Тепломассообменный аппарат

 

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в процессе абсорбции вредных и дорогостоящих газов, в производстве кислот, для приготовления газированных напитков и аэрирования медицинских препаратов и позволяет 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 R КР

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1380766 А 2

1511 4 B 01 F 3/04 В 01 D 53/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1162458 (21) 4091670/23-26 (22) 10,07.86 (46) 15,03.88. Бюл. Ф 10 (75) Н.А.Бахтинов (53) 66.071.7.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1162458, кл. В 01 0 53/18, 1984. (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в процессе абсорбции вредных и дорогостоящих газов, в производстве кислот, для приготовления газированных напитков и аэрирования медицинских препаратов и позволяет 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 R „ =(3-2,5)4(6 +0,41+(д -д )(0,4-0,2--)

hp

< с где R — радиус кривизны торца, h — глубина и диаметр резонатора, d „и

d — диаметры стержня и сопла, 1 расстояние от сопла до резонатора, что позволяет использовать эффект резонансной интерференции звуковых волн в столбе жидкости за торцом вол- =

Ю новода. 3 ил.

1380766

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессе абсорбции вредных и дорогостоящих газов, в проиэводстне кислот, для приготовления газированных напитков и аэрирования медицинских препаратов, Целью изобретения является упрощение и повышение эффективности эа счет 10 минимального времени насыщения жидкости газом.

На фиг.1 показан тепломассообменный аппарат, вертикальный разрез; на фиг.2 — узел I нHа a ф иHгr,, 11; на фиг,3 — 15 график занисимости радиуса кривизны от скорости растворения газа в жидкости (А — комплекс параметров, заключенный в формуле н квадратную скобку; отношение времени газонасьпцения 20 жидкости: керосина — азотом до концентрации 0,3 г/л — o воды — аммиаком до концентрации 10 г/л — 0; воды — воздухом до концентрации

1 г/л — d) . 25

Аппарат содержит корпус 1, устанонленные под слоем 2 жидкости барботажные секции (коллекторы) 3 с газоструйными стержневыми излучателями

4 ультразвука, снабженными нолновода- 30 ми 5, торцы 6 которых выполнены в виде вогнутых сферических понерхностей с радиусом криниэны, обеспечивающим возникновение акустического резонанса в столбе 7 жидкости между кавитационной каверной в геометрическом фокусе 8 и торцом 6 нолновода 5.

Торец нолновода выполнен в виде вогнутой сферической поверхности с 40 радиусом кривизны, выбранным из зависимости

R„=(3 2 5)4fh p+0,41+(d р-d cr) (О ° 4

-0,2 --), hp 1 с 45 где h р — глубина полости резонатора;

d p — диаметр полости резонатора;

d q — диаметр сопла;

d с, — диаметр стержня;

1 расстояние между торцами . 50 резонатора и сопла (выражение в квадратных скобках, определяющее частоту излучения, целесообразно обозначить, например, через А) . 55

Аппарат работает следующим образом.

В корпус 1 подают жидкость 2, затем включают подачу насыщающего газа в коллекторы 3. 11асыщающий 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 нолновода формируется при этом кавитационная канерна, отражающая ультразвук. Выбор размера радиуса кривизны R„ =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 интенсинному вторичному озвучиванию жидкости.

Резонансное, повьппенной мощности воздействие на жидкость с остатками нерастнорившегося газа обеспечивает повышение интенсивности и степени растворения насьпцающего газа в аппарате.

Выполнение радиуса кринизны 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, давление в жидкости).

Использование изобретения в отраслях народного хозяйства, снязаных с абсорбцией газов, позволяет обеспечить понышение производительности тепломассообменных аппаратов при снижении их габаритов и металлоемкости.

Рмула изобретения

Тепломассообменный аппарат по авт. св, Ф 1162458, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эффективности процесса за счет минимального времени насьпцения жидкости газом, торец волновода выполнен в виде вогнутой сферической поверхности с радиусом кривизны

К = (3-2, 5) 4 (Ьp 0, 41+(d р- „) (0, -0 2 --)1

hp

1 1 1 с где h р — глубина полости резонатора;

d — диаметр полости резонатора: — диаметр сопла;

d „— диаметр стержня;

1 — расстояние между торцами реэонатора и сопла.

13807 66

Риа 2

1380766

Об

0,2

Составитель Г.урусова

Редактор Н.Слободяник Техред М.Дидык Корректор С,Шекмар

Заказ 1137/8 Тирах 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул. Проектная, 4