УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ

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 ∠α=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 ∠α=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.