232

Обычно струйные пеноразрушителн оборудуют различными выносными агрегатами для подачи жидкости, что усложняет их эксплуатацию, например, стерилизацию аппаратов. Для ликви­дации этого недостатка рекомендовано подавать жидкость за счет динамического напора, создаваемого при вращении мешал­ки. Для этого к мешалке приваривают трубы, имеющие два горизонтальных и один вертикальный участок, последний дол­жен быть расположен примерно на высоте возможного слоя пены. При вращении мешалки в горизонтальную часть трубы поступает жидкость, поднимается по ней и попадает во второй горизонтальный участок, снабженный отверстиями. Через них жидкость выбрасывается па поверхность пены и разрушает ее. На небольших по объему аппаратах устанавливают устройства для разрушения пеиы, принцип работы которых основан на ис­пользовании центробежных сил.

Один нз образцов центробежного пеноразрушителя представ­ляет собой усеченный конус с радиальными перегородками. Ко­нус имеет отверстия для поступления пены, выхода воздуха и слива жидкости в емкость. Для предотвращения поступления неразрушенной пены из пеноразрушителя в технологический аппарат предусмотрен гидрозатвор. Другой центробежный раз­рушитель имеет крыльчатку с радиальными лопастями, кото­рую укрепляют на валу в верхней части технологического аппа­рата над уровнем жидкости. Под крыльчаткой расположен диф­фузор. Крыльчатка вращается с частотой 3000 об/мпн, при этом пена подсасывается через диффузор, разбивается на радиаль­ных лопастях крыльчатки, а образующиеся капли, обладающие высокой кинетической энергией, разрушают пузырьки пены.

В ряде отраслей промышленности (сахарная, бродильная i др.) широкое распространение получили пеноразрушителн, принцип действия которых основан на изменении скорости и направления потока пены или на обтекании этим потоком от­бойников, полок, решеток, перегородок и др. Схема аппарата с таким пеноразрушителем приведена на рис. 102. С технологи­ческим аппаратом соединена камера 2 для гашения пены. В ка­меру вмонтирована труба 4, которая заканчивается насадкой. Благодаря различию между диаметрами трубы н отверстия в аэраторе аппарата при аэрировании рабочей жидкости в аппа­рате повышается давление, под действием которого иена посту­пает в камеру 2. Напротив отверстия насадки на некотором рас­стоянии помещена перегородка вогнутой формы 3, о которую ударяется струя пеиы. Выделяющаяся при разрушении пены жидкость стекает на дно камеры и насосом возвращается в ап­парат.

Для разрушения пены, образующейся при розливе вспенен­ного молока, его пропускают через конус с такой скоростью, чтобы при ударе о твердую плоскую поверхность пена разру­шалась. Степень разрушения пены определяется соотношением геометрических размеров конуса.

2.34

При выращивании кормовых дрожжей в чане системы Леф­рансуа используют способ разрушения пены струей жидкости. К технологическому аппарату 1 (рис. 103) присоединен шлюот- делптель 4. Через разделяющую перегородку 7 проходит на­клонный переливной желоб 3. Пена на желобе разрушается струями жидкости, подающимися из сопел 5 и 6, к которым жидкость поступает через трубопровод 8.

В бродильной промышленности для выращивания дрожжей используют также установку, состоящую из отделителя пепы и механического разрушителя. В верхней части пепоотделнтеля имеется пепоотстойпик большого диаметра, который обеспечи­вает уменьшение скорости потока пены и, следовательно, мак­симальное обезвоживание пены. Из пеноотстойника пена через раструб поступает в механический пеноразрушитель, состоящий нз двух крыльчаток, которые вращаются в противоположных направлениях.

Для обработки сильно пенящихся жидкостей разработано устройство, включающее лопастной ротор, циклоп и форсунку с насосом [470]. Ротор засасывает пену нз технологического ап­парата, при этом она частично разрушается, затем пена посту­пает в циклон, на конической поверхности которого происхо­дит дальнейшее разрушение пены. Разрушение пены заканчи­вается под действием струи жидкости, подающейся от форсунки, которая размещена внутри циклона.

Механический пеноразрушитель, связанный кинематически с перемешивающим устройством, описан в работе [471]. На валу мешалки укреплена рама с двумя диаметрально расположенны­ми блоками, внутри которых находятся турбинкн. При вращении мешалки пена попадает внутрь блоков с турбнпкамн и отбрасы­вается ими на стенки блока.

Рнс. 104. Схема аэродинамического разрушителя пе­ны [473].

Комбинированное разрушение пены под действием разрежения и капель жидкости осуществляется в аппарате, описанном в работе [472].

Для разрушения флотационных и неко­торых других пен рекомендован аэродина­мический способ [473], сущность которого заключается в следующем. Под действием воздушного потока с давлением (1,5—3) • • 105 Н/м2 пена эжектируется н с большой скоростью поступает в смеситель на поверх­ность отбойника. При ударе пепы о поверх­ность отбойника происходит деаэрация в результате мгновенного сжатия пузырьков. Деаэрированная жидкость падает на дно цилиндра, откуда ее можно возвратить в цикл, а отработанный воздух выбрасывает­ся в атмосферу (рис. 104).

Аэродинамический метод разрушения пепы используют при обработке кипящих водных растворов неорганических солей. Воздухоструйное приспособление [474] состоит из трубчатого кольца, размещенного по окружности выпарного котла на неко­тором расстоянии от стенок и уровня жидкости. В трубчатом кольце имеются отверстия для продувки воздуха. В момент ин­тенсивного пенообразования включают компрессор, струи воз­духа разбивают пузырьки пены и препятствуют дальнейшему вспениванию жидкости. Разрушению способе 1вует также уско­ренное испарение жидкости из пленок.

Следует отметить, что механические способы подавления пе­ны не всегда оказываются результативными. К недостаткам механических устройств относятся следующие: низкая эффек­тивность их при образовании в аппарате большого объема вяз­кой пены с прочными стенками пузырьков; необходимость уста­новки на технологическом аппарате громоздких устройств, усложняющих эксплуатацию и создающих дополнительные за­труднения, например, обеспечение герметичности, и уменьшаю­щих надежность работы аппарата в целом; большой расход потребляемой мощности. Затрата мощности на разрушение пе­ны механическим способом зависит от частоты вращения дви­жущихся деталей пеноразрушителн, а также от свойств пенного слоя. Для производственных аппаратов вместимостью 1500 л при частоте вращения мешалки 150—250 об/мин расход мощности колеблется в пределах ОД—0,8 кВт, что составляет 20% н более от мощности, расходуемой на перемешивание технологического раствора. При погружении механического пеноразрушителн в жидкость потребляемая мощность резко возрастает, достигая 50% от всей мощности, затрачиваемой на перемешивание.

Для работы струйных разрушителей пены нужны автономные насосы или источники сжатого воздуха. Они мало надежны при работе с пенящимися вязкими жидкостями.