Массообменный аппарат

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11764697 Союз Советских Социалистических(511 М. Кл 3 с присоединением заявки йо(23) ПриоритетВ 01 О 3/32// В 01 О 19/00 Государственный комитет СССР по делам изобретенийи открытийДата опубликования описания 260980(54.) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ 1Изобретение относится к химическому и медицинскому аппаратостроению и может быть использовано для газирования или дегаэации жидкости, например в дыхательных аппаратах. 5Известно устройство для обработки жидкости (абсорбер со сплошным барбо- тажным слоем), выполненное в виде вертикально установленной емкости, в нижней части которой по всему по перечному сечентпо расположенраспределитель в виде перегородки с отверстиями, а также патрубок подвода (или отвода) жидкости, находящейся над распределителем, патрубок под 15 вода газа, находящийся над распреде" лителем, а в верхней части - патрубок для отвода (или подвода) жид-. кости, и закрывающая сосуд крышка с патрубком для выхода газа. 20Сосуд продувается газом через патрубок подвода газа и, одновремен но,через сосуд,через патрубки подвода и отвода подается жидкость.При этом возможно восходящее направленйе дви 25 жения жидкости и газа (снизу вверх и противопоточное - (газ движется вверх - жидкость - вниз). Газ в обоих случаях ъыходйт в атмосферу через патрубок в крышке емкости. 2При этом,над распределителем газового потока, образуется барботажный слой, представляющий собой дисперсную систему (пену), в которой жидкость является сплошной, а газ дисперсной Фазой, между которыми происходит массообмен вследствие их Физико-химических превращений 111,Недостатком данного устройства является неустойчивость режима работы при изменении уровня жидкости . в сосуде, а именно из-за изменения высоты столба жидкости, продуваемого газом, изменяется времени контакта жидкой и газовой фаз, влекущее за собой изменение их состава,. Известно устройство для обработки жидкости, автоматически. регулируемое и обеспечивающее выход жидкой или газовой Фаз заданного состава, выполненное из абсорбера (аналогично описанному выше) у которого на патрубке отвода жидкой или газовой фаэ установлен концентратор, определяющий наличие и количество интересующего компонента жидкой или газовой фазы, соединенной с регулируемым дросселем, смонтированным на линии патрубка подвода жидкости или газа, 764697Жидкость и газ подаются и движутся в абсорбере аналогично тому, какв выше описанном устройстве. По выходу жидкой или газовой среды из абсорбера концентратомер определяет наличие и концентрацию интересующегокомпонента в них, и в случае откло 5нения концентрации дает сигнал нарегулируемый дроссель на увеличениеили уменьшение проходного сечения(предполагается, что давление подачижидкости и газа стабилизировано), 30корректируя тем самым концентрацию Г 2 ДНедостатками данного устройстваявляется его сложность и необходимость наличия буферной емкости, в 15случае применения устройства в линияхс переменной подачей жидкости.Известен аппарат, включающий корпус, патрубки ввода и вывода фаз,поплавок, имеющий боковые распределительные отверстия, соединенный сэластичным гибким шлангом, пропущенным через стенку емкости.В емкость заливается обрабатываемая смесь жидкостей, различных поплотности.25Поплавок частично затапливается,до погружения в жидкость боковых. распределительных отверстий (по принципу воздушного колокола).После разделения жидкостей по высоте емкости соответственно плотностям, через гибкий рукав ведется .отбор верхней жидкости 31 .Однако данное устройство не можетбыть использовано, например, для 35насыщения или дегазации жидкости,так как поплавок закрывает зеркаложидкости и не обеспечивает качественного распределения газовых пузырьков в ней, кроме того, самопроизвольная укладка шланга и ненаправленное движение поплавка ограничиваютобъем обработки жидкости и энергетические показатели подачи газа.Цель изобретения - использованиеустройства для насыщения жидкости 45газом или ее дегазации и повышениестабильности процесса, а также повышение боковой устойчивости шланга.Поставленная цель достигается тем,что корпус снабжен установленной по 50его оси струной, а поплавок выполненкольцевым с воэможностью перемещенияпо струне и снабжен патрубком, соединяющим его с распределителем, выполненным в виде короба с отверстиями 55в верхней части, при этом шланг снаб-.жен .упругим элементом, установленнымвнутри него. упругий элемент выполнен в .виде проволоки в форме спиралиАрхимеда или в виде ленты.На чертеже показан аппарат,общий вид.Устройство содержит корпус 1, вдольглавной продольной оси которого натянута струна 2, на которой установлен с возможностью перемещения 65 кольцевой поплавок 3, соединенныйпатрубком 4 с полым коробчатым распределителем 5, имеющим со стороныпоплавка 3 отверстия б, и соединенный с гибким шлангом 7, через который пропущена предварительно напряженная сформированная в виде архиме- .довой спирали проволока 8. Устройство снабжено дополнительно полым ко.робчатым распределителем 9 для подачи дополнительного газа на обработку жидкости,С целью регулирования степени выхода газов через отверстия 10 корпу-са 1, на корпусе смонтирована свозможностью перемещения диафрагма 11,фиксируемая винтом 12. Корпус 1 снаЪжен верхней крышкой 13 д патрубком14, и нижней крышкой 15 с патрубками16 и 17. Между крышкой 13 и корпусом1 установлен стакан 18 с распределительными отверстиями 19.Работает устройство следующим образом.Жидкость заливается в корпус 1 ниже уровня расположения отверстий 10выхода газа в стенке корпуса 1. Поплавок 3 при этом всплывает, спирально растягивая уложенный шланг 7, оставляя затопленным на некоторой глубине распределитель 5. Газ подаетсяпод давлением через шланг 7 и выходит в жидкость через отверстия 6 распределителя 5, и вызывает ее барботирование, проходит по всей высотестолба, и выходит через отверстия 10корпуса 1 в атмосферу,Отбор обработанной жидкости изкорпуса 1 осуществляется через патрубок 16. Переменная подача жидкостина обработку осуществляется черезпатрубок 14 крышки 13, далее - черезраспределительные отверстия 19 стакана 18. Двигаясь струйками, жидкость вступает во взаимодействие сгазом, прошедшим через столб жидкости, претерпевая при этом физикохимические превращения.Применение данного устройства позволяет обеспечить высокую стабильность протекания процессов газонасыщения или дегазации жидкости при переменной подаче ее на обра- ботку, например, при использовании его в медицинском аппарате жидкостного дыхания, При этом устройство позволяет уменьшить объем используемой в аппарате жидкости, снижая тем самым стоимость проведения процесса жидкостной вентиляции легких, или например, оксигенации крови.ФОрмула изобретенияМассообменный аппарат, включающий корпус, патрубки ввода и вывода фаэ, поплавок с распределителем, соединенный со шлангом, конец которогопропущен через отверстие в стенкекорпуса, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью использования устройства для насыщения жидкости га.зом или ее дегазации и обеспечениястабильности процесса, корпус снабжен установленной по его оси струной,а поплавок выполнен кольцевым с воэможностьв перемещения по струне иснабжен патрубком, соединяющим егос распределителем, выполненным в виде короба с отверстиями в верхней .части, при этом шланг снабжен упругим элементом, установленным внутринего. 7646972,Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что упругий элементвыполнен в виде проволоки .в формеспирали Архимеда.З.Аппарат по п.1, о т л и ч а ю 5 щ и й с я тем, что, с целью повышения боковой устойчивости шланга,упругий элемент выполнен в виде ленты,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Рамм В.М. Абсорбция газов.э 6863/2 Тираж 809 ВНИИНИ Государственного комит лам изобретений и от