УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ

Заявляемое техническое решение относится к технике обработки жидкостей, в частности, к ультразвуковой дегазации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности, авиационной и ракетной технике, теплоэнергетике и других отраслях промышленности.
Известно устройство для дегазации жидкости, содержащее контейнер (корпус) для обрабатываемой жидкости и ультразвуковой излучатель [1]. Недостатком известного технического решения является невозможность обработки потоков (перекачиваемой) жидкости.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для обработки жидкости, содержащее корпус, трубы подвода и отвода жидкости, ультразвуковой излучатель, размещенный в нижней части корпуса [2]. Труба подвода жидкости расположена в центре днища корпуса. Излучатель в виде диска размещен параллельно днищу с зазором и имеет диаметр меньше диаметра корпуса. Труба отвода жидкости расположена в верхней части корпуса.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность дегазации перекачиваемой жидкости, обусловленная тем, что при отводе жидкости через верхнюю часть корпуса происходит перемешивание очищаемой жидкости с продуктами очистки. В результате, на выходе из устройства получаем жидкость с малой степенью очистки (дегазации).
Целью заявляемого технического решения является повышение эффективности дегазации перекачиваемой жидкости, в частности, увеличение интенсивности и степени очистки обрабатываемой жидкости.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дегазации жидкости, содержащем корпус, трубы подвода и отвода жидкости, ультразвуковой излучатель, размещенный в нижней части корпуса,
согласно предлагаемой полезной модели трубы подвода и отвода жидкости установлены с противоположных сторон обечайки корпуса, подводящая труба и верхняя часть корпуса снабжены ультразвуковыми излучателями, в верхней части корпуса установлена газоотводящая труба.
Кроме того, подводящая труба и верхняя часть корпуса снабжены фокусирующими ультразвуковыми излучателями, горизонтальные оси подводящей и отводящей труб размещены с вертикальным смещением относительно друг друга, причем отводящая труба закреплена на обечайке корпуса ниже подводящей трубы.
Кроме того, ультразвуковые излучатели выполнены с различной собственной резонансной частотой.
На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства.
Устройство содержит корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3. На крышке 2 закреплен фланцевый патрубок 4 для отвода выделившихся из жидкости газов (воздуха). На днище 3 корпуса 1 установлен ультразвуковой излучатель 5. Для подвода жидкости в нижней части обечайки корпуса 1 закреплен фланцевый патрубок 6 с установленным в нем цилиндрическим фокусирующим излучателем 7. Отвод жидкости осуществляется посредством фланцевого патрубка 8, закрепленного также на обечайке корпуса 1 в нижней части с противоположной стороны. Патрубок 8 относительно патрубка 6 закреплен с промежутком h между горизонтальными осями указанных патрубков. Причем отводящий патрубок 8 установлен ниже положения патрубка 6 подвода жидкости. В верхней части корпуса 1 закреплен цилиндрический фокусирующий ультразвуковой излучатель 9. Излучатели 5, 7 и 9 выполнены с различной собственной резонансной частотой, а соотношения собственных резонансных частот излучателей выбираются из условия, что резонансная частота излучателя 7 выше частоты излучателя 5 и близка к частоте излучателя 9.
Устройство работает следующим образом.
Поток очищаемой жидкости посредством патрубка 6 поступает в корпус 1. При этом фокусирующий ультразвуковой излучатель 7, воздействуя на поток жидкости, создает условия для выделения растворенных газов (воздуха) и формирует пузырьковый кластер вдоль оси патрубка 6. Под действием набегающего потока жидкости пузырьковый кластер перемещается в нижнюю внутреннюю часть корпуса 1, в зону ультразвукового поля излучателя 5, под действием которого происходит дополнительное выделение растворенных в жидкости газов и укрупнение микропузырьков в пузырьковом кластере. Кроме того, радиационное давление от излучателя 5 позволяет ускорить всплывание пузырькового кластера к свободной поверхности жидкости в корпусе 1. Излучатель 9 фокусирует пузырьковый кластер в центре верхней части корпуса 1, что позволяет устранить экранирование акустического поля излучателя 5 и за счет этого повысить скорость всплывания верхних слоев пузырькового кластера. Выделившиеся через свободную поверхность жидкости газы (воздух) удаляются из внутренней полости корпуса посредством газоотводящего патрубка 4. Поток очищенной жидкости отводится из корпуса 1 с помощью патрубка 8. Расположение оси патрубка 68 ниже оси патрубка 6 повышает эффективность очистки жидкости от свободных газов за счет того, что исключается возможность попадания в патрубок 8 перемешиваемой с пузырьковым кластером жидкости. Кроме того, выполнение излучателей 5, 7 и 9 с различными собственными резонансными частотами обеспечивает эффективное воздествие на микропузырьки газов (воздуха) различных размеров и повысить скорость диффузии в них растворенных в жидкости газов. Режимы работы излучателей 5, 7 и 9 (докавитационные или кавитационные) выбираются исходя из требуемой общей производительности устройства.
Таким образом, заявляемое техническое решение по сравнению с известными позволяет повысить степень дегазации и производительность установок очистки жидкостей.
Библиография
1. Международный патент WО 9400757, МПК В 01 D 17/04, 1994 г.
2. Патент Российской Федерации №2132820, МПК C 02 F 1/36, 1999 г.