Существуют следующие способы введения пеногасителей в пенящуюся среду: однократное введение перед началом техно­логического процесса, например при перегонке жидкостей п бу­рении скважин; непрерывная капельная подача в пенящуюся среду, ручная подача в аппарат по мере необходимости при не­посредственном наблюдении за ходом процесса и автоматиче­ское введение. Последний способ может быть осуществлен по заранее заданной программе или путем использования устройств с обратной связью.

Первые два способа подачи пеиогасителя. по существу, явля­ются бесконтрольными. Они не всегда применимы, поскольку расход пеиогасителя может быть слишком большим н и некою - рых случаях избыток вводимого агента отрицательно влияет па течение технологического процесса или последующую обработ­ку продукта. Дозированная подача пеиогасителя особенно важ­на для процессов, связанных с производством продуктов биосин­теза, так как бесконтрольные способы введения пеиогасителя малоэффективны при неравномерном вспенивании среды во вре­мени.

Предложено большое число автоматических устройств для введения пеиогасителя (см., например, [443—445]). Такие устройства состоят нз датчика, исполнительного механизма, со­суда с пеногаептелем и иногда — сигнализирующего устропсша, записывающего уровень пепы в аппарате п (или) количество введенного пепогаентеля.

В качестве датчика можно использовать устройство поплав­кового типа (рис. 98) [446]. Образующаяся пена поднимает поплавок, который, находясь в верхнем крайнем положении, че­рез электрод 3 и систему исполнительных устройств обеспечи­вает открывание клапана па линии поступления пеиогасителя и (иногда) сжатого воздуха для распыления пеногасящего аген­та. Пеногаситель поступает в аппарат, и в результате разруше­ния пены поплавок опускается в нижнее положение. При этом клапаны закрываются. Недостатками подобных автоматов яв­ляются трудность герметизации аппарата, а также возможность отказов устройства вследствие «заедания» движущихся детален.

Для измерения уровня пепы может быть использован следя­щий уровнемер [447]. Достоинство этого прибора заключается в том, что он обеспечивает измерение уровня пены в широком интервале (в пределах от 1 до 15 м) с высокой точностью.

Наибольшее распространение получили автоматические устройства с электрическими датчиками, контролирующими объем пепы на одном, двух и трех уровнях (рис. 99).

В основу работы электрических датчиков положено свойство вспенивающихся жидкостей проводить электрический ток. Как только пена достигнет чувствительного элемента датчика (элект­рода), в цепи возникает ток, который включает исполнительный механизм, обеспечивающий открывание вентиля для подачи воздуха. Под действием воздуха через фильтр в аппарат выдав­ливается пеногаситель. Дозированное введение пеногасителя осуществляется с помощью специального регулировочного кла­пана.

Одним нз электродов электрического датчика может служить корпус технологического аппарата; в этом случае необходима тщательная изоляция аппарата для исключения возможности замыкания цени при разбрызгивании жидкости во время барбо­тирования, перемешивания и т. д.

Лабораторные аппараты, снабженные'электрическими датчи­ками для контроля одного уровня пены, выпускает японская фирма «Marubishi». Схема устройства при одном из аппаратов показана на рис. 100. В дрожжевой промышленности на аппа­ратах устанавливают датчики для контроля одного [448] и двух (верхний и нижний) уровней пены. Более сложные датчики конт­ролируют повышенный, опасный и аварийный уровни пены.

Рис. 98. Схема устройства для введения леногаснтеля [446]: / — направляющая, 2 — поплавок; 3 — изолированный электрод: 4— тросик; 5 — электрон­ное регулирующее устройство; 6 —сосуд с пепогасителем; 7 — исполнительный меха­низм; 8 — насос; S —напорный трубопровод; 10 — пружина; //— распылитель.

Рис. 99. Схема устройства для автоматического пеногашения с тремя контро­лируемыми уровнями пены [451]: / — датчик; 2 — пневматический. клапан; 3 — мост; 4— усилитель; 5 — реверсивный элект­родвигатель; 6—кулачковый механизм; 7 — самопишущий прибор: 8 — реле времени; 9- магиитный пускатель электродвигателя мешалки; 10 — соленоидные клапаны; // — рас­пылитель.

Рис. 100. Схема устройства для введения пе - иогаси геля фирмы «Marubishi»:

1 — реле времени; 2 — регулятор чувствительности; J — усилитель; 4 — переключатель управления «авто­мат — ручное»; 5 — датчик; 6 — соленоидный вентиль; 7 — сосуд для пепогаептеля.

Исполнительные механизмы в за­висимое in от числа контролируемых уровней пепы обеспечивают выполне­ние следующих операций: подачу пе­погаептеля, выключение перемеши­вающих устройств, снижение интен­сивности аэрации или полное прекра­щение поступления воздуха.

Пепогасящий агент можно вводить в аппарат в момент воз­никновения перепада давления между резервуаром, содержащим это вещество, и аппаратом прн интенсивном вспенивании сре­ды. Аппараты, в которых повышение давления (па несколько сантиметров водяного столба) в результате вспенивания исполь­зуется как источник для регулирования и дозированного введе­ния пеногасителя, выпускает шведская фирма «Alfa-Lavab. До­зированная подача пеногасителя с помощью автоматического устройства в сочетании с механическим разрушением пены в циклоне обеспечивает минимальный расход агента. Количество дозируемого вещества пропорционально разности давлений меж­ду фактическим давлением в зоне вспенивания и заданным (от­сутствие пены).

Датчиком, обеспечивающим сигнал об уровне пены, может служить пропеллерная мешалка, расположенная в паровом про­странстве аппарата [449]. При поднятии пены до уровня ме­шалки увеличивается нагрузка на мотор, приводящий мешалку в действие. Сигнал передается реле, п связанное с ним автома­тическое устройство открывает клапан для ввода пеногасителя.

Исполнительным механизмом при автоматическом введении пеногасителя являются различные электронные устройства. Эти устройства могут быть снабжены реле замедленного действия, которое предупреждает срабатывание всего устройства при кратковременном (менее 2—3 с) контакте между средой п электродом, препятствуя тем самым поступлению избыточных количеств пеногасителя. Электронные устройства могут обеспе­чивать одновременное или поочередное введение пеногасителя в несколько аппаратов [450]. С этой целью применяют специ­альные «поисковые» переключатели, к которым присоединяют электрические датчики уровня пены от всех аппаратов.

При непосредственном введении в аппарат пеногаситель мо­жет поступать «самотеком» (струей) при открывании клапана, соединяющего резервуар с пепогасителем и аппарат, с помощью дозирующего насоса или под давлением сжатого воздуха (раз­брызгивание). Последний способ по сравнению с подачеч «само-

Тском» имеет некоторые преимущества (разрушение иены происходит быстрее), однако этот способ создаст трудности, сни­занные с эксплуатацией распылителей. Кроме того, при исполь­зовании распылителей несколько повышается расход пеногаси­теля, вероятно, некоторая его часть уносится с удаляемым пз аппарата воздухом.

Для дозирования пеногасителей применяют шланговые (пе­ристальтические), плунжерные, днафрагменные и другие насо­сы. Внедрение этих насосов затрудняется сложностью их гер­метизации, а в некоторых случаях и необходимостью стерилиза­ции.

Для достижения минимального расхода пеногасителя пола­гают [451J, что усложнение системы непогашепня оправданно. Значительного уменьшения расхода пеногасителя можно до­биться, используя одни датчик и сочетании с системой peiv. m - роваипя аэрации [444]. 13 этом устройстве по сигналу отдатчика подается пеногаситель. Еслн он неэффективен, подача пепо­гаептеля апгоматпчеекп прекращается п аэрирование через бар - битер прерывается или снижается расход воздуха па аэрацию. В течение всего процесса продолжается поверхностная аэрация в воздушное пространство аппарата.

С целыо исключения образования слоя на датчике (прн про­ведении ферментационных процессов) разработан [452] датчик, основанный па использовании терморезнсторов, нагреваемых до температуры около 85°С. При соприкосновении с пеной термо­резистор охлаждается, подается сигнал и включается шланго­вый насос для подачи пеногасителя в аппарат. Терморезистор нагревается снова после опускания уровня пены, а подача пепо­гаептеля прекращается.

Разработаны приборы для автоматического управления про­цессом пеногашения (ПАП-1, ПАП-2 и ПАП-3). Эти приборы обеспечивают работу одновременно нескольких исполнительных механизмов [453], которые могут работать в различных режи­мах соответственно сигналу, поступающему от электрода. Кроме того, исполнительные механизмы могут работать по заранее за­данным программам.

Иногда перед введением пеногасителя в аппарат предвари­тельно определяют интенсивность ценообразования рабочей среды путем непрерывного ее пропускания через отдельную ячейку. Среду вспенивают количественно дозируемым воздухом. Представляют интерес устройства в виде конусообразной сетки с пористым материалом, па который подастся пеногаситель [454].

В табл. 29 приведены данные о некоторых системах автома­тического непогашепня, используемых на практике.

Л целью чаще всего используют различит и тиа ауаща^- устройства (мешалки, крыльчатки и т. д.), которые могут оыть смонтированы в технологическом аппарате непосредствен­но на валу перемешивающего устройства в верхней его части ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ...... „„.«.„„

Плн установлены автономно. Например, в производстве дрож - Достаточно подробно изучена эффективность механических

J _ __________ — ...... П Rlinr1 пя^тттфогтай ---------- _

Клуши. 1 ^ -г""-—---------------------------------- — lujcicua эффективность механических

Жей пену разрушают с помощью дугообразной мешалки в виде разрушителей пены, действие которых основано на применении лопастного колеса, а при ферментации свекольной массы ис - конфузорных сопел, циклонов, вращающихся перфорированных пользуют конусообразный пеноразрушитель с радиальными рео-i конусов и дисков, на которые подается жидкость для разруше - рами. К механическим разрушителям пены автономного типа' ния пены [465—469]. Установлено, что эффективность разруше - можно отнести запатентованное в Японии устройство, с помощью ния пены жидкостью, отбрасываемой вращающимся диском в которого пеногашение осуществляют лопастью, вращающейся q основном зависит от частоты его вращения, диаметра диска' и высокой частотой; ее устанавливают не на валу аппарата, а в его удаления от зеркала рабочего раствора, а также от расхода специальной выносной камере. Камера соединяется с аппаратом жидкости и интенсивности барботирования воздуха двумя трубами для подачи пены на разрушение и для возвраще - Высокой эффективностью разрушения пены сахарных сиро - ния в аппарат отделенной от газа жидкости. „ п°в обладает устройство вибрационного типа. На специальный

Эффективный механический пеноразрушитель, состоящий из вал насажены кольца с уменьшающимся диаметром (снизу гх дисков, вращающихся от автономного привода с частотой вверх), которые с помощью магнитострикционного вибратора

Uvw WW....... -------- - ,--------- l - д. „ ратно-поступательное движение по оси вала.

В технологическом аппарате на определенной высоте над уров Механическое действие колец на поднимающуюся пену приводит нем рабочей жидкости. Пена, достигающая зазора между^дис. к ее разрушению.

Ками, отбрасывается к стенке аппарата с силой, достаточной дл! Один из способов механического разрушения пены основан разрушения пузырьков. Разрушитель регулирует и поддерживав на создании разрежения в резервуаре для сбора пены Пузырь - уровень пены на заданном пределе в течение всего процесса ки пены, поступающие в резервуар, разрываются под действием

.. тг_1__ 1_______ / Т 7 Т~ г^. т /-Т V п..т7Л1/оот tionizn ТИ ИЯПЫТГШ ИПГГ» ПОппопнп Twt..^.-.., ___ Т1___ „

Пг>елеле в течение Bteiu Поручающие в резервуар, разрываются под действием

Уровень пены на заданном н а пускает несколько та избыточного давления внутри их. Такие устройства применяют

Фирма «КоЬе-СЬешар» (Швейцария) выпус^ ^ обогатительных фабриках

Пов подобных устройств для Эффек. шп^и. —■ Гидродинамический способ разрушения пен применяют на

''3 В П п и^п п о и з в омт ве ко р м ов ы х дрожжей используют механиче очистных сооружениях. На конце трубопровода устанавливается прногаситель ' (оис 101) системы Фогельбуша. На вал;муфта с прикрепленным к ней свободно вращающимся штуце - скии пеногаси! ель vpm-. / касающаяся поверхност ром. К штуцеру приварена труба, имеющая на концах распыли-

ГаСеГ™Лсти ^ад нею установлена распределительна тел.,, установленные под углом 45' друг к другу. При появлении раоочеи жндкосш. ^ „ по поп к v 4 поступает культуралып i аппарате пены открывается вентиль и жидкость поступает в

Труба J, но которой через ю у - Г частИ аппарата ЗсРаспылительное устройство. Выходящие струи приводят во вра-

Жндкость. Поднимающаяся пена в верхней части у ^ трубой и гасят пену,

Держивается сеткой.