Пристрій для насичення рідини газом

Пристрій для насичення рідини газом, наприклад повітрям, що містить циліндричний корпус з патрубками підведення й відведення рідини, підведення газу, а також СПІВВІСНО розташовану в корпусі центральну вставку у вигляді тіла обертання з плоским торцем з боку патрубка відведення рідини, який відрізняється тим, що на ДІЛЯНЦІ розташування центральної вставки корпус має перекрите знімною кришкою вікно із встановленою в ньому заглушкою з внутрішньою циліндричною поверхнею, радіус якої дорівнює внутрішньому радіусу циліндричного корпуса, центральне тіло має наскрізний діаметральний отвір з розташованим у ньому стержнем, один кінець якого зафіксований на корпусі, а другий проходить крізь отвір у заглушці, протилежний бік якої оснащено лапками, що взаємодіють із зовнішньою поверхнею корпуса, центральна вставка з боку фіксації стержня на корпусі оснащена опорно-центрувальними елементами, на стержні між центральною вставкою й заглушкою встановлена дистанційна втулка, при цьому на кришці розташовано пристрій для відтискання від неї заглушки, а корпус додатково оснащено щонайменше двома патрубками підведення газу, вісь першого з яких співпадає з торцем центральної вставки, а вісь кожного наступного зміщена від осі попереднього патрубка на половину його внутрішнього діаметра в напрямку патрубка відведення рідини О со Ю Ю Винахід належить до пристроїв для одержання неоднорідних та однорідних рідких систем, зокрема для насичення рідини газом, наприклад води повітрям, і може бути застосований у ХІМІЧНІЙ, нафтохімічній, нафтопереробній, теплоенергетичній, харчовій та інших галузях промисловості і в першу чергу - для захисту водозаборів електростанцій З метою запобігання потраплянню риби у водозабори, особливо значної потужності (електростанцій, промислових підприємств тощо), а також з метою захисту технологічного обладнання насосних станцій водозаборних споруд від сторонніх включень (риба, водорості, пісок, мул, сміття та ш ) застосовують різноманітні пристрої механічні, електричні, акустичні, повітряно-бульбашкові та ш Як засвідчує практика, одним з найефективніших пристроїв є повітряно-бульбашкові, які перед водозабором створюють своєрідну завісу із повітряних бульбашок, що підіймаються з придонної області до верхніх шарів водоймища Залежно від розмірів і КІЛЬКОСТІ бульбашок така завіса утворює не тільки зорово-світловий та тактильний ефекти, що віднаджує риб від водозабору, але й акустичний ефект, який для більшості риб діє набагато ефективніше, ніж зоровий і тактильний Крім того, зазначений висхідний водно-повітряний потік досить ефективно відганяє від водозабору сторонні механічні включення (мул, сміття тощо) Одним з основних функційних елементів таких систем є пристрій для насичення рідини газом Відомий пристрій для насичення рідини газом, що містить циліндричний корпус з патрубками ю 55531 підведення и відведення рідини, підведення газу, а також СПІВВІСНО розташовану в корпусі центральну вставку у вигляді тіла обертання з плоским торцем з боку патрубка відведення рідини, при цьому патрубок підведення газу має вихід на торці центральної вставки (патент України №17850, МПК6 В 01 F 5/00, заявл 25 04 1996, опубл 31 10 1997) Введення підмішуваного газу безспосередньо в зону кавітації, що утворюється під час роботи пристрою за центральною вставкою, сприяє інтенсивному насиченню рідини газом, проте незмінне положення ділянки введення газу відносно центральної вставки не дозволяє ефективно регулювати розмір і КІЛЬКІСТЬ газових мікробульбашок при рівномірному розподіленні їх у рідині, що значно знижує діапазон керуючих сигналів (оптичних, акустичних та ш) для риб, а отже - і ефективність керування поведінкою риб різних видів і груп Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого винаходу є пристрій для насичення рідини газом, наприклад повітрям, що містить циліндричний корпус з патрубками підведення й відведення рідини, підведення газу, а також СПІВВІСНО розташовану в корпусі центральну вставку у вигляді тіла обертання з плоским торцем з боку патрубка відведення рідини, при цьому патрубок підведення газу має вихід перед центральною вставкою, а остання закріплена на кронштейні з рамкою, змонтованою на циліндричному корпусі з боку патрубка підведення рідини (патент Російської Федерації №2144107, МПК7 Е 02 В 8/08, заявл 15,10 1998, опубл 10 01 2000) Конструкція зазначеного пристрою менш складна, ніж конструкція розглянутого аналога, проте всі недоліки останнього притаманні й прототипу Крім того, наявність рамки перед центральною вставкою призводить до небажаної турбулізації потоку рідини перед зазначеною вставкою, що негативно впливає на стабільність кавітаційної каверни, утворюваної за центральною вставкою в потоці рідини І, нарешті, консольне розташування центральної вставки на кронштейні практично не дозволяє центрувати її відносно осі циліндричного корпуса, що також порушує умови кавітації, а також значно ускладнює процес регулювання розміру й КІЛЬКОСТІ газових бульбашок при рівномірному їх розподіленні в рідині В основу винаходу покладено задачу вдосконалити пристрій для насичення рідини газом, у якому нова сукупність елементів для фіксації центральної вставки в корпусі, а також нове оформлення вузла підведення газу забезпечили б можливість регулювання розміру й КІЛЬКОСТІ газових бульбашок при рівномірному їх розподіленні в рідині, що значно розширило б експлуатаційні можливості пристрою Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для насичення рідини газом, наприклад повітрям, що містить циліндричний корпус з патрубками підведення й відведення рідини, підведення газу, а також СПІВВІСНО розташовану в корпусі центральну вставку у вигляді тіла обертання з плоским торцем з боку патрубка відведення рідини, згідно з пропонованим винаходом новим є те, що на ДІЛЯНЦІ розташування центральної вставки корпус має перекрите знімною кришкою вікно із встановленою в ньому заглушкою з внутрішньою циліндричною поверхнею, радіус якої дорівнює внутрішньому радіусу циліндричного корпуса, центральне тіло має наскрізний діаметральний отвір з розташованим у ньому стержнем, один кінець якого зафіксовано на корпусі, а другий проходить крізь отвір у заглушці, протилежний бік якої споряджено лапками, що взаємодіють із зовнішньою поверхнею корпуса, центральна вставка з боку фіксації стержня на корпусі споряджена опорно-центрувальними елементами, на стержні між центральною вставкою й заглушкою встановлена дистанційна втулка, при цьому на кришці розташовано пристрій для відтискання від неї заглушки, а корпус додатково споряджено щонайменше двома патрубками підведення газу, вісь першого з яких співпадає з торцем центральної вставки, а вісь кожного наступного зміщена від осі попереднього патрубка на половину його внутрішнього діаметра в напрямку патрубка відведення рідини Спорядження пристрою додатково щонайменше двома патрубками підведення газу із зазначеним розташуванням і зміщенням відносно центральної вставки забезпечує надходження газу в різні точки кавітаційної каверни, яка під час роботи пристрою виникає за торцем центральної вставки, і забезпечує оптимальні умови утворення газорідинної суміші залежно від гідродинамічних умов у пристрої, дозволяючи регулювати розміри й КІЛЬКІСТЬ газових бульбашок при рівномірному розподіленні їх у рідині (це запобігає коалесценції газових бульбашок, а отже і забезпечує стабільність властивостей утворюваної газорідинної системи), Наявність же в пристрої знімної кришки, заглушки, стержня, опорно-центрувальних елементів, дистанційної втулки та пристрою для відтискання заглушки від кришки внаслідок забезпечення СПІВВІСНОСТІ центральної вставки з циліндричним корпусом гарантує утворення кавітаційної каверни із заданими стабільними параметрами, а також забезпечує регулювання розмірів і КІЛЬКОСТІ газових бульбашок при рівномірному їх розподіленні в рідині Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображено на фіг 1 - поздовжній розріз пристрою, на фіг 2 - розріз по А-А на фіг 1 Пристрій для насичення рідини газом, наприклад повітрям, містить циліндричний корпус 1 з патрубками підведення 2 і відведення 3 рідини, підведення газу 4, і СПІВВІСНО розташовану в корпусі 1 центральну вставку 5 у вигляді тіла обертання з плоским торцем 6 з боку патрубка З відведення рідини (фіг 1) На ДІЛЯНЦІ 7 розташування центральної вставки 5 корпус 1 має перекрите знімною кришкою 8 вікно 9 із встановленою в ньому заглушкою 10 з внутрішньою циліндричною поверхнею 11, радіус якої Ri дорівнює внутрішньому радіусу F 2 ? циліндричного корпуса 1 Центральне тіло 5 має наскрізний діаметральний отвір 12 з 55531 розташованим у ньому стержнем 13, один кінець 14 якого зафіксовано на корпусі 1, а другий кінець 15 проходить крізь отвір 16 у заглушці 10, протилежний бік якої фіксується на корпусі 1 лапками 17, які взаємодіють із зовнішньою поверхнею корпуса 1 Центральна вставка 5 з боку фіксації стержня 13 на корпусі 1 споряджена опорно-центрувальними елементами 18, на стержні 13 між центральною вставкою 5 і заглушкою 10 встановлена дистанційна втулка 19, яка забезпечує фіксацію центральної вставки 5 у корпусі 1, а також розташування внутрішніх циліндричних поверхонь корпуса 1 і заглушки 10 на одному рівні На кришці 8 розташовано пристрій 20 для відтискання від неї заглушки 10, а через неї - за допомогою дистанційної втулки 19-і фіксації центральної вставки 5 у корпусі 1 Корпус 1 додатково споряджено щонайменше двома патрубками 21 і 22 підведення газу, вісь першого з яких (патрубка 21) співпадає з торцем 6 центральної вставки 5, а вісь кожного наступного (патрубки 22 і 23) зміщена від осі попереднього патрубка (21 і 22 ВІДПОВІДНО) на половину його внутрішнього діаметра d в напрямку патрубка З відведення рідини (зрозуміло, що ці патрубки зміщені також по куту в діаметральній площині корпуса (фіг 2)) Пристрій працює таким чином Потік ВИХІДНОЇ рідини крізь патрубок 2 надходить у циліндричний корпус 1 При проходженні рідиною центральної вставки 5 за нею утворюється кавітаційна каверна, яка сприяє введенню в рідину газового потоку, перемішування й диспергування компонентів суміші Утворена газорідинна суміш видаляється з пристрою крізь патрубок 3 Залежно від необхідних параметрів одержуваної суміші підмішуваний до рідини газ підводять в один або декілька патрубків 4, 21-23 За необхідності заміни центральної вставки 5 перекриваються патрубки 2, 4, 21-23 підведення компонентів суміші до пристрою, знімається кришка 8 і заглушка 10, після чого центральна вставка 5 вільно вилучається з корпуса 1 При складанні пристрою кінець 14 стержня 13 фіксується на корпусі 1 За допомогою опорноцентрувальних елементів 18 центральна вставка 5 розмішується на стержні 13 СПІВВІСНО з корпусом 1 Після ЦЬОГО у вікно 8 встановлюється заглушка 10, при цьому лапки 17 спираються на корпус 1, а кінець 15 стержня 13 проходить крізь отвір 16 у заглушці 10 Потім на корпус 1 встановлюється кришка 8, а за допомогою пристрою 20 від останньої відтискається заглушка 10, що забезпечує надійну фіксацію в необхідному положенні центральної вставки 5 Запропонований пристрій, виготовленні та експлуатації, апробовано на Київській ТЕЦ-5 нескладний у було успішно 55531 Фіг.2 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24