Деаераційний пристрій

1. Деаераційний пристрій, що містить колону 1, засіб для подання всередину пристрою рідини, що підлягає аерації, та засіб для виведення з нього деаерованої рідини, який відрізняється тим, що усередині колони розташована труба 2, один з кінців якої сполучений з джерелом 3 подання рідини, а навколо труби та з зазором відносно неї, у середній та нижній зонах колони, встановлена фільтраційна сітка 10 з чарунками розмірами 20 200 мкм, причому простір між трубою та фільтраційною сіткою зверху та знизу перекритий непрозорими для рідини елементами 11,12, а нижня зона цього простору сполучена з патрубком 17 для виведення деаерованої рідини. 2. Пристрій за п.1, який відрізняється тим, що верхній край фільтраційної сітки 10 знаходиться на рівні не вище 2/3 висоти колони 1, а нижній край у зоні нижнього краю колони 1. C2 2 78082 1 3 78082 4 льшості випадків необхідно вилучити з води повітУявляється, що згаданий деаераційний приря або гази, які входять до його складу. стрій є найбільш ефективним з відомих мені, але і Серед деаераційних пристроїв набули широке він не може забезпечити необхідної продуктивносрозповсюдження пристрої із застосуванням деаеті при достатньо великому ступені видалення повіраційної колони, в якій навколо рідини, з якої виготря з рідини. товляється той чи інший напій, утворюється вакуЗадачею винаходу є утворення деаераційного ум, за рахунок чого парціальний тиск розчиненого пристрою, у якого, шляхом внесення змін у окремі в рідині газу знижується, отже, знижується зміст елементи та зв'язки між ними, досягнута можлисамого газу у рідині. До таких, наприклад, відновість надійного відділення рідини від газів. ситься пристрій для деаерації рідини, що входить Для вирішення поставленої задачі у деаерау склад пристрою для виготовлення газованих ційному пристрої, що містить колону, засіб для напоїв і містить колону, сполучен у з засобами для подання у середину пристрою рідини, що підлягає подання рідини та вуглекислого газу та виведення аерації, та засіб для виведення з нього деаеровадеаерованої рідини, електромагнітного клапану та ної рідини, відповідно до винаходу, усередині ковакуумного насосу [В.В.Рудольф, В.Е.Балашов. лони розташована труба, один з кінців якої сполуПроизводство безалкогольных напитков и розлив чений з джерелом подання рідини, а навколо минеральных вод. Москва, ВО «Агропромиздат», труби та з зазором відносно неї, у середній та ни1988, с.50]. Недоліком пристрою є неможливість жній зонах колони, встановлена фільтраційна сітка забезпечення достатнього ступеня видалення з чарункою розмірами 20-200мкм, причому простір розчиненого повітря з води внаслідок неможливоміж трубою та фільтраційною сіткою зверху та знисті досягнення належної глибини вакуум ування за зу перекритий непрозорими для рідини елементарахунок вакуумного насосу. ми, а нижня зона цього простору сполучена з патВідомий також деаераційний пристрій, що місрубком для виведення деаерованої рідини з тить колону, сполучену з засобами для подання колони. води, у тому числі - електромагнітним клапаном, Таке конструктивне рішення дозволяє гаранта вуглекислого газу та виведення деаерованої товано унеможливити попадання повітряних бульводи та вакуумний насос. У верхній частині колони башок у рідину, яка виводиться з нижньої зони знаходиться пристрій для розподілення водного простору між трубою та фільтраційною сіткою. потоку у ви гляді коаксіальних труб з отворами, зі Доцільно, щоб верхній край фільтраційної сітз'єднанням міжтрубного простору з камерою втоки знаходився на рівні не вище 2/3 висоти колони, ринного вакуумування, розташованою у середній а нижній край - у нижній зоні колони. зоні колони. При проходженні води у міжтрубному Доцільно, також, згадану фільтраційну сітку просторі має місце ежектуючий ефект, що спричивиконати у ви гляді двох або більше, виготовлених няє розпил рідинної фази, яка викидається в дезі сталі або пластмаси, сітчастих смуг, обгорнутих аераційну колону, де за рахунок вакуумного насовідносно спільної для них вісі у вигляді „пирога”, з су створюється вакуум [UA 41220, кл. B01D19/00, утворенням 2-10 примикаючих один до одного публ. 15.08.01]. шарів, причому одна з цих смуг має чарунку згадаПідвищення енергії вхідного потоку, завдяки них розмірів, а друга має чарунку розмірами 1згаданому електромагнітному клапану, сприяє 4мм. При цьому сітка з меншим розміром чарунки підвищенню видалення з води повітря, у порівнянвиконує функцію фільтру для повітряних бульбані зі згаданим вище пристроєм, але цей ступень, шок з більшими, ніж чарунка, розмірами, а сітка з незважаючи на відносну складність пристрою, забільшими розмірами служить опорою для першої лишається незадовільно низьким. сітки, та, також сприяє малим бульбашкам об'єдТакий же принцип реалізований у деаераційнуватись у бульбашки більших розмірів, що поленому пристрої за [US 2004050253, кл. B01D19/00, гшує їх подальше видалення. публ. 18.03.04], який за сукупністю суттєви х ознак Для зниження парціального тиску газів, які є найближчим до запропонованого. Він являє сознаходяться у рідині, та, тим самим, підвищення бою деаераційну колону у вигляді перегорнутої ефективності дії пристрою, доцільно спорядити літери "U", споряджену у її нижній частині патрубйого засобом для створення вакуум у у верхній зоні ками для подання усередину рідини, що підлягає колони. деаерації та для виведення деаерованої рідини. Цей засіб доцільно виконати у вигляді розтаКолона споряджена також патрубком для введеншованого за межами колони та сполученого з ня газу, сполученим з дросельним клапаном та джерелом стислого повітря ежектору, сполученого спорядженим сітчастою мембраною для роздрібтрубкою з простором у верхній зоні колони. нювання рідини. Патрубок для виведення рідини При випробуваннях дослідних варіантів приспоряджений насосом. На патрубку введення рістрою була виявлена його достатньо висока ефекдини також, хоча і не обов'язково, передбачений тивність і при відсутності спеціального засобу для насос. Простір над рідиною, у вер хній частині конасичення рідини повітрям, яке має витискувати лони, сполучений з вакуумним насосом. Таким повітря, що знаходиться у рідині. Але подальше чином, у цьому пристрої видалення газів з рідини підвищення ефективності деараційного процесу, здійснюється як за рахунок зниження парціального при необхідності, може бути досягнуто шляхом тиску розчинених газів, так і шляхом їх витиснення спорядження пристрою засобом для насичення свіжим газом. Як вказано у патентному опису, це рідини повітрям. може бути якісно очищене повітря при атмосферВиявлено також, що найбільш доцільно останному тиску, а також азот або вуглекислий газ. ній виконати у вигляді розпилювальних головок, сполучених з трубою для подання рідини у колону 5 78082 6 та розташованих у верхній зоні колони, причому з діаметрі колони 160мм та її висоті 2м зовнішній джерелом подання рідини сполучити нижній кінець діаметр сітки – 60-80мм. труби. Виконання цього пристрою саме у вигляді Верхній край сітки 10 знаходиться на рівні не розпилювальних головок дозволяє значно підвивище 2/3 висоти колони, а нижній край - у зоні нищити величину пло щі поверхні частинок рідини, жнього краю колони. Передбачена неможливість що сприяє досить швидкому виведенню газів з проходження рідини у простір між фільтраційною рідини. Саме цьому сприяє також розташування сіткою та трубою 2 інакше, ніж через сітку. Для розпилювальних головок у вер хній частині колони. цього зверху він перекритий втулкою 11, а знизу Крім того, додаткове підвищення ефективності сітка закріплена до втулки 12 з отвором 13 для процесу деаерації може бути одержано за рахунок виведення деаерованої рідини з пристрою. Нижній спорядження пристрою засобом для подання у кінець втулки 12 знаходиться нижче рівня нижньоколону повітря або газу. го торця колони 1. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де Зовні колони 1 розташований ежектор 14, спона Фіг.1 зображена принципова схема деаералучений з насосом 15, який подає до ежектору ційного пристрою, а повітря під тиском 0,5-0,6МПа. Трубкою 16 ежекна Фіг.2 - вертикальний переріз деаераційної тор сполучений з простором у вер хній зоні колони. колони. Для подальшого підвищення ефективності Запропонований пристрій містить порожню копроцесу деаерації, насамперед, при подальшому лону 1, усередині якої встановлена труба 2, сповиготовленні з деаерованої рідини газованих наполучена знизу через блок 3 контрольноїв або міцно газованих мінеральних вод, передбарегулювальної апаратури з трубами 4, 5, 6 для чена, також, можливість обладнання деаератору подання у трубу 2 води, та, при виготовленні напозасобом для подання у колону очищеного повітря їв, сиропу з цукру та лимонної кислоти, а, також, або вуглекислого газу (умовно не показаний), за смакових, запахових, кольорових і т.п. добавок. У допомогою якого стимулюється витиснення газів, дослідному зразку деаератору колона виготовлена що містяться у рідині, призначеній для виготовз прозорого матеріалу - акрилу. Замість нього молення напою. же бути застосована також нержавіюча сталь. ВиДля виведення деаерованої рідини з пристрою сота колони дорівнює 2м, діаметр - 160мм. служить патрубок 17. У верхній зоні колони 1 встановлений корпус 7 При поданні рідини у верхню частину колони 1 з розпилювальними головками 8, у які рідина надв ній утворюються повітряні бульбашки. Цей проходить через отвори 9, після відбивання від внутцес інтенсифікується за рахунок відбивання рідини рішніх поверхонь корпусу 7. внутрішніми поверхнями колони, а при наявності У середній та нижній зонах колони 1, конценткорпусу 7 - його внутрішніми поверхнями, а, також, рично до труби 2 та із зазором відносно неї, встаза рахунок розпилювання рідини при її пропусканні новлена фільтраційна сітка 10. Вона утворена з крізь розпилювальні головки 8: при виході з цих двох сітчастих см уг (не позначені), обгорнутих відголовок у стані звичайного тиску рідина опиняєтьносно спільної для них вісі у вигляді „пирога” з ся у зоні повітряного розрідження, внаслідок чого утворенням 4-6 примикаючих один до одного шаутворюється повітряно-рідинна середа. Завдяки рів. Одна з цих смуг, яка, власне, виконує функцію розрідженню, що утворюється у вер хній частині фільтру, має чарунку розмірами 25-35мкм, а у друколони внаслідок роботи ежектора 14, повітря загої смуги, яка служить опорою для першої смуги, смоктується в тр убку 16 і виводиться з колони. стимулятором зростання розмірів повітряних буОскільки зазор між сіткою 10 та колоною 1 перельбашок і є прозорою для пропускання рідини, критий зверху втулкою 11, а знизу - втулкою 12, чарунка розмірами 2-3мм. Згадані розміри чарунок рідина може опинитись у ньому тільки через бічну є оптимальними при виготовленні газованих вод, а поверхню сітки. При цьому бульбашки, розмір яких у разі деаерації інших рідин чарунка фільтраційної перевищує розміри сітки з меншою чарункою, не сітки може бути від 20 до 200мкм, а опорної - від 1 можуть опинитися у зазорі між сіткою та колоною. до 4мм. Також у залежності від конкретних обстаНаявність опірної сітки, в якій більший розмір чавин кількість шарів у „пирогу” може бути менше рунки, сприяє малим бульбашкам об'єднуватись у або більше зазначеної, наприклад, від 2 до 10, а бульбашки більших розмірів, які потім піднімаютькількість смуг може бути більшою двох, наприклад, ся увер х і виводяться з колони трубою 16. рівною трьом. Товщина фільтраційної сітки 0,3Дослідні випробування пристрою довели його 0,5мм, товщина опірної сітки - 0,5-1,0мм. Сітка високу ефективність. виготовлена з нержавіючої сталі 12Х18Н9. При 7 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 78082 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601