SU1421363A1

SU1421363A1 - Способ дегазации жидкости и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1421363A1
Application number: SU874228119A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Пилипенко; Николай Аникиевич Дзоз; Владимир Иванович Костюк; Иван Карпович Манько; Владимир Павлович Северин
Original assignee: Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Института Технической Механики Ан Усср
Priority date: 1987-02-17
Filing date: 1987-02-17
Publication date: 1988-09-07

Abstract

Изобретение может быть использовано в энергетической, химической и нефт ной промышленности, в опреснительных и других производствах. Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса дегазации при одновременном снижении энергозатрат и упрощении конструкции устройства. Сущность способа состоит в том, что дегазацию жидкости провод т в кавитирующем потоке, причем в потоке создают оседлую пульсирующую кавитационную полость с периодически отрывающейс и сносимой по потоку ее частью, дл чего поток сужают, а затем внезапно расшир ют, при этом отношение давлени за сужением потока к давлению перед ним выдерживают равным не более 0,15, после чего производ т закрутку потока. Устройство дл осуществлени способа содержит подвод щий и отвод цхий жидкость патрубки, сужающе-расшир ющийс насадок с цилиндрически.м каналом с длиной, равной 0,6-2 его диаметра со скругленной кромкой на входе, причем радиус скруглени равен 0,2-0,4 диаметра критической части насадка, а диффузорна часть насадка выполнена с углом раскрыти более 15&deg;. Насадок тангенциально подсоединен к цилиндрическому резервуару, в нижней части которого установлен подпорный вентиль, а в верхней центральной части - расходный жиклер . 2 с. п. ф-лы, 1 ил. SS (Л с:

Description

4 N5

СО 05 00

Изобретение относитс к способам и устройствам дл отделени газов от жидкости и может быть применено в энергетической, химической и нефт ной промышленности, ц опреснительных установках и других производствах .

; Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса.

Способ осуществл ют следующим образом .

В потоке создают оседлую пульсирую- щую кавитационную полость с периодически отрывающейс и сносимой по потоку ее частью , дл чего поток сужают, а затем внезап- ;но расшир ют, при этом отношение давлени :за сужением потока к давлению перед ним выдерживают равным не более 0,15, после чего производ т закрутку потока.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ дегазации жидкости.

Устройство содержит подвод щий 1 и от- вод щий 2 жидкость патрубки, насадок с ци- :линдрическим каналом 3 с длиной, равной 0,6-2 его диаметра, со скругленной кромкой 4 на входе, причем радиус скруглени равен 0,2-0,4 диаметра критической части 3 насадка, а диффузорна часть 5 насадка выполнена с углом раскрыти более 15°. Насадок тангенциально подсоединен к цилиндрическому резервуару 6, в нижней части которого установлен подпорный вентиль 7, а в верхней центральной части - расходный жиклер 8. Насадок имеет конфузор 9.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

Поток жидкости по подвод щему патрубку 1 подают под давлением РО в сужающуюс часть насадка (конфузор 9), где скорость жидкости возрастает, достига критической величины на входе 4 в цилиндрический канал 3. Давление у стенки цилиндрического канала 3 падает ниже давлени , равного сумме парциальных давлений насыщенных паров жидкости и растворенных в ней газов. При этом происходит механический разрыв жидкости. В образовавшуюс каверну выдел етс свободный и растворенный в жидкости газ, пары самой жидкости. Поэтому каверна растет, выходит из цилиндрического канала 3 в диффузорную часть 5 насадка.

В зависимости от угла раскрыти диф- фузорной части калала р возможна реализаци двух различных режимов кавитации, при которых в одном случае (при ) в потоке жидкости образуетс оседла стационарна суперкавитационна полость, а в другом (при ) - оседла пульсирующа суперкаверна. Эти результаты подтверждаютс как визуальными наблюдени ми с применением высокоскоростной киносъемки, так и измерени ми величин импульсов давлени , создаваемых в потоке жидкости при схлопывании отрывающихс частей суперкаверны.

5

0

0 5

0

5

0

5

0

Экспериментально установлено, что частота отрыва и схлопывани диффузорной части каверны находитс в пр мо пропорциональной зависимости от отношени давлени за и перед сужением .

При снижении величины отношени PI/PO возрастает врем существовани диффузорной части каверны, а следовательно, и врем , в течение которого в кавитационную полость из жидкости выдел етс растворенный и свободный газ, т. е. повышаетс степень дегазации. Помимо этого длина суперкаверны при значени х отношени Pi/Po менее 0,15 резко возрастает. Соответственно возрастает площадь поверхности суперкаверны , а .следовательно, и интенсивность процесса дегазации.

В качестве конкретного примереа реализации предлагаемого способа исследовалась прозрачна модель устройства, работающего при посто нном давлении на входе РО 2,1 МПа. Когда давление за насадком PI выдерживалось равным 0,38 МПа, что соответствует параметру кавитации

,,,8,

за сужающе-расшир ющимс насадком с углом раскрыти диффузорной части р, равным 20°, газовых пузырьков практически нет. При давлении ,25 МПа, что соответствует параметру кавитации

,,,2.

за насадком хорошо видны область схлопывани диффузорных частей каверн и движущиес затем с потоком газовые пузырьки.

Из-за кратковременности самого процесса схлопывани диффузорной части суперкаверны выделивщийс в нее газ практически не успевает растворитьс и в виде крупных пузырьков уноситс потоком в цилиндрический резервуар 6. Здесь поток жидкости из-за тангенциального подсоединени насадка к резервуару закручиваетс , пузырьки газа из-за центрифугирующего эффекта быстро всплывают на поверхность и газ через расходный жиклер 8 удал етс , а дегазированна жидкость через подпорный вентиль 7 и отвод щий патрубок 2 направл етс потребителю.

Величина отношени давлений Pi/Po менее 0,15 обеспечиваетс подбором размера расходного жиклера 8 и регулировкой подпорного вентил 7.

Предлагаемый способ и устройство позвол ют отделить практически все выделившиес в суперкаверну газы. Это достигаетс за счет того, что диффузорна часть насадка выполнена с углом раскрыти более 15°, в результате чего создаетс пульсирующа каверна. После схлопывани паров жидкости в оторвавшейс и сносимой по потоку

части каверны находившиес в ней газы в виде крупных пузырей движутс дальше с потоком. За счет закрутки потока и создаваемого при этом центробежного эффекта газовые пузыри быстро выплывают на поверхность и удал ютс . При этом за счет установки расходного жиклера и подпорного вентил в устройстве выдерживаетс оптимальное дл его работы отношение рабочих давлений. Это обеспечивает значительно более высокую (на 15-30%) по сравнению с прототипом степень дегазации при минимальных потер х паров самой дегазируемой жидкости. Кроме этого, отсутствие в предлагаемом устройстве вакуум-насосов существенно упрощает по сравнению с прототипом конструкцию и снижает энергозатраты.

Claims

Формула изобретени

. Способ дегазации жидкости, включающий создание в потоке режима кавитации

за счет его сужени и расщирени , после чего производ т закрутку потока, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса, отношение давлени за сужением потока к давлению перед ним поддерживают не более 0,15.
2. Устройство дл дегазации жидкости, включающее подвод щий и отвод щий жидкость патрубки, насадок с конфузором, цилиндрическим каналом с длиной, равной 0,6-2 его диаметра, со скругленной кромкой на входе, причем радиус скруглени равен 0,2-0,4 диаметра критической части насадка , и диффузорной частью, отличающеес

тем, что диффузорна часть насадка выполнена с углом раскрыти более 15°, при этом устройство снабжено цилиндрическим резервуаром , в нижней части которого установлен подпорный вентиль, в верхней части - расходный жиклер, а насадок соединен с резервуаром тангенциально.