ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1998 года по МПК B04B1/08 B04B11/00 

Изобретение относится к технике центробежного разделения жидких смесей и может быть использовано в молочной, мясной и других отраслях промышленности.

Известен центробежный сепаратор, содержащий барабан, включающий тарелкодержатель с центральной полостью и помещенным в ней стаканом для раскручивания исходной жидкости, пакет тарелок, питающие каналы, соединяющие полость тарелкодержателя с пакетом тарелок, приемно-выводное устройство, включающее установленную по оси барабана питающую трубу для ввода сепарируемой жидкости в полость тарелкодержателя и привод /1/.

Недостатками этого сепаратора является низкое качество сепарирования и в связи с этим большие потери дисперсной фазы.

Это обусловлено недостаточным удалением газа из исходной жидкости (лишь из полости тарелкодержателя) и разрушением дисперсной фазы из-за резких изменений скорости при выходе жидкости из питающей трубы, при выходе из каналов в стакане, а также из-за механического воздействия на жидкость нагнетающими ребрами, расположенными в полости тарелкодержателя.

Ближайшим техническим решением к предложенному является центробежный сепаратор, содержащий барабан, включающий тарелкодержатель с центральной полостью, пакет тарелок, питающие камеры, расположенные в тарелкодержателе для подвода сепарируемой жидкости к пакету тарелок, питающие и газоотводные каналы, соединяющие полость тарелкодержателя с питающими камерами, приемно-выводное устройство, включающее установленную по оси барабана питающую трубу для ввода сепарируемой жидкости в полость тарелкодержателя, и привод /2/.

Недостатком этого сепаратора является пониженное качество сепарирования и в связи с этим повышенные потери дисперсной фазы. Это обусловлено недостаточным удалением газа из исходной жидкости, производимым через боковое отверстие в питающем канале, при этом на части длины питающего канала, примыкающей к питающей камере, происходят выделение газа и его унос в пакет тарелок, а также разрушением дисперсной фазы из-за резкого поворота потока на выходе жидкости из питающего канала в питающую камеру.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества сепарирования, а значит, в уменьшении потерь дисперсной фазы сепарируемой жидкости.

Это достигается тем, что в предложенном центробежном сепараторе, включающем установленный на валу барабан, содержащий тарелкодержатель с центральной полостью, пакет тарелок, расположенные в тарелкодержателе камеры для подвода сепарируемой жидкости в пакет тарелок, питающие и газоотводные каналы, соединяющие центральную полость тарелкодержателя с указанными камерами, приемно-выводное устройство с установленной по оси барабана трубой для ввода сепарируемой жидкости в полость тарелкодержателя и привод барабана, последний снабжен газоотделительными камерами, сообщенными с питающими и газоотводящими каналами и камерами для подвода сепарируемой жидкости в пакет тарелок, при этом стенки каждой газоотделительной камеры выполнены криволинейными для безударного поворота в ней потока жидкости перед вводом в пакет тарелок.

На фиг. 1 схематично изображен центробежный сепаратор в продольном разрезе, на фиг. 2 - камера для подвода сепарируемой жидкости и газоотделительная камера в продольном разрезе; на фиг. 3 на разрез по А-А фиг. 2.

Центробежный сепаратор включает установленный на валу 1 барабан 2, содержащий основание 3, крышку 4, тарелкодержатель 5 с центральной полостью 6 и конусообразным основанием 7, пакет тарелок 8, размещенный на тарелкодержателе, выполненные в его основании камеры 9 для подвода сепарируемой жидкости в пакет тарелок, питающие 10 и газоотводные 11 каналы, соединяющие центральную полость тарелкодержателя с камерами 9, приемно-выводное устройство, состоящее из установленной по оси барабана неподвижно трубы 12 для ввода сепарируемой жидкости в полость тарелкодержателя и напорных дисков 13 для отвода разделенных фракций, и привод 14 барабана. Тарелкодержатель имеет на внутренней поверхности в центрально полости кольцевую проточку 15, которая сообщена с газоотводящими каналами.

Поперечное сечение полости 6 имеет радиус меньше радиуса перелива отсепарированных фракций из барабана, что позволяет исключить образование гидрозатвора при поступлении жидкости в питающие каналы 10 и обходиться без нагнетающих ребер в полости 6. Питающие каналы образованы сужающимися пазами, выполненными в основании 3 барабана, и внутренней поверхностью конусообразного основания тарелкодержателя.

Суммарное поперечное сечение каналов 10 меньше поперечного сечения полости 6, что позволяет при работе сепаратора поддерживать уровень поступающей исходной жидкости выше среза трубы 12 и тем самым обеспечить "мягкий" безударный ввод жидкости в виде затопленной струи в полость 6.

Барабан снабжен газоотделительными камерами 16, выполненными в его основании 3 и снабженными вставками 17, образующими криволинейные стенки для безударного поворота в нем потока жидкости перед вводом в пакет тарелок. Вставки 17 выполнены из материала, более прочного чем материал основания 3, для защиты от эрозии, возникающей от воздействия протекающей жидкости.

Каждая газоотделительная камера 16 отделена от камеры 9 перегородкой 18, в которой для ввода исходной жидкости выполнено конусное отверстие 19, обеспечивающее плавное расширение струи жидкости, протекающей через камеру в пакет тарелок 8. Газоотделительная камера 16 соединена с каналом 20 с газоотводным каналом 11.

Сепаратор работает следующим образом.

Исходная жидкость вводится в процессе работы через неподвижную трубу 12 в центральную полость 6 тарелкодержателя 5, где приобретает начальное вращение и поступает в питающие каналы 10, Поступление в них жидкости происходит за счет подпора, создаваемого столбом жидкости в полости 6, без какого-либо механического воздействия. В каждом питающем канале 10 исходная жидкость протекает в виде слоя со свободной поверхностью 21 (см. фиг. 3), прижатого к стенке 22 питающего канала, обращенной по направлению вращения сепаратора. По питающим каналам 9 жидкость поступает в газоотделительные камеры 16 и затем, направляемая вставкой 17, вводится через конусные отверстия 19 в перегородках 18 в камеры 9. Из них она поступает в пакет тарелок 8, где происходит процесс сепарации. Отсепарированные фракции жидкости выводятся из барабана с помощью напорных дисков 13. Газ, выделяющийся из исходной жидкости с ее свободной поверхности 21 в газоотделительных камерах 16, выводится по каналам 20 и газоотделительных камерах 16, выводится по каналам 20 в газоотводные каналы 11, куда также отводится и газ, выделяющийся в камерах 9. о газоотводным каналам 11 газ поступает в кольцевую проточку 15, откуда выходит за пределы барабана через вертикальные отверстия в напорных дисках 13 и по вертикальным кольцевым зазорам между вращающимися и неподвижными деталями сепаратора.

Основной газоотвод производится в газоотделительной камере, соединенной с газоотводящим каналом. Оставшийся в жидкости газ, выделяясь в камере 9, отводится по газоотводящему каналу в полость тарелкодержателя. Вследствие такового последовательного газоотвода в двух камерах достигается наиболее полное удаление выделяющегося из сепарируемой жидкости газа и уменьшение его уноса в пакет тарелок. Наличие криволинейных стенок в загоотделительной камере обеспечивает плавный поворот потока жидкости без вредных завихрений и ударов, разрушающих дисперсную фазу жидкости. Таким образом, благодаря наличию газоотделительных камер с криволинейными стенками в барабане сепаратора достигается улучшение качества сепарирования и, значит, уменьшение потерь дисперсной фазы сепарируемой жидкости.

Уменьшение потерь дисперсной фазы в предложенном сепараторе позволит без увеличения габаритов барабана за счет улучшения качества сепарирования увеличить его производительность и тем самым снизить удельные затраты электроэнергии.

Использование: изобретение относится к технике центробежного разделения жидких смесей и может быть использовано в молочной, мясной и других отраслях промышленности. Сущность: центробежный сепаратор включает установленный на валу барабан. Внутри него расположен тарелкодержатель с центральной полостью, пакет тарелок, выполненные в тарелкодержателе камеры для подвода сепарируемой жидкости в пакет тарелок, питающие и газоотводящие каналы, соединяющие центральную полость тарелкодержателя с указанными камерами и приемно-выводное устройство. Барабан снабжен газоотделительными камерами, сообщенными с питающими и газоотводящими каналами и камерами, сообщенными с питающими и газоотводящими каналами, и камерами для подвода сепарируемой жидкости в пакет тарелок. Стенки каждой газоотделительной камеры выполнены криволинейными для безударного поворота в ней потока жидкости перед вводом в пакет тарелок. 3 ил.

Центробежный сепаратор, включающий установленный на валу барабан, содержащий тарелкодержатель с центральной полостью, пакет тарелок, расположенные в тарелкодержателе камеры для подвода сепарируемой жидкости в пакет тарелок, питающие и газоотводные каналы, соединяющие центральную полость тарелкодержателя с указанными камерами, приемно-выводное устройство с установленной по оси барабана трубой для ввода сепарируемой жидкости в полость тарелкодержателя и привод барабана, отличающийся тем, что последний снабжен газоотделительными камерами, сообщенными с питающими и газоотводящими каналами и камерами для подвода сепарируемой жидкости в пакет тарелок, при этом стенки каждой газоотделительной камеры выполнены криволинейными для безударного поворота в ней потока жидкости перед вводом в пакет тарелок.