SU1400639A1 - Дегазатор жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к дегазаторам жидкости и може.т примен тьс  в любых отрасл х нромышленности. Целью изобретени   вл етс  11овын1ение эффективности и уменыиение энергозатрат. Устройство содержит сопло с десорбционной трубой, сепарирующий цилиндр (циклон), газовыводную осевую трубку и входной и выходной диффузоры. Устройство выполнено с соблюдением экспериментально установленных соотношений между отдельными элементами . 3 ил.

Description

О5 00

со

Изобретение относитс  к области кондиционировани  жидкостей и может быть использовано дл  осун1ествлени  процесса разьединени  питательной жидкости и со- де)жа1цихс  в ней га юв, например, т)ансфор- маторнсно масла д. 1Я охлаждени  электрических KaiyiHeK.

) изоГ)11етени   в,1 егс  повьпнение ;)(})фекгивнос1 и и уменьшение энергозатрат.

На фи . 1 изоПражен дегазатор жидкости , раз)ез; на фнг. 2 то же, внд верху; fia фнг. 3 система ох.лаждени  электрических кагушек де азированным прансформа- торным мас,1ом.

Дегазатор содержиг вергикал1 ньи1 ци- лнидрический корнчс I, гангенниальные входной 2 н вьгход11(Л1 . , газовывод- нук) трубку 4, входной Г) н выходной ( конические диффузоры с углом при и соп,1О 7, установ, 1енное неред входным патрубком.

(д|стема ох, 1аждени  содержит (фиг. 3) наконите,1ьный бак 8, гидронасос 9, теплообменник 10, фи,тьтр 11, байпас 12, электрическую катуп1ку 13 и рен1етку 14. 71иф(})узо- ры соединены с корпусом тангенциально, причем нходно11 в нижней его части, а выходной - в верхней. Отверети  диффузоров , расноложенньгх на корпусе, имеют одинаковые диаметры, равные 2 диаметрам выходного сечени  сопла. Входной диффузор и СОН.10 соедин ютс  между собой входным патрубком с диаметром, равным диаметру выхода сопла, а газовыводна  трубка внедр етс  но оси в верхнюю часть цилиндра на величину 1 13 диаметра отверсти  диффузора на цилиндре.

Осева  трубка введена с целью выхода из сеиарирующего цилиндра газа или смеси газ - жидкость. Осевое раеположение трубки обеспечиваег совмещение ее с газовым жгутом, сун1ествуюн1ем в вертика, 1ь- ном цилиндре, а внедрение ее в верхнюю часть цилиндра, т.е. со стороны выхода жидкости, на ве.тичнну 1 1,3 диаметра отверсти  диффузора на цилиндре предотвращает попадание газа н выводной ноток дегазированной жидкости. Это обеспечивает полный отвод отде,1ьного газа.

Сочетание выходного и входного диффузоров с углами при верщнне 12°, отверстий диффузоров на цилиндре одинаковых и равных -2 диаметрам выходного сечени  сопла и корпуса с радиусом 1 2 диаметра выходного отверсти  входного диффузора определ ют высокий КПД преобразовани  давлений и со1 тасова}|ное течение жидкости в дегазаторе, что позвол ет снизить энергозатраты.

Тангенциал1)Ное соединение диlf)фузоров с цилиндром радиусом 1 2 диаметра отверсти  диффузора на цилиндре вынолнено с целью создани  в цилиндре эффективного вихревого нотока, т.е. создани  дополнительною силового нол , меньн1аю1цего

0

врем  вытеснени  пузырьков газа из жидкости , что, в конечном итоге, позвол ет значительно yMenbnjHTb габариты дегазатора .

Дегазатор работает следующим образом. Жидкость, содержаща  газ, через напорную трубу подводитс  к соплу 7. Течение жидкости в сопле 7 сопровождаетс  увеличением скорости, а следовательно, снижением давлени  потока, который через патрубок 2 и входной диффузор 5 тангенциально подводитс  у дна к корпусу 1. Наличие конического диффузора 5 с углом при вершине влечет снижение давлени  в узком месте, а следовательно, увеличение

5 скорости и расхода жидкости через такую структуру.

В узком месте этой структуры абсолютное давление жидкости снижаетс  до уровн , при котором начинаетс  интенсивное выделение растворенных в ней газов. Дли (1 на патрубка 2 определ ет врем  воздействи  сниженного давлени  на жидкость. Поскольку газ выдел етс  из жидкости интенсивней , чем раствор етс  в ней, за патрубком 2 ноток состоит уже из смеси пузырьf ков и десорбированной жидкости. Такой двухфазный поток подводитс  тангенциально к корпусу, в результате чего возникает вращение образовавщейс  смеси, котора  движетс  по винтовым лини ми тока. Газовые пузыри под вли нием возникщего силь0 ного пол  давлений быстро вытесн ютс  из жидкости и, двига сь к центру и вверх, образуют но оси камеры газовый или пенный жгут. Газ или смесь газ - жидкость под действием избыточного давлени , существующего в жгуте, выводитс  через трубj ку 4. Дегазированна  жидкость выводитс  в верхней части корпуса тангенциально через выходной диффузор 6, где скорость потока надает, и в выходном патрубке 3 в зависимости от его диаметра стаповитс  равной или меньще скорости в диффузоре. Дл  иск0 дючени  зат гивани  жгута пузырей выходным потоком трубка 4 опускаетс  на несколько миллиметров ниже отверсти  выходного диффузора 6.

Применение конического диффузора с

г углом раскрыти  12° определ ет высокий Кпд преобразовани  давлени , кроме того, в таком диффузоре образуютс  профили скоростей, выгодные дл  течени  в вихревой камере. Расчеты и макетные испытани  показали , что дл  согласовани  течений в

2 диффузоре и в вихревой камере радиус корпуса должен быть равным I-2 диаметрам выходного отверсти  входного диффузора. Уменьщение этого соотнощени  1 ведет к потере вихреобразовани , а увеличение S2 к уменьшению интенсивности вращени  вих5 р  и неоправданному увеличению габаритов.

Макетные испытани  показали, что при

развитой кавитации в сопле уменьщение

предложенного соотнощени  диаметров отверстий диффузоров и выхода сопата, до 1,2-1,3 приводит к срыву вихревого движени . При этом давление на входе дегазатора измен етс  в пределах 1,2-2,4 ати. Срыв вихреобразовани  объсн етс  сущест- вованием в потоке в большем количестве еще больших паровоздушных каверн, которые нарушают сплошное течение. Такое  вление хорошо видно на прозрачном макете. При соотношении 2 эти  влени  полностью прекращаютс . Дальнейшее увеличение этого соотношени  уменьшает скорость вихревого враш.ени , т.е. интенсивность вытеснени  газа к оси цилиндра, а также увеличивает габариты дегазатора из-за увеличени  диаметра отверсти  на цилиндре.

Вместо круглых сечений - сопла, патрубка и диффузора можно использовать гидравлически подобные пр моугольные сечени .

Коэффициент сопротивлени  диффузора имеет наименьшие значени  при величине угла 12°.

Система с дегазатором работает следующим образом.

Масло из накопительного бака 8 подаетс  насосом 9 в теплообменник 10, фильтр 11, байпас 12 и корпус 1 дегазатора.

Из дегазатора масло, отделенное от воздуха , подводитс  к катушке 13 и сливаетс  обратно в накопительный бак 8, а отделенный воздух в смеси с маслом через осевую

0

трубку 4 отводитс  в отделенную решеткой 14 часть бака, где отсоедин етс  от масла и выходит из бака. Дл  проверки работоспособности устройства проведены макетные испытани . Уровень дегазации трансформаторного масла 95%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Дегазатор жидкости, включающий вертикальный цилиндрический корпус, тангенциальные входной и выходной патрубки, размещенные соответственно в нижней и в верхней част х корпуса, осевую газовыводную трубку, отличающийс  тем, что, с целью

   5 повыщени  эффективности и уменьшени  энергозатрат, дегазатор снабжен входным и выходным коническими диффузорами с уг. юм при вершине :S12°, соединенными с входным и выходным патрубками, и соплом, установленным перед входным патрубком,

   0 при этом корпус выполнен с радиусом, равным 1-2 диаметрам выходного отверсти  входного диффузора, диаметр выходного отверсти  нижнего диффузора равен диаметру входного отверсти  верхнего диффузо , ра и равен 2 диаметрам выхода сопла, газовыводна  трубка размещена в верхней части корпуса на глубине 1 -1,3 диаметра входного отверсти  верхнего диффузора, а диаметр входного патрубка равен диаметру выхода сопла.

   Фи2.1

   I l 2

   Фаг.