SU1690837A1

SU1690837A1 - Перемешивающее устройство

Info

Publication number: SU1690837A1
Application number: SU894641126A
Authority: SU
Inventors: Валентин Васильевич Найденко; Лев Алексеевич Васильев; Махмуд Куватович Алиев; Николай Михайлович Плотников; Людмила Семеновна Зюряева; Светлана Никифоровна Колобова; Валентина Дмитриевна Веселовская; Валерия Анатольевна Вифлеемская
Original assignee: Горьковский инженерно-строительный институт им.В.П.Чкалова
Priority date: 1989-01-25
Filing date: 1989-01-25
Publication date: 1991-11-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл смешени газов и жидкостей и может быть использовано в коммунальном хоз йстве при обработке природных и сточных вод, например, озоном или хлором. Исобре- тение позвол ет достигнуть улучшени мас- сообмена, снижени энергозатрат и повысить надежность устройства. Перемешивающее устройство содержит две камеры смешени . Перва из них состоит из участка трубопровода, конфузора и диффузора . Во второй установлен перфорированный излучатель, соединенный с ультразвуковым генератором . Излучатель размещен за камерой смешени первой ступени на рассто нии, равном 4-5 диаметрам камеры смешени второй ступени. Отношение диаметра последней к диаметру излучател составл ет 3-4. Излучатель выполнен в виде полого перфорированного цилиндра. На подвод щем трубопроводе выполнено сужение с присоединенным к нему подвод щим патрубком паза. 1 ил., 2 табл. (Л С

Description

Изобретение относится к устройствам для смешения газов и жидкостей и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в том числе в коммунальном хозяйстве при обработке природных и сточных вод, например, озоном или хлором.

Цель изобретения - улучшение массообмена, снижение энергозатрат и повышение надежности устройства.

На чертеже представлена схема перемешивающего устройства.

Устройство содержит трубопровод 1, сужение 2 трубопровода, с присоединенным к нему подводящим патрубком 3 газа, камеру смешения первой ступени, состоящую из участка трубопровода меньшего диаметра 4, конфузора 5 и диффузора 6, камеру смешения второй ступени 7,излучатель 8, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра и соединенный с ультразвуковым генератором 9. Излучатель размещен за камерой смешения первой ступени на расстоянии I, равном 4-5 диаметрам di камеры смешения второй ступени при отношении диаметра последней к диаметру излучателя d;/d₂ = 3-4,

Устройство работает следующим образом. Жидкость, которую подают по трубопроводу 1 в сужение 2 трубопровода 2, проходя через него, подсасывает газ через подводящий патрубок 3. Затем газожидкостная смесь поступает в камеру смешения первой ступени, где происходит дальнейшее смешивание газа с жидкостью за счет турбулизации потока. Далее смесь пос тупает в камеру смешения второй ступени 7, где, под воздейстЕ1ием энергии акустических колебаний, излучаемых излучателем 8, происходит интенсивный массообмен смешиваемых газа и жидкости.

Для получения данных по эффективности массообмена газа и жидкости, определения места расположения излучателя за камерой смешения первой степени и выбора наиболее эффективной его конструкции были выполнены испытания. Испытаны несколько вариантов конструкции устройства: с различным удалением I излучателя от камеры смешения первой ступени и различным отношением диаметра камеры смешения второй ступени к диаметру излучателя (di/d₂).

В качестве рабочего газа был выбран озон. Эффективность массообмена оценивалась по количеству остаточного газа в жидкости. Первая точка отбора пробы находилась на расстоянии 10 см за излучателем. Последующие точки отбора проб располагались с шагом 6,0 см за первой точкой.

В табл. I приведены данные по концентрации озона на выходе из устройства при различном удалении излучателя от камеры смешения первой ступени при постоянном соотношении диаметров di /d₂=5.

Из таблицы следует, что наибольшая эффективность массообмена по заявляемой схеме устройства достигается при размещении излучателя на расстоянии 4-5 диаметров камеры смешения второй ступени за камерой смешения первой ступени.

Далее были проведены исследования по схеме предлагаемого устройства при различных отношениях di/d₂. Отбор проб производился на расстоянии, равном пяти диаметрам камеры смешения второй ступени за излучателем.

Данные испытания приведены в табл.2.

Из таблицы следует, что наиболее эффективный массообмен наблюдается при отношении диаметров di/d₂=3-4, так как при этом энергия акустических колебаний распределяется равномерно по всему потоку жидкости. В других случаях при di/d₂ = =2,5,6,7 содержание остаточного озона в воде увеличивается и соответственно массообмен происходит медленее.

Таким образом, снабжение перемешивающего устройства сужением на трубопроводе с подводящим патрубком газа, камерами смешения первой и второй ступени и расположение в последней излучателя в виде перфорированного цилиндра при определенных параметрах обеспечивает эффективные условия массообмена газа с жидкостью, сокращение потерь нерастворенного газа и существенное уменьшение энергозатрат.

Claims

Формула изобретения

Перемешивающее устройство, содержащее трубопровод, камеры смешения первой и второй ступеней, перфорированный излучатель, установленный по оси трубопровода в камере смешения второй ступени, и подводящие патрубки, отличающееся тем, что, с целью улучшения массообмена, снижения энергозатрат и повышения надежности устройства, излучатель снабжен ультразвуковым генератором, выполнен в виде полого перфорированного цилиндра и установлен на расстоянии от камеры смешения первой ступени, равном 4-5 диаметра камеры смешения второй ступени, трубопровод выполнен с сужением, к которому присоединен подводящий патрубок газа, а отношение диаметров излучателя и камеры второй ступени составляет 3 4.

Таблица!

CO о СО ю о о σ> о> V о о со СО со со LD Ш ID ю о О О о

о пз ю со о. о о CL т о ю Е

Таблица2

Отношение di/d2 2 3 4 5 6 7 Концентрация остаточного озона в воде, мг/л 0,84 0,73 0,75 0,88 0,91 0,93