SU1613131A1 - Устройство дл дегазации жидкостей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  отделени  мелкодиспергированных газов от жидкостей, в частности дл  дегазации полимерных растворов, используемых дл  формовани  пленок и мембран и имеющих повышенную в зкость. Изобретение позвол ет повысить эффективность дегазации таких жидкостей. Устройство включает корпус 1 с распределительным элементом 4, жестко соединенным с поплавком 11. Распределительный элемент имеет расшир ющуюс  книзу коническую или параболическую поверхность и установлен в центральной втулке 3 с возможностью свободного вертикального перемещени . Размер щели истечени  регулируетс  перемещением стакана 6, установленного соосно втулке 3 и элементу 4. Распределительный элемент 4 имеет полость 12 дл  циркул ции теплоносител . В полости элемента 4 расположен осцилл тор с излучающей пластиной 14. Деаэрируема  жидкость поступает в полость конусообразной перегородки 2 и через щель истечени  в виде пленки стекает по элементу 4 вначале вертикально вниз, затем распредел етс  по его расшир ющейс  части, тер ет скорость и утоньшаетс . При этом из нее выдел ютс  пузырьки газов. Подача в полость 12 теплоносител  и сообщение элементу 4 вибрации интенсифицируют процесс дегазации. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  отделени  мелкодиспергирован- ных газов от жидкостей и может быть применено в химической, нефт ной, энергетической и других отрасл х про- мьпиленности, особенно дл  дегазации в зких жидкостей.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение эфсЬективности дегазации в зких жидкостей.

На фиг. 1 представлено ус тройство, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Устройство дл  дегазации в ключает корпус 1 с конусообразной перегородкой 2. На перегородке установлена втулка 3, в которой соосно размещен хвостовик распределительного элемента 4. Втулка 3 имеет внутренние кольцевые буртики 5. Соосно с втулкой 3

установлен стакан 6, имеющий в ниж ней части конический участок 7, кото рый с 6уртиками 5 образует кольцевую щель .истечени  8. Стакан 6 св зан с механизмом вертикального перемещени , например, винтовой парой 9. Распреде- лштельньй элемент 4 установлен в ста- кане 6 с возможностью вертикального . перемещени . Нижн   часть распредели тельного элемента 4 выполнена с расшир ющейс  конической или параболической (вогнутой) поверхностью и имеет диаметр Dy несколько меньший, чем внутренний диаметр корпуса D,,, так что распределительньй элемент почти полное тью перекрьшает сечение аппара- та« Наиболее целесообразно, чтобы живое сечение образовавшегос  между стенкой корпуса и распределительным элементом зазора 10 бьшо в раза больше максимального сечени  кольцевой щели 8 истечени  (при верхнем положении стакана 6). Под распределительным элементом 4 установлена жестко соединенна  с ним пола  замкнута  камера 11, имеюща  положительную плавучесть- (поплавок).

Распределительный элемент может иметь полость 12 дл  подвода теплоносител , В полости 12 распределительного элемента может быть расположен осцилл тор 13 соединенный с излучающей пластиной 14,

Корпус устройства имеет штуцеры 15 дл  подвода теплоносител , 16 дл  отвода теплоносител , 17 ввода кабел  18 к осцилл тору 13, 19 ввода дегазируемой жидкости, 20 отвода дегазируемой жидкости и 21 отбора rasa (ваку-г- умирование),

Под штуцером 19 ввода жидкости установлен направл ющий лоток 22, Шту- церы t5 и 16 соединены с полостью элемента 4 гибкими шлангами 23,

Устройство дл  дегазации жидкостей работает следующим образом.

Дегазируема  жидкость поступает в корпус ..через штуцер 19 и по лотку 22 стекает в полость конусообразной перегородки 2, Размер щели 8 истечени  устанавливают, перемеща  стакан 6 с помощью механизма 9,. в зависимости от в зкости раствора, его температуры и других параметров. Так как в нижней части 24 корпуса 1 жидкости нет, то поплавок 11 и жестко соединенньш с ним распределительньй элемент 4 занимают крайнее нижнее положение.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Стека  по цилиндрической части элемента 4, жидкость попадает на его нижнюю часть с расшир ющейс  поверх- ностью. Растека сь по ней, жидкость постепенно увеличивает свою поверх- ность, при этом толщина сло  жидкости значительно снижаетс . Пузырьки газа в тонком слое разрушаютс  и отдел ютс  от жидкости. Направление движени  жидкости становитс  почти горизонтальным, скорость снижаетс . Благодар  легкому вакуумированию выдел ющийс  из пленки газ отсасьшает- с  через штуцер 20, Деаэрированна  жидкость в ламинарном потоке стекает в зазор 10 между корпусом 1 и элементом 4, причем размеры зазора обеспечивают полньй проход всего объема стекающей жидкости.

По мере увеличени  уровн  жидкости поплавок 11 вместе с распределительным элементом 4 всплывают, при этом весь объем деаэрированн ой жидкости, наход щейс  в нижней части устройства , изолирован поверхностью поплавка и элемента от повторного поглощени  газовых пузырьков, например, при ударе сорвавшихс  капель или струй о поверхность жидкости

Дл  повышени  эффективности дегазации в зких жидкостей в полость распределительного элемента направл ют теплоноситель. При контакте деаэрируемой жидкости с нагретой поверхностью элемента 4 ее в зкость снижаетс . Регулиру  температуру и расход теплоносител , можно добитьс  оптимальных режимов работы устройства с разными ти пами полимерных растворов и желаемой степени дегазации. Дл  некоторых ни-, дов жидкостей нежелателен длительньй перегрев перед стадией формовани  из них пленок или мембран. В этом случае поплавок служит изолируюиим экраном от разогретой поверхности распределительного элемента и способствует поддержанию оптимальной температуры объема раствора, собравшегос  в нижней части устройства.

Дополнительно процесс дегазации активизируетс  включением осцилл тора 13, приводимого, например, магнито- стрикционным, магнитоэлектрическим и т.п. ycTpoi-icTBOM (не показано), которое может осуществл ть вибрации с возможностью изг-ге1 ени  амплитуды и частоты.

5

Сообщаемые распределительному элменту 4 колебани  способствуют боле быстрому отделению от жидкости пузырьков газа, т.е. повьшают эффектиность дегазации. По мере накоплени  деаэрированной жидкости в нижней ча сти 24 устройства ее выпускают через пггуцер 20. Устройство может работать как в периодическом, так и в непрерывном режиме о

Выбор зазора ме ду распределительным элементом и корпусом устройства равным 1,5-2,5 зазором кольцевой щели истечени  основываетс  на результатах экспериментальной проверки работы макетов устройства на реальных полимерных растворах, требуюпа1х деаэрации . При зазорах, меньших указанного диапазона, деаэрированный поли- мерный раствор скапливаетс  в зазоре и не успевает проникнуть в пространство под распределительным элементом что приводит к нарушению работы устройства .

Результаты испытани  макета устройства приведены в таблице.

Эксперименты проводили на аппарате , диаметр внутренней части которог равен 520 мм. В качестве формовочного полимерного раствора бы применен раствор поли-и-фениленизофталамида в диметилацетамиде (концентраци  полимера 8% с добавкой 1-,5% хлористого калыщ ). Давление внутри аппарата составл ло Па.

Анализ результатов, приведенных н таблице, показывает, что и при выходе величины зазора между распределительным элементом и внутренней поверхностью корпуса за диапазон 1,5- 2,5 наблюдаетс  деаэрл1и  полимерного раствора.

В случае меньшей величины (1,4) деаэрированный раствор труднее проникает в зазор и накапливаетс  на поверхности распределительного элемента до тех пор, пока под действием выталкивающей силы(создаваемой положительной плавучестью распределительного элемента) не происходит его всплытие. До тех пор пока не восстановитс  динамическое равновесие, полимерный раствор, уже обезвоздушен- ный, тер ет растворитель при воздей- ствии температуры и пониженного дав-

лени , и на его поверхности образует- с  слой более концентрированного раствора , что недопустимо.

В случае превышени  величины зазора , например при соотношении зазо- ров 2,6, происходит высыхание полимерного раствора в образовавшемс  зазоре на внутренней части корпуса по той же величине, что также недопустимо .

Таким образом, применение изобретени  позвол ет обеспечить эффективную деаэрацию растворов, имеющих вы- сокие значени  динамической в зкости.

Claims (4)

1. Устройство дл  дегазации жидкостей , включающее корпус, распредели-- тельный элемент с расшир ющейс  конической или параболической поверхностью , установленный в неподвижной центральной втулке с возможностью верти- 25 кального перемещени , и средство дл  изменени  кольцевой щели истечени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности дегазации в зких жидкостей, устройство снаб- 30 жено поплавком, установленным под распределительным элементом и жестко со5

0

5

0

5

ние заэора ме щу распределительным элементом и корпусом в 1,5-2 раза больше максимального сечени  кольцевой щели истечени „

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что центральна  втулка выполнена с буртиком, а средство дл  изменени  кольцевой щели истечени  выполнено в виде св занного с механизмом вертикального перемещени  стакана, имеющего в нижней части конический участок дл  взаимодействи  с буртиком.

3.Устройство по По 1, отличающеес  тем, что оно снабжено конусообразной перегородкой, соет дине1шой с центральной втулкой.

4.Устройство по п, 1, о т л и -. чающеес  тем, что распределительный элемент выполнен с полостью дл  подвода теплоносител 

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что оно снабжено ост илл тором, установленньм в полости распределительного элемента.

Ь5

2,10

0

98,0

Раствор накапливаетс  на поверхности распределительного устройства

То же н

- .

- -

Подсыхание раствора на внутренней стенке корпуса

То же

Раствор накапливаетс  на поверхности распределительного элемента, подсыхание его

Работа устойчива

То же

п

Подсыхание раствора на внутренней поверх ности корпуса

То же

23

16

2

Фиг.Г

Фиг. г