Акустический деаэратор

(5 ГОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЮТИ ПИСАНИЕ ЕТ ОБ ЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ(71) Удмуртский государственный университет им, 50-летия СССР и Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по.проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности(56) Патент Бельгии гл 904904,кл. В 01 В, 1986., (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ДЕАЭРАТОР (57) Изобретение относится к акустическому технологическому оборудованию и может быть использовано в химической промышленности для деаэрации жидких сред повышенной вязкости, в частности для удаления. Изобретение относится к акустическому технологическому оборудованию и может быть использовано в химической промышленности для деаэрации жидких сред повышенной вязкости, в частности для удаления пузырьков воздуха или другого газа,Цель изобретения - повышение производительности,На чертеже представлен акустический деаэратор, вертикальный продольный разрез.Деаэратор содержит. основание 1 деаэратора, к которому через эластичную герметизирующую прокладку 2 присоединена с Я, 1708384 пузырьков воздуха или другого газа. Целью изобретения является повышение производлительности деаэратора при работе с жйдкими средами повышенной вязкости, Акустический деаэратор жидких сред содержит корпус, первичные источнйки упругих колебаний, полость для промежуточной жидкости и вторичный источник. Деазратор снабжен устройствомдля вывода газов, выполненным в виде смонтированных своим основанием на общей платформе отводов, Каждый элемент располагается над соответствующим первичным источником, причем в направлении от основания к вершине элемент состоит из трех частей, первая из которых выполнена цилиндрической, вторая - в виде усеченного конуса, третья - цилиндрической, перфорированной, При этом на платформе между элементами ля вывода газов выполнены отверстия. 1 з. п,ф-лы, 1 ил.(30 помощью винтов,или шпилек 3 пластина 4, (дЭ на которой посредством эластичнык уплот нительных элементов 5 установлены один фь за другим, например, девять пьезокерамических ультразвуковых преобразователей 6, .у выполняющих функциИ первичных акустиюеь ческих источников. Над первичными акустическими источниками выполнена полость 7, с промежуточной жидкостью, ограниченная с боков основанием деаэратора, а сверху на расстоянии 10-15 мм - вторичным акустическим источником 8, выполненным в виде пластины из нержавеющей стали толщиной 0,8-1,5 мм. Вторичный акустический источ 1708384ник установлен.через. акустически развязывающие эластичные прокладки 9, Над вторичным источником через эластичные прокладки установлено основание 10 корпуса деаэратора, на котором смонтирован составной корпус деаэратора, образованный внутренней стенкой .11 и наружной стенкой 12, между которыми помещен звукопоглотитель 13 (шумопоглотитель), например, ультрасупертонкое волокно. На основании корпуса деаэратрра размещена платформа 14, на которой смонтированы своим основанием цилиндра-конические отводы 15 для активного вывода газов так, что каждый отвод расположен над соответствующим первичным источником, Отводы 15 в направлении от основания к вершине состоят из 3 частей. Первая из них выполне. на цилиндрическойЕе диаметр несколько превышает диаметр излучающей поверхности первичного источника, т,е. составляет .примерно 80 мм, Высота цилиндрической поверхности составляет 5 - 10 мм, Цилиндрическая часть йредназначена для фиксирования участка рабочей среды, для отделения слоя рабочей среды, поступающего к потребителю, от всего полного объема среды в деаэраторе. Вторая часть элемента, предназначенная для сближения пузырьков, выполнена в виде, обратного усеченного конуса с углом при вершине примерно 60, Конус заканчивается на диаметре 25-30 мм, Далее идет цилиндрическая перфорированная часть до высоты, составляющей в сумме с двумя первыми частями 200-300 мм. Эта часть предназначена для интенсивного вывода пузырьков. Цилиндрическая часть по образующей снабжена отверстиями диаметром 3 - 5 мм, общая площадь которых составляет 30-500 общей площади цилиндрической поверхности. На платформе между отводами 15 выполнены отверстия 16 диаметром 5 - 10 мм, расположенные один за другим поперек платформы с незначительным промежутком 3 - 5 мм или сплошное щелевое отверстие шириной 5- 10 мм. Сверху на корпусе деаэратора установлена крышка 17, закрывающая рабочую емкость 18 деаэратора, Рабочая емкость деаэратора образована снизу вторичным акустическим источником, с боков - стенками корпуса, а сверху - крышкой деаэратора, Снизу к основанию деаэратора прикреплен эвукозащитный кожух 19, через который посредством уплотненного отверстия осуществлен подвод питания к первичным источникам. В основании корпуса деаэратора выполнены отверстия 20 и 1, соответст. венно для подвода исходной и выводы деаэрированной среды, 101520 Акустический деаэратор работает,следующим образом.,При включении первичных акустических источников 6, в частности ультразвуковых преобразователей, колебания от них распространяются через промежуточнуюсогласующую среду в полости 7 и вторичныйисточник колебаний 8 в рабочую среду. Рабочая исходная среда, содержащая газ в виде пузырьков, поступает в деаэратор через отверстияе 20,проходит над вторичным источником под платформой 14, деаэрирувтсяв результате воздействия акустического поля и поступает без пузырьков к потребителю через отверстие 21. Основная часть энергии в рабочую среду передается по месту расположения первичных источников, и воздействие поля на среду имеет здесь определяющее значение. От вторичного источника над первичными в рабочую среду излучается акустическое радиационное, давление и устанавливаются акустические потоки, ко- торые создают соответствующие силы на пузырьки, действующие в направлении 25 всплытия и выталкивают их иэ нижних слоевпотока жидкости по цилиндрической части отводов 15 со скоростью на 1 - 2 порядка выше обычной скорости всплытия, Если вязкость среды высока, то раже существенно 30 увеличенная в ближней зоне от вторичногоисточника (на 1-2 порядка) скорость незначительная и не обеспечивает высокой производительности процесса деаэрации, поскольку пузырьки из нижних слоев не.ус певают подняться и поток нельзя быстроподавать к,потребителю. Кроме того, скоро- ,сть резко падает в направлении всплытия,,так как снижается акустическое воздействие из-.за большого поглощения энергии в 40 вязкой среде, а сопротивление всплытиюдостаточно велико. В предлагаемом деаэраторе этот недостаток устранен. Под действием акустического поля в устройстве для вывода газов возникает насосный эффект и 45 устанавливается поток жидкой среды снизувверх, Скорость подъема потока увеличивает скорость. всплытия, которая была до появления этого эффекта, суммируясь с ней.Кроме того на конических участках пузырь ки быстро сближаются друг с другом, т,к,.уменьшаются сечения. По мере сближения пузырьков обратно пропорционально квадрату расстояния увеличивается акустическая сила Бьекнеса;. обеспечивающая 55 притяжение и слияние пузырьков.Слияние пузырьков приводит к росту ихрадиусов, что, в свою очередь, еще увеличивает силу Бьекнеса,и интенсифицирует слияние пузырьков. У выросших по размерам пузырьков увеличивается сила всплытия,1108384 5увеличиваются выталкивающие их из потока силы радиационного деления, создается комплексный механизм их интенсивного подъема, который еще в 3-5 раз ускоряет всплытие пузырьков, Имеющиеся в узкой 5 цилиндрической части отвода отверстия облегчают подъем пузырьков, так как жидкость, находяЩаяся перед ними, вытекает через отверстия, снижая сопротивление подъему пузырьков (облегчается перемеще ние масс), Сообщение верхних слоев жидкой среды с потоком, движущимся к потребителю, осуществляется через отверстия 16 в платформе 14, При этом вероятность поступления в поток пузырьков здесь 15 исключена, так как последние вынесены в верхние слои жидкой среды, находящейся в рабочей емкости. Таким образом, отверстия 16 обеспечивают циркуляцию рабочей.среды, предотвращают ее застой выше плат формы. Опускаясь медленно вниз через отверстия 16, рабочая среда оставляет вверху уже значительно укрупнившиеся пузырьки, сливается с потоком, движущимся между вторичным источником и платфор мой и поступает к потребителю через отвер- стие 21,Составитель О,КалякиТехред М.Моргентал Корректор Т. Пали едактор И,Сеглян Подписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб;, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 аэ 380 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета и 113035, Москва, ЖИспользование деаэратора позволяет повысить его производительность в 1,5-3 раза при одной и той же акустической мощности. Как показали предварительные испытания, особенно значительно, в 3 раза, повышается производительность в случае деаэрации высоковязких жидких сред типа эпоксидных смол, вискозы и т,п,Формула изобретения1. Акустический деаэратор, содержащий корпус, внутри которого расположены .первичный и вторичный источники упругих .колебаний с образованием между ними полости для промежуточной жидкости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью. повышенияпроизводительности деаэратора, он снабжен .устройством для вывода газов в виде .закрепленных на платформе над вторичнымисточником напротив каждого первичногоисточника отводов из трех частей, нижняяиз которых выполнена цилиндрическойсредняя - конической, а верхняя - цилйндрической перфорированной,2. Деаэратор поп.1, отл ича ющийс я тем, что в платформе между отводамивыполнены отверстия,