Пристрій для дегазації рідини

1 Пристрій для дегазації рідини, переважно трансформаторного масла, що містить корпус з ПІДВІДНИМ і ВІДВІДНИМ патрубками, у якому вста новлена гідродинамічна форсунка, що має сопло і відбивач, і патрубок до вакуумного насоса, якій відрізняється тим, що відбивач забезпечений випромінювачем із лункою, що звернена до сопла, а на сопло форсунки вище виходу із неї рідини встановлений додатковий відбивач Винахід відноситься до установок для очищення ІЗОЛЯЦІЙНИХ рідин і може бути використаний при сушінні і дегазації рідини (трансформаторного масла) шляхом гідродинамічного випромінювання у вакуумі Відомий пристрій для дегазації рідини по авторському свідоцтву № 915880, кп В01Д19 /00, 1982 р містить вакуум - резервуар із ПІДВІДНИМ І ВІДВІДНИМ патрубками, вакуум-насос, з'єднаний із вакуум-резервуаром, розпорошувач дегазуючої рідини, що виконаний у виді магнітострикційного перетворювача із стрижнем, встановленого у вакуум-резервуарі і з'єднаного з джерелом змінного струму Стрижень перетворювача набраний з окремих пакетів, що утворюють подовжні канали для проходження рідини і з'єднаних із ПІДВІДНИМ патрубком Якщо стрижень перетворювача виконаний із каналами у виді змійовика, який на виході приєднаний до патрубка, що закінчується форсункою, то вона розташована над стрижнем і спрямована до його торця При цьому рідина потрапляє в магнітострикційний перетворювач, охолоджує його і підігріта через патрубок потрапляє у форсунку, звідки дозованим розпиленим струменем викидається на торець стрижня перетворювача і роз 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що відбивачі мають сферичну поверхню, порожнини сфер яких звернені одна до одної 3 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що кут відходу кромок лунки від центра її заглиблення дорівнює 15°-25° 4 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що він має кошик, який заповнений кільцями Рашига 5 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що він має кошик, який заповнений металевими насадками 6 Пристрій за п 5, який відрізняється тим, що насадки виконані з горизонтальною перегородкою 7 Пристрій за п 5, який відрізняється тим, що насадки виконані із перфорованої смуги з різним діаметром отворів порошується під дією коливань пластин змійовика, гази, що звільнилися, відсмоктуються вакуумнасосом, з'єднаним із вакуум-резервуаром Недоліками відомого пристрою є наявність великих габаритів, підвищених енерговитрат, при цьому процес магнітострикційності іонізує робочу ємність пристрою, а також від резонансної частоти пластин останні виходять швидко із ладу від утоми метала Відомий пристрій для дегазації рідини по авторському свідоцтву №1189477, кл В01Д19/00, 1985 р , містить корпус, розділений перегородками з утворенням вхідної і вихідної секцій Вхідна секція забезпечена ПІДВІДНИМ патрубком і газовідвідною трубкою На бічній поверхні вхідної секції закріплений фокусуючий акустичний випромінювач, а усередині розташований переливний патрубок із профільованою насадкою, що з'єднаний через ВІДСІЧНИЙ клапан із насосом живлення, з'єднаним із ультразвуковою форсункою, яка розташована у ВИХІДНІЙ секції До форсунки підведене електроживлення Усередині газовідвідної трубки розташовані відбивачі Вихідна секція забезпечена патрубками для відводу газу і рідини ВІДПОВІДНО При вібрації вхідної секції корпусу, у рідині ви СО 1 Ю 57493 діляються бульбашки розчинного газу, що під дією піднімальної сили прямують наверх у область газовідвідної трубки Далі частина рідини через переливний патрубок надходить в ультразвукову форсунку і розтікається шаром по її поверхні, під дією п'єзоелектричних елементів форсунки виникає вібрація рідини у ВИХІДНІЙ секції, із якої відбувається додаткове виділення паро газової суміші Недоліками відомого пристрою є великі габарити корпусу з виконанням двох секцій і підвищені витрати електроенергії, руйнування корпусу вібрацією і зниження процесу парогазового утворення із рідини Відома установка для дегазації масла по авторському свідоцтву № 929150, кл В01Д19/00, 1982 р містить нагрівач масла у виді барокамери, вакуумований корпус, вакуум-насос, гідродинамічний випромінювач ультразвуку, розміщений усередині корпусу, контрольно-вимірювальні прилади і маслопровід, який з'єднує усі вузли та елементи установки Гідродинамічний випромінювач ультразвуку виконаний у виді аксіально розташованих сопла і відбивача, зверненого вигнутою поверхнею до сопла Під визначеним тиском масло прокачується через гідродинамічний випромінювач у режимі затоплення і натікає на відбивач, при цьому між торцями сопла і відбивача утворюється локалізована кавітаційна область, вміст якої у виді вибуху викидається в навколишній простір і це призводить до утворення величезної КІЛЬКОСТІ парогазових бульбашок, що разом із вологою виводяться за допомогою вакуум-насосу за межі корпусу Дану конструкцію приймаємо за прототип Недоліками прототипу є виникнення при затопленні струменя у стовпі рідини задавленності бульбашок, які із малими радіусами стуляються раніш, ніж вони досягнуть поверхні, а також кавітація зникає при затопленості струменя на глибині рідини і тоді гідродинамічний випромінювач перестає працювати У основу винаходу поставлена задача розробки пристрою для дегазації рідини, що забезпечує поліпшення якості обробки рідини і підвищення продуктивності шляхом перетворення кінетичної енергії струменя рідини в енергію пружних акустичних коливань, що забезпечують прискорене утворення парогазової суміші з плівкового потоку рідини Рішення поставленої задачі забезпечує пристрій для дегазації рідини, переважно трансформаторного масла, що містить корпус із ПІДВІДНИМ І ВІДВІДНИМ патрубками, у якому встановлена сосно гідродинамічна форсунка, що має сопло і відбивач, і патрубок до вакуумного насосу, за рахунок того, що відбивач забезпечений випромінювачем, що має лунку, звернену до сопла, а на сопло форсунки вище виходу із неї рідини встановлений додатковий відбивач Для ефективного відбивання струменя рідини і підвищення парогазового утворення, відбивачі мають сферичну поверхню великого радіуса, порожнини сфер яких звернені одна до одної Для більш ефективного тепломасообміну в рі дині на стінках лунки випромінювача утворюється тонкий шар (плівка), при цьому кут відходу кромки лунки від центру и заглиблення складає 15°-25° Для кращого омивання поверхонь маслом, пристрій має кошик, який заповнений кільцями Рашига або металевими насадками з горизонтальною перегородкою На насадках виконані прорізи або насадки виконані із перфорованої смуги з різним діаметром отворів Технічний результат, що досягається при використанні винаходу - поліпшена обробка ІЗОЛЯЦІЙНИХ рідин за рахунок створення енергії пружних акустичних коливань, при наявності яких у потоці присутня кавітація, яка грає роль каталізатора в прискоренні утворення парогазової суміші, - знижені габарити корпусу пристрою за рахунок сформованого радіуса робочих зон відбивачів і обраної відстані між зрізом сопла і випромінювачем у залежності від кута відбивання ( а ) , при цьому останній відбитий струмінь потоку рідини виходить із робочої зони форсунки, попадаючи на розподільник і т д - підвищено ефективність сушіння і дегазації рідини, наприклад, трансформаторного масла, за рахунок високого газаційного тиску в тонкій ПЛІВЦІ, що розтікається, утвореної на поверхні лунки, кут відходу кромок якої дорівнює 15°-25° Заявлений пристрій для дегазації рідини пояснюється нижчеприведеним описом і кресленнями, Де Фіг 1 - запропонований пристрій для дегазації рідини (вакуум-дегазаційна колона), Фіг 2 - гідродинамічна форсунка, Фіг 3 - вид металевої насадки, Фіг 4 - вид насадки зверху По винаходу, пристрій для дегазації рідини, переважно трансформаторного масла, містить металевий корпус 1 еліптичної форми, забезпечений ПІДВІДНИМ патрубком 2 для входу масла (див фіг1) У верхній частині корпусу 1 СПІВВІСНО встановлена гідродинамічна форсунка 3, яка має конічне сопло 4 і нижній і верхній відбивачі 5 і 6 (див фіг 1, фіг 2) Поверх корпусу встановлений патрубок 7 із фланцем 8 до вакуумного насосу (не показаний) Нижній відбивач 5 забезпечений випромінювачем 9, жорстко закріпленим до відбивача за допомогою кріпильного елемента 10, що має лунку 11, звернену до сопла 4 Лунка 11 має конічну форму або вид близький за формою параболоїда обертання Конус сопла 4 СПІВВІСНО розташований із випромінювачем 9, при цьому конфузор 12 сопла звернений до центру заглиблення лунки 11 На сопло 4 форсунки 3 вище виходу із неї рідини (масла) установлений верхній відбивач 6 (див фіг 1, фіг 2) Відбивачі 5 і 6 мають сферичну поверхню великого діаметра, порожнини сфер яких звернені одна до одної Кут відходу (а) відбитого струменя рідини складає 30° - 50°, при цьому кут відходу кромок лунки 11 від центру и заглиблення дорівнює 15° 57493 25° На підвідному патрубку 2 закріплені верхній відбивач 6 за допомогою гайки 13 і сопло 4 (див фіг 2) На СТІНЦІ корпусу 1 установлені датчики 14 контролю гасіння піни 15, при ПІДЙОМІ якої датчики 14 дають команду на пуск газу для придушення піни, що піднімаєтьсяі може потрапити у вакуумний насос (див фіг 1) У корпусі 1 установлюються розподільник 16 потоку рідини з перфорованим днищем і кошик 17 із кільцями Рашига (не показані) У нижній частині корпусу встановлений ВІДВІДНИЙ патрубок 18 для виходу рідини (масла) 19 (див Фіг 1) Над патрубком 18 установлена фільтруюча сітка 20 Або у корпусі 1 кошик 17 заповнений металевими насадками 21 з горизонтальною перегородкою 22 (див фіг 3) На стінках насадки 21 виконані прорізи 23 для кращого омивання їхніх поверхонь маслом (див фіг 4) Або насадки 21 виконані із перфорованої смуги з різним діаметром отворів (не показано) В заявленому пристрої для дегазації рідини гідродинамічна форсунка працює таким чином По підвідному патрубку 2 рідина входить у сопло 4 Струмінь рідини, витікаючи із сопла 4, ударяється в центр заглиблення лунки 11 випромінюва ча 9 і конусоподібна плівка, відбита від випромінювача, струменем ударяється об-верхній відбивач 6 під кутом відходу (а), від якого під визначеним кутом струмінь ударяється об нижній відбивач 5 і т д , а потім виходить за межі відбивачів 5 і 6 у робочу зону корпусу При великій швидкості потоку рідини виникають акустичні коливання, які створюють кавітацію, тобто між торцем сопла 4 і кромками випромінювача 9 формується пульсуюча кавітаційна область, що створює бульбашки, із розширенням і змиканням яких виділяється енергія, що сприяє парогазовому утворенню із рідини і далі ларогазова суміш відводиться через патрубок 7 за допомогою вакуумного насосу(не показаний) Останній вихідний струмінь вільно спадає на розподільник 16 і корзину 17 із кільцями Рашига або металевими насадками 2 1 , у яких рідина дооброблюється до розрахункових параметрів Потім оброблена рідина (масло) падає наниз і, при заповненні нижньої частини корпусу 1, відбирається через патрубок 18 за допомогою насосу (не показаний) Заявлений пристрій для дегазації рідини (трансформаторного масла) дозволяє - ефективно і якісно обробляти масло, - значно підвищити продуктивність, тобто об'єм обробленого масла, - знизити енерго- і матеріальні витрати в процесі обробки рідини 57493 Комп'ютерна верстка М Мацело Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна