the spikes 9 and further touches the electrode 3 or one of its spikes 7.

Учитыва , что культурна жидкость, образующа пену, вл етс электролитом, пена замыкает межэ. изктродный зазор, от чего срабатывает датчик 10 и через запускающее устройство 11 подает на электроды рабочее напр жение, которое приводит к электрическому разр ду конденсатора 5 с мощностью в разр де до .Considering that the foamy liquid forming liquid is an electrolyte, the foam closes the membrane. This is the idiopathic gap, which causes the sensor 10 to work and, through the triggering device 11, supplies to the electrodes an operating voltage that leads to the electrical discharge of the capacitor 5 with the power in the discharge to.

Электрический разр д формирует ударную волну, котора распростран етс от канала разр да в радиальных направлени х и разрущает пену г, межэлектродном зазоре и в объеме, примыкающем к нему. При этом часть механической энергии ударной волны доходит до поверхности конуса- отражател электрода 2 и корпуса 1, отражаетс от них и вновь воздействует на пену отраженной волной, разруша пену. Жидкость , ocвoбoдивпJa c от пены, стекает в емкость ферментера, а воздух проходит через полость корпуса в отвод щий воздуховод.The electric discharge forms a shock wave that propagates from the discharge channel in radial directions and destroys foam g, the interelectrode gap, and in the volume adjacent to it. At the same time, part of the mechanical energy of the shock wave reaches the surface of the cone-reflector of the electrode 2 and the housing 1, is reflected from them and again acts on the foam by the reflected wave, destroying the foam. The liquid, which escapes from the foam, flows into the tank of the fermenter, and the air passes through the body cavity into the exhaust duct.

При разрушении пены быстро возрастает электрическое сопротивление .межэлектродного зазора, в результате чего электрический разр д прекращаетс и электроды 2-4 отключаютс от источника 5 питани .When foam collapses, the electrical resistance of the electrode gap increases rapidly, as a result of which the electrical discharge is stopped and the electrodes 2-4 are disconnected from the power source 5.

Новые порции поступающей пены вновь замыкают электроды 3 и 4 и разр д повтор етс . Таким образом саморегулируетс частота разр дов, котора находитс в пр мой пропорциональной зависимости от объема поступающей пены, разрушаемой одним электрическим разр дом.New portions of incoming foam re-close electrodes 3 and 4 and the discharge is repeated. In this way, the frequency of discharges is self-regulated, which is directly proportional to the volume of incoming foam that is destroyed by one electrical discharge.

Наличие па электродах 3 и 4 проводников 6 и 8 с шипами 7 и 9, которые размещены равномерно по поперечным сечени м полости корпуса 1, позвол ет гасить пену по всему объему поперечного сечени полости корпуса 1. В случа х прохода части пены через зону межэлектродного зазора шипов 7 и 9 пена попадает в полость конуса-отражател электрода 2, где замыкает межэлектродные зазоры между электродом 2 и проводниками 6 электрода 3. При этом электрические разр ды происход т в полости электрода 2, которые разрушаютThe presence of pa electrodes 3 and 4 of conductors 6 and 8 with spikes 7 and 9, which are evenly placed across the cross sections of the cavity of housing 1, allows the foam to be extinguished over the entire volume of the cross section of housing cavity 1. In the case of passage of a portion of foam through the interelectrode gap spikes 7 and 9 foam enters the cavity of the cone-reflector of electrode 2, where it closes the interelectrode gaps between electrode 2 and conductors 6 of electrode 3. In this case, electrical discharges occur in the cavity of electrode 2, which destroy

5five

00

высокую эффективность разрушени пены за счет того, что ударна волна электрического разр да обладает высокой скоростью нарастани давлени , имеет большую ампли- туду и мощность колебани при высокой концентрации энергии.the high efficiency of foam destruction due to the fact that the shock wave of the electric discharge has a high pressure build-up rate, has a large amplitude and oscillation power at a high energy concentration.

Концентраци энергии в ударных волнах электрических разр дов, генерируемых в пене, и использование ее в отраженныхThe concentration of energy in the shock waves of the electrical discharges generated in the foam, and its use in reflected

волнах позвол ют повысить КПД устройства и в несколько раз снизить энергозатраты на разрушение пены. В промежутках времени между разр дами энерги не расходуетс .waves allow to increase the efficiency of the device and several times to reduce the energy consumption for the destruction of the foam. In the intervals between discharges, energy is not consumed.

Предложенное устройство обеспечивает полную герметичность, не содержит движу- ш,ихс и трущихс деталей, чем достигаетс стерильность процесса, упрощение конструкции устройства и надежность его работы.The proposed device provides complete tightness, does not contain any moving parts, and no loose parts, which results in sterility of the process, simplification of the device design and reliability of its operation.

Устройство применено дл гащени пены, не содержащей взрывоопасных концентраций химических компонентов в отработанном воздухе.The device is used to enrich the foam that does not contain explosive concentrations of chemical components in the exhaust air.

Claims

1. A device for defoaming, comprising a housing with nozzles, a high-potential electrode connected to a source of electrical power, and a grounded electrode, characterized in that, in order to simplify the design and increase

the efficiency of foam destruction while reducing energy consumption, the device is equipped with an additional grounded electrode in the form of a truncated cone-reflector, the electrodes are made in the form of rods installed coaxially, the high-potential electrode is placed in the cone-reflector, equipped with insulation, a pulse voltage sensor and a triggering device, and the power supply is applied with a voltage of 5-50 kV.

2. The device according to claim 1, characterized in that the rods are provided with a set of conductors, some of which are placed as a herringbone in the cavity of a reflector cone with gaps with its surface, and the rest outside of it are provided with electrically conductive plugs.

7.9

ten

eleven

Figg