Устройство для пеногашения

СОЮЗ СОВЕТСКИХС 9 ЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ГОСУДДРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делдм изоь 1 етений и ОТнеытий ЗОБРЕТЕНИЯ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕНОГАШЕНИЯ,содержащее цилиндрический корпус,расположенный под гаэоотводящим патрубком в емкости аппарата для выращивания микроорганизмов, и размещенВТОРСКОМУ СВИД ЯО.11 408 4(51) С 12 М 1/00 В 01 Э 19/02 ный в корпусе шнек, установленныйна валу с возможностью вращения внаправлении навивки витков шнека,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения производительностипутем уменьшения плотности пены, поступающей в корпус со шнеком, оноснабжено установленной на валу подторцом корпуса турбиной для предварительного разрушения пены, состоящей иэ двух дисков и укрепленныхмежду ними радиально лопастей, однииз которых прикреплены непосредственно к валу, а другие, размещенныемежду ними лопасти укреплены с заФФзором относительно вала, при этом , щцериФерийная часть этих лопастейрасположена вне дисков, причем однаиз лопастей, прикрепленных к валу,размещена в одной плоскости с торцовой поверхностью нижнего витка шнека. ЯМеамУстройство для пеногашения относится к оборудованию для ведения технологических процессов в химической, медицинской, микробиологической и других смежных отраслях промышлен ности, сопровождающихся обильным образованием пены и требующих ее разрушения, а точнее к механическим устройствам для непрерывного разрушения пены в аппаратах. 10Известно устройство для пеногаше" ния, содержащее вертикальный цилиндрический корпус, имеющий на нижнем торце впускное отверстие для пены и . установленный под газоотводящим пат рубком в аппарате для выращивания микроорганизмов, и размещенный в корпусе пеногасящий элемент, состоящий из лопаток, укрепленных на приводном валу 11. 20Недостатком устройства является его невысокая надежность, поскольку при больших расходах газа через устройство, одного ряда вращающихся лопаток недостаточно для полного раз рушения порции пены, подступающей к впускному отверстию.Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для пеногашения, содержащее цилиндрический корпус, расположенный под газоотводящим патрубком в емкости аппарата для выращивания микроорганизмов, и размещенный в корпусе шнек, установленный на валу с возможностью вращения в направлении навивки витков шнека 2.Недостаток известного устройства для пеногашения заключается в том, что при увеличении стойкости пены 4) или скорости прохождения воздуха между витками шнека увеличивается вероятность прохода части пены к гаэоотводящему патрубку, т.е. пена разрушается не полностью, что означа ет уменьшение производительности пеногасителя, которая характеризуется расходом аэрирующего газа при условии полного разрушения пены. При большей скорости пены больше веро ятность прохождения иены через устройство в выходную магистраль и тем меньше его производительность.Кроме того, при возрастании стойкости пены, что характерно для опре деленных стадий микробиологических процессов, и неизменном расходе воздуха может наступить момент, когда пеногаснтель перестает эффективно разрушать пену и она начинает выходить из аппарата. Во избежание этого необходимо уменьшить расход газа, те. производительность устройства. И чем выше стойкость пены, тем меньше производительность, т.е. при мень. шем расходе воздуха пеногаситель полностью разрушает пену, поступающую в выходное отверстие.Цель изобретения - повышение производительности путем уменьшения стойкости пЛотности пены, поступающей в корпус со шнеком.Эта цель достигается тем, что устройство для пеногашения, содержащее цилиндрический корпус, расположенный под газоотводящим патрубком в емкости аппарата для выращивания микроорганизмов, и размещенный в корпусе шнек, установленный на валу с возможностью вращения в направлении навивки витков шнека, снабжено установленной на валу под торцом корпуса турбиной для предварительного разрушения пены, состоящей из двух дисков и укрепленных между ними радиально лопастей, одни из которых прикреплены непосредственно к валу, а другие размещенные между ними лопасти, укреплены с зазором относительно вала, при этом периферийная часть этих лопастей расположена вне дисков, причем одна из лопастей, прикрепленных к валу, размещена в одной плоскости с торцовой поверхностью нижнего витка шнека.На Лиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг 2 - разрез А-А на Фиг, 1; на фиг. 3 - вид Б на Фиг. 1.Устройство для пеногашения состоит из цилиндрического корпуса 1, расположенного под гаэоотводящим патрубком 2 внутри емкости аппарата 3 и размещенного в корпусе шнека 4, установленного на валу 5, причем шнек установлен с возможностью вращения в направлении навивки его витковНепосредственно под торцом корпуса закреплена турбина, состоящая из дис-. ков б и 7 и радиально закрепленных между ними лопастей 8 и 9 разной длиныеЛопасти 8 смонтированы с зазором относительно вала 5, а их периферийная часть расположена вне дисков 6 и 7. Лопасти 9 закреплены непосред1138408 3ственно на валу 5, и одна из них размещена в одной плоскости с торцовой поверхностью 1 О нижнего. витка шнека 4. Нижний диск 7 турбины выполнен в виде кольца, установленного соосно валу 5, причем торцовая поверхность лопасти 8 расположена на одном расстоянии от вала 5, как и диск 7.В корпусе 1 имеются также нижняя пластина 11 с сегментным отверстием 10 12 для прохода пены внутрь корпуса иверхняя пластина 13 с отверстием 14 для выхода газа к гаэоотводящему патрубку 2, при этом отверстие 12 лежит ниже торцовой поверхности 10 5 нижнего виткашнека.В случае установки устройства для пеногашения на валу перемешивающего устройства 15 предусмотрен цилиндрический кожух 16, укрепленный непод О вижно в промежутке между корпусом 1 и крышкой аппарата при помощи растяжек 17, одним концом закрепленных на кожухе 16, а другим - к отбойным пластинам 18 аппарата. Газоотводящий 25 патрубок 2 крепится к боковой стенке кожуха 16. Верхняя пластина 13 снаб 1 жена упругим кольцевым уплотнением 19, обеспечивающим герметичность стыка между горизонтальными поверхностями кожуха 16 и пластины 13.Для удаления из корпуса 1 части капель жидкости, образующихся при разрушении пены и концентрирующихся по периФерии корпуса 1 в области стыка с пластиной .11, в корпусе выполнено отверстие 20 напротив торцовой поверхности 10 нижнего витка шнека. Кроме того, корпус 1 со шнеком установлен с возможностью вращения в 4 О направлении, совпадающем с направлением навивки витков шнека 4. Устройство для пеногашения работтает следующйм образом.При аэрировании аппарата пена 45 увлекается выходящим из аппарата газом и поступает в нижнюю часть устройства. При этом часть пены за счет насосного эФФекта засасывается через отверстие между диском 7 и валом 5 50 в пространство между дисками 6 и 7 и отбрасывается центробежными силами радиально к периФерии этих дисков вдоль лопастей 9. Поскольку лопасти 8 установлены с зазором отно сительно вала 5, то на них через отверстие в диске 7 поступает малое количество пены. 4Основная часть пены увлекается газом через сегментное отверстие 12 в винтовой канал корпуса 1, Этот поток частично разрушается за счет гидродинамического воздействия на него частичек жидкости и пены, отбрасываемых из междискового пространства перпендикулярно потоку, поступающему в отверстие 12. Кроме того, пена гасится также за счет механического удара по ней лопастями 8, которые выступают за диски 6 и 7 до внешнего диаметра сегментного отверстия 12Пена,поступающая в отверстие 12, при этом плотность ее небольшая, стремится пройти в зазор между торцовой поверхностью 10 нижнего витка шнека 4, вьпперасположенным витком и поверхностями корпуса 1 и валом 5. При этом наиболее эФФективное разрушающее действие на пену оказывают капли жидкбсти и пены, отбрасываемые лопастью, расположенной в одной плоскости с торцовой поверхностью 10. Дальнейшее ее разрушение происходит за счет непрерывного набегания витков шнека 4 на поток пены и выталкивания ее ритками шнека из корпуса 1. Витки оказывают динамическое давление на пену, что приводит к ее уплотнению в канале и разрушению пузырьков. Газ поднимается по винтовому каналу, проходит через отверстие 14 в пластине 13, попадает в полость кожуха 16 и затем выходит из аппарата через газо- отводящий патрубок 2.Капельки жидкости, образукпциеся при раэрушении пузырьков пены и захватываемые газом, отбрасываются к стенке корпуса центробежными силами, а затем витки шнека 4 перемещают их вниз к сегментному отверстию 12 в пластине 11. Капельки жидкости,скапливающейся в месте стыка стенки корпуса 1 первого витка шнека 4 и пластины 11, выбрасываются из устройства через отверстие 20 в стенке напротив торцовой поверхности 10 нижнего витка шнека. Кольцевое уплотнение 19 препятствует проходу пены к гаэоотводящему патрубку через зазор между вращающейся пластиной 13 и неподвижным кожухом 16.Выполнение устройства для пеногашения предлагаемым образом обеспечивает повышение его производительности, что позволяет использовать устройство в процессах, сопровождающих1138408 ся образованием обильной, стойкой пены и большими расходами газа.Повышение производительности устройства достигается введением турбины, обеспечивающей уменьшение стойкости и плотности пены, поступающей в основную пеногасящую часть устройства, за счет отбрасывания им потоков пены, перпендикулярно основному потоку и механического удара по нему лопастями. Такой эффект обспечивает конструкция этой турбины, в которой первые лопасти по направлению вращения с длиной, превышающей радиус дисков, служат с одной стороны для механического разрушающего воздействия на пену, поступаю-щей к входному отверстию корпуса со шнеком, а с другой стороны - установка их с зазором, относительно вала и выполнение нижнего диска в виде кольца с таким же зазором относительно вала обеспечивает проход части пены в междисковое пространство, распределение ее и отбрасывание центробежными силами вторыми лопасбтями, прилегающими к валу. Это ведетк увеличению концентрации и импульсаотдельно отбрасываемых потоков, аследовательно, интенсификации их 5 гидродинамической разрушающей способности, что особенно важно для лопасти, установленной в одной плоскостис торцовой поверхностью нижнего витка шнека, где расход пены, поступа- О ющей к входному отверстию корпуса,максимальный.Известный пеногаситель, используемый при выращивании культуры Вас.Ииьгхпр.епз айаг. яа 11 егха 1 в аппара те емкостью 63 м, между 8-10 чроста, когда стойкость пены максимальная, перестает справляться с разрушением пены, в результате чего всреду подается около 90 л дорого стоящего химического пеногасителя,укудшающего к тому же качество конечного продукта. Предлагаемый пеногаситель при одинаковом с известнымрасходе газа и скорости вращения 25 успешно разрушает пену в течениевсего технологического процесса.