Устройство для аэрации

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоцидлистич ронаРЕСПУБЛИН 25 4301 Г 30 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОР ть процесса массооб ктив рирую- ысить Ссуд АРстВенный номитетО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГННТ СССР УСВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Бердский химический заводи Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский инсттут прикладной биохимии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ(57) Изобретение относитсящим устройствам и позволяет при нестационарном жидкостном потокепутем увеличения межАазной поверхно-.сти в начальной стадии образованиягазожидкостного потока, Устройствосодержит размещенный вкорпусе трубчатый пористый элемент, сообщенныйс газолодводящим патрубком. Элементснабжен установленной вдоль негоколенчатой осью, На горизонтальныхучастках оси установлены с возможностью свободного вращения пластинысо смещенными ниже этих участков осицентрами тяжести. При этом частьповерхности пластин расположенамежду пористым элемечтом и днищемкорпуса, 4 ил, Изобретение относится к массообиенному оборудованию, а точнее кустройствам для аэрации жидкости газом, и наиболее эффективно можетбыть использовано в биохимическихпроцессах, требующих высоких значений массообмена, например при получении средств защиты растений в микробиологической, медицинской и других смежных отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение эффективности процесса массообмена;при нестационарном жидкостном потоке,путем увеличения межфазной поверхно,сти в начальной стадии образованиягазожидкостного потока.На фиг.1 изображено предлагаемое,на фиг,З,Устройство для аэрации состоитиз размещенного в корпусе 1 вблизиего днища 2 пористого элемента 3, 25сообщенного с газоподводящим патрубком 4. Пористый элемент 3, преиму,щественно цилиндрической формы, изпористой нержавеющей стали можетстыковаться через фланцы 5 с аналогичными элементами с образованиемзамкнутого кольцевого контура, расположенного в горизонтальной плоскости. Вдоль пористого элемента 3размещена коленчатая ось 6 с разновысотными горизонтальными чередую щимися участками 7 и 8, на которыхпри помощи втулок 9 с возможностьюсвободного вращения в вертикальнойплоскости установлены пластины 10 сосмещенными ниже участков 7 и 8 соответственно центрами 11 и 12 тяжести.У пластин 10, установленных на участках 8, смещение центра 12 тяжестивызвано тем, что при одинаковой толщине пластины 10 большая ее частьнаходится ниже участка 8, У пластин10, установленных научастках 7 смещение центра 11 тяжести обеспечено .увеличением веса нижней части плас 5 Отины 10 дополнительным грузом.Нижняя часть пластин 10 расположена в пространстве между пористымэлементом 3 и днищем 2, а участки7 и 8 оси 6 лежат на одной вертикальной плоскости, отстоящеч от краяэлемента 3 с небольшим зазором,приблизительно равнъм толщине пограничного газожидкостного потока, обтекающего снизу вверх боковую поверхность пористого элемента 3.Кроме того, ось 6 размещенамежду фланцами 5 так, что площадьповерхности пластины 10 в промежутке между горизонтальной плоскостьюпроходящей через нижний край пористого эпемента 3, и участком 7 превосходит площадь части поверхностипластины 10 под участкомКорпус 1 снабжен центральным валом 13, на котором укреплены мешалки 14, создающие в слое жидкости привращении циркуляционные контуры сколеблющимся нестационарным полемскоростей. Поскольку мешалки 14 рас-.положены над устройством для аэрации,то одна из ветвей жидкостного контура проходит в направлении от боковой стенки к центру корпуса 1 мимоэлемента 3 преимущественно вдольднища 2,Устройство для аэрации работаетследующим образом.Во время работы аппарата 1, т,е,вращения вала 13, нестационарныйжидкостный потокнабегает на нижнюючасть пластин 10, расположенную впространстве между пористым элеМентом 3 и днищем 2. Давление набегаю -щего потока на поверхности пластин10, расположенные под пористым элементом 3, вызывает отклонение пластин10 относительно вертикальной плоскости вокруг участков 7 и 8 оси 6в противоположные стороны эа счет разности площадей частей пластин 10 пообе стороны относительно участков 7и 8,на которые воздействует давление потока. Так как поток нестационарный, то не постоянны его скоростьи напор, В периоды уменьшения напора пластины 10 возвращаются в исходное положение под действием момента от силы тяжести, приложенной кпластинам 10 ниже участков 7 и 8,являющихся их осями вращения. Такимобразом, при колебаниях напора потокаот мешалки 14 возбуждаются колебанияпластин 10. Поскольку рядом расположенные пластины 10 отклоняются в противопо" ложные стороны, то их верхние части, находящиеся в газожидкогтном потоке, обтекающем снизу вверх пористые элементы 3, разрывают этот поток в противоположном направлении.з14525Периодическиеразрывы бокового гаэожидкостного потока вызывают интенсивный приток жидкости через промежутки между отклоненными пластинами5 10 к центральной части газожидкостного потока над пористым элементом 3, что ведет к увеличенщо.межйазной поверхности. Кроме этого, увеличение межазной поверхности происходит за счет отклонения бокового газожидкостного потока колеблющимися пластинами 10.Пластины 1 О установлены только с одной, а не с двух сторон пористого элемента 3, иначе происходило бы гидравлическое затенение второго ряда пластин 10 по направлению потока и отсутствие их колебаний.Выполнение устройства для аэрации предлагаемым образом обеспечивает интенсификацию притока жидкости к центральной части газожидкостного потока и колебания его периферийной части вблизи пористого элемента, что, ГЬ при условии максимального значения массопереноса во время начальной ста 674ди: образования и всплывания пузырьков и увеличения межазной поверхности, ведет к повышению массообмена между газом и жидкостью.Формула изобретенияУстройство для аэрации, содержащее размещенный в корпусе трубчатый пористый элемент, сообщенный с гаэоподводящим патрубком, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения эАФективности процесса массо" обмена при нестационарном жидкостном потоке путем увеличения межфазной поверхности в начальной стадии образования газожидксстного потока, пористый элемент снабжен установленной вдоль него коленчатой осью, на горизонтальных участках которой установлены с возможностью свободного вращения пластины со смещенными ниже этих участков оси центрами тяжести, при этом часть поверхности пластин расположена между пористым элементом и днищем корпуса.14525 б 7Фаа Составителедоровмакова Техред И;Дидык Корректор З,Лончако едаказ 71 з 2/4 Тираж 548 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5оизводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4