Тепломассообменный аппарат

, 13 А Р 3/04 В 53/18 С 51) С(л,г,э3 4 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСК 4.(54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫИ (57) Изобретение относи химической технологии и АППАРАТся к областможет бытьабсорбции есс спольэовано в про- ния газов,иготовл вредных и дорогостоящихизводстве кислот, для пргазированных напитков имедицинских препаратов и м вол- : ият эриров позвол новод 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство ССВ 1162458, кл. В 01 0 53/18, 19 упростить конструкцию и повысить эффективность процесса за счет минимального времени насыщения жидкости газом. Согласно изобретению торец волновода газоструйного излучателя ультразвука выполнен в виде вогнутой сферы с радиусом кривизны К р=(3- -2,5)4 Ь +0,41+(д -дс )(0,4-0,2)с где К - радиус кривизны торца, Л- глубина и диаметр резонатора, ди дс - диаметры стержня и сопла, 1 расстояние от сопла до резонатора, что позволяет использовать эффект резонансной интерференции звуковых волн в столбе жидкости за торцоИзобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессе абсорбции вредных и дорогостоящих газов, в производстве кислот, для приготовления газированных напитков и аэрирования медицинских препаратов,Целью изобретения является упрощение и повышение эффективности эа счет 1 О минимального времени насыщения жидкости газом.На фиг,1 показан тепломассообменный аппарат, вертикальный разрез; нафиг.2 - узел 1 на фиг,1; на фиг,3 - 15график зависимости радиуса кривизныот скорости растворения газа в жидкости (А - комплекс параметров, заключенный в формуле в квадратную скобку;отношение времени газонасыщения 20жидкости: керосина - азотом до концентрации 0,3 г/л - О; воды - аммиаком до концентрации 10 г/л - 0; воды - воздухом до концентрации1 г/л - д) . 25Аппарат содержит корпус 1, установленные под слоем 2 жидкости барботажные секции (коллекторы) 3 с газоструйными стержневыми излучателями4 ультразвука, снабженными волноводами 5 торцы 6 которых выполнены ввиде вогнутых сферических поверхностей с радиусом кривизны, обеспечивающим возникновение акустического резонанса в столбе 7 жидкости междукавитационной каверной в геометрическом фокусе 8 и торцом 6 волновода 5,Торец волновода выполнен в видевогнутой сферической поверхности с 40радиусом кривизны, выбранным из зависимостиК и =(3 2 ю 5)4 Ь р+0,41+(д р д ст) (0,4-0,2 )1,дс 45где Ь р - глуб ин а полости резонатора;д р - диаметр полости резонатора;д с - диаметр сопла;д с, - диаметр стержня;1 - расстояние между торцамирезонатора и сопла(выражение в квадратных скобках, определяющее частоту излучения, целесообразно обозначить, например, через А) .55Аппарат работает следующим образом.В корпус 1 подают жидкость 2, затем включают подачу насыщающего газа в коллекторы 3. Насыщающий гаэ, выходя иэ излучателей, генерирует ультразвуковые колебания и за счет эффектов акустической турбулизации,пульсаций и т,п, интенсивно растворяется в жидкости, В фокусе (геометрическом) сферического торца волноводаформируется при этом кавитационнаякаверна, отражающая ультразвук. ВыборраэмерА радиуса кривизны К =ЗА ==95 мм эа счет обеспечения акустического согласования вынужденных излучаемых колебаний и собственных колебаний столба жидкости приводит к возникновению явления резонанса продольных волн в столбе жидкости и интенсивному вторичному озвучиванию жидкости,Резонансное, повышенной мощности воздействие на жидкость с остатками нерастворившегося газа обеспечиваетповышение интенсивности и степенирастворения насыщающего газа в аппарате.Выполнение радиуса кривизны в соответствии с приведенной зависимостью, как показали эксперименты(фиг.3), обеспечивает резкое повышение скорости растворения газа в жидкости при прочих равных условиях(расход газа, давление подачи, исходная температура жидкости, давлениев жидкости),Использование изобретения в отраслях народного хозяйства, связаных сабсорбцией газов, позволяет обеспечить повышение производительноститепломассообменных аппаратов при снижении их габаритов и металлоемкости. формула изобретенияТепломассообменный аппарат по авт. св, В 1162458, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эффективности процесса за счет минимального времени насыщения жидкости газом, торец волновода выполнен в виде вогнутой сферической поверхности с радиусом кривизныК=(3-2, 5) 4 Ь+0,41+(д р-д ) (Я4-0 2 )1Ьр1 1 . 1сгде Ьр - глубина полости резонатора;д - диаметр полости резонатора:д, - диаметр сопла;д- диаметр стержня;1 - расстояние между торцамиреэонатора и сопла.1380766 гЯ Составитель Г,урусоваРедактор Н,Слободяник Техред М.Дидык Коррек Шекмар Тирах 564 ИИПИ Государственного о делам изобретений и 35, Москва, Ф"35 Рау Заказ 113 Подпкомитета СССРоткрытийшская наб, д, 4 сн оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул. Проектная, 4