Устройство для дегазации жидкости

Предлагаемое решение относится к любой области народного хозяйства преимущественно в гидрометаллургии для дегазации электролитов в процессе циркуляции при производстве цветных металлов, преимущественно меди. Технической задачей предлагаемого решения является упрощение конструкции, повышение производительности и улучшение условий очистки жидкости от газа. Указанная техническая задача достигается тем, что внутри емкости дополнительно установлена перегородка с зазором со стороны дна и отделяющая подающий патрубок от отводящего патрубка, а в зоне подающего патрубка установлен под углом к направлению потока перфорированный рассекатель. Использование предлагаемого технического решения позволит повысить упростить конструкцию и снизить вес в 2-5 раз, повысить качество очистки на 10-15% и увеличить срок службы дегазаторов по сравнению с известными печами аналогичного назначения.

Техническое решение может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства где требуется отделение газовых компонентов от жидкости, преимущественно в гидрометаллургии, для дегазации электролитов в процессе циркуляции при производстве цветных металлов преимущественно меди.

Известно устройство для удаления газа из жидкости содержащее конденсатор пара, сборник конденсата, насос патрубок подвода газожидкостной смеси, закрепленный в нижней части сборника, а его торец расположен выше дна и ниже уровня жидкости в нем и снабжен отбойным листом установленным над патрубком подвода смеси и патрубок отвода жидкости закрепленный в дне сборника таким образом, чтобы его вход был ниже торца подводящего патрубка. (см. например свидетельство на ПМ №11723 по кл. В 01 Д 19/00 за 1999г).

Недостатком этого вида устройств является невысокая очистка жидкости от газа потому, что подвод смеси на очистку и отвод жидкости расположены в одной емкости и потоком движения захватываются мелкие частицы газа и удаляются вместе с жидкостью, а не выделяются из нее.

Так же известна установка для отделения газа от жидкости содержащая трубопровод в котором по потоку движения установлен лопастной завихритель и диафрагму, сепаратор с входным патрубком, установленный после завихрителя навстречу потоку, заслонка выполнена многостворчатой в виде расположенных по окружности сегментом перекрывающих друг друга, а завихритель размещен в упорном кольце с возможностью вращения относительно оси трубопровода.(см. авторское свидетельство СССР, №1298990 по кл. В 01 Д 19/00 за 1999 г.)

Недостатком этого вида устройств для дегазации жидкости является сложная конструкция и невозможность отделения мелких частиц газа от жидкости так как устройство для разделения установлено в потоке движения смеси и жидкости.

Наиболее близким по своей технической сущности с предлагаемым является дегазатор, содержащий рабочую камеру с отводами, внутри которой установлен циклон с впускным патрубком и отражателем потока. Внутри дегазатора установлен вертикально - щелевой разделитель, в нижней его части, и круговой гаситель потока с окнами вверху и снабжен дополнительной трубой для отвода газа при разделении. (см. авторское свидетельство №1662612 по кл. В 01 Д 19/00 за 1989г.)

Недостатком этого вида дегазаторов является сложность конструкции и невозможность отделения мелкодисперсных частиц газа из потока жидкости, которая принудительно закручивается и направляется к выходу по направляющим разделителя. Кроме того, отсутствует зона отстоя, где газообразные частицы выталкиваются силой давления жидкости вверх емкости, и нет воздушной полости для соединения отдельных пузырьков газа друг с другом вене жидкости.

Технической задачей предлагаемого решения является упрощение конструкции, повышение производительности и улучшение очистки жидкости от газа.

Указанная техническая задача достигается тем, что в предложенном устройстве для дегазации жидкости, содержащем емкость со съемной крышкой, в которой жестко закреплен патрубок отвода газов, подающий и отводящий патрубки для смеси и жидкости, закрепленные в боковых стенках емкости на противоположных сторонах и узел регулировки уровня жидкости в емкости, внутри емкости дополнительно установлена перегородка с зазором со стороны дна и отделяющая подающий патрубок

от отводящего патрубка, узел регулировки уровня жидкости выполнен в виде дополнительного патрубка, расположенного со стороны отводящего патрубка, а со стороны подводящего патрубка дополнительно установлен перфорированный рассекатель потока под углом к направлению входа в смеси.

На фиг.1 - изображено схема предлагаемого устройства вид сбоку.

На фиг.2- сечение по А-А фигг.1

Как показано на графической части устройство состоит из емкости 1, в противоположных торцевых стенках которой вварены подающий патрубок 2 под смесь жидкости и газа и отводящий патрубок 3 под жидкость. Сверху емкость 1 закрыта крышкой 4, в которой закреплен патрубок 5 для отвода газов или в атмосферу или в специальную магистраль. Внутри емкости 1 закреплена перегородка 6 с зазором 7 по всей ширине перегородки со стороны дна 8. Со стороны подающего патрубка 2 в емкости закреплен рассекатель 9 со сквозными отверстиями 10, рабочая поверхность которого расположена под углом =15°-45° к продольной оси подающего патрубка 2. Между перегородкой 6 и отводящим патрубком 3 установлен успокоитель 11, высота которого выполнена не ниже верхней точки отверстия патрубка 3. В верхней части емкости 1 за перегородкой 6 закреплен патрубок 12 нижняя точка проходного отверстия которого расположена на уровне 13 жидкости. Между уровнем жидкости 13 и крышкой 4 имеется гарантированная воздушная полость 14, которая соединена через патрубок 5 с атмосферой.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. По патрубку 2 в емкость 1 подается смесь жидкости с газом, а патрубок 3 закрывается. Смесь заполняет емкость 1 до тех пор пока не достигнет уровня 13. Затем открывается канал отводящего патрубка 3 и из него удаляется жидкость без газа. Отделение воздуха из смеси осуществляется

следующим образом. Поток смеси подается в емкость 1 и ударяется в рассекатель 9. При этом часть потока через отверстия 10 поступает за рассекатель, а часть потока изменяет направление и движется вверх. При этом частицы газа поднимаются вверх и удаляются в полость 14. С потоком смеси с более мелкими частицами газа за рассекателем 9 происходит следующее. Под действием силы инерции жидкая среда устремляется вглубь емкости, а газообразная прижимается к внутренней поверхности рассекателя 9, соединяется с другими частицами газообразной среды и поднимается по поверхности рассекателя вверх. Так как объем полости 1 в зоне до перегородки 6 больше чем объем смеси поступающей в нее из патрубка 2, то скорость его снижается и газообразные частицы за счет их меньшей массы и силы давления жидкости удаляются в полость 14. Одновременно с этим часть потока жидкости с капиллярными включениями газообразной составляющей через зазор 7 подается за перегородку 6 и движется в сторону успокоителя 11, который не имеет зазора с дном 8. Поток жидкости меняет направление в сторону крышки 4. и газообразную частицы поднимаются вместе с ним вверх. Но высота успокоителя 11 меньше высоты перегородки 6 и поток жидкости опять меняет направление движения и уже полностью очищается от газообразных мелких частиц., т.к. они уже поднялись выше потока жидкости и за счет выталкивающей силы удаляются в полость 14. Из полости 14 газообразная составляющая через патрубок 5 крышки 4 удаляется из емкости 1 или в атмосферу, если газ на токсичен или же в специальную магистраль, если они опасны для окружающей среды. Если расход жидкости снизится или же подача смеси в емкость 1 увеличится, то уровень 13 повысится и лишняя часть смеси или очищенной жидкости через канал патрубка 12 возвращается в исходное положение, что способствует автоматической подстройке устройства к условиям работы без изменения параметров и не

приводит к аварийной ситуации. Диаметр сквозных отверстий 10 рассекателя 9 выбирается в зависимости от вязкости жидкости, а угол наклона влияет на количество жидкости, которая попадает обогнет рассекатель 9 сверху, смешается с потоком смеси за рассекателем и в зазор 7 поступит за перегородку 6.. Наиболее оптимальный диаметр отверстий 10 находится в пределах от 1.5-5 мм, а угол наклона равен =15°-45°. Если угол наклона выполнить меньше 15°, то резко возрастает сила сопротивления потоку смеси на входе в емкость 1 из подающего патрубка 2, а величина потока жидкости, которая пройдет через отверстия будет незначительна и направление движения потока вверх вдоль рассекателя будет перемещаться со значительной скоростью и качество очистки жидкости снизится. Если угол наклона рассекателя 9 выполнить больше 45° ^, то разделения жидкости практически не будет, что так же ухудшит качество очистки. Аналогичное действие произойдет и с отверстиями в рассекателя. Все значения диаметра отверстий и угла наклона рассекателя определены опытным путем.

Применение предлагаемого технического решения в устройствах для очистки жидкостей от газа позволяет резко упростить конструкцию самого устройства, повысить качество очистки жидкости от газа и расширить область его использования в народном хозяйстве.

Использование предлагаемого устройства позволит упростить конструкцию и снизить вес в 2-5 раз, повысить качество очистки на 10-15% увеличить срок службы и обеспечить автоматическую работу при разных условиях работы по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.

1. Устройство для дегазации жидкости, содержащее емкость со съемной крышкой, в которой жестко закреплен патрубок отвода газов, подающий и отводящий патрубки для жидкости, закрепленные в боковых стенках емкости на противоположных сторонах и узел регулировки уровня жидкости в емкости, отличающееся тем, что внутри емкости дополнительно установлены перегородка с зазором со стороны дна емкости и успокоитель за перегородкой без зазора со стороны дна, расположенные между подающим и отводящим патрубками, узел регулировки уровня жидкости в емкости выполнен в виде дополнительного патрубка, закрепленного со стороны отводящего патрубка, а в зоне подводящего патрубка дополнительно установлен рассекатель потока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высота перегородки выполнена меньше высоты емкости.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что патрубок узла регулировки уровня расположен на уровне верхнего торца перегородки.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рассекатель потока выполнен перфорированным и установлен под углом к направлению потока жидкости.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высота успокоителя выполнена меньше высоты перегородки.