Устройство для разделения суспензий Российский патент 2024 года по МПК B01D17/38 B01D33/11 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности для отделения твёрдой фазы от жидкой фазы.

Известно устройство для разделения суспензий, включающее цилиндроконический корпус, обеспечивающие герметичность цилиндроконического корпуса верхнюю и нижнюю центрирующие пластины, установленный в верхней центрирующей пластине верхний блок подшипников, установленный в нижней центрирующей пластине нижний блок подшипников, тангенциальный патрубок ввода исходной суспензии, патрубок отвода сгущённой суспензии, патрубок отвода фильтрата, установленный на патрубке отвода фильтрата и выполненный с возможностью вращения фильтрующий элемент, установленный в верхней части фильтрующего элемента и центрирующийся в верхней центрирующей пластине приводной вал, установленную в нижней части фильтрующего элемента и центрирующуюся в нижней центрирующей пластине выводящую трубу [Патент на полезную модель RU 204652 U1, 02.06.2021].

Недостатком известного устройства для разделения суспензий является малое соотношение площади поверхности фильтрующего элемента к площади внутренней цилиндрической поверхности цилиндроконического корпуса, что снижает производительность устройства для разделения суспензий.

Целью данного изобретения является увеличение соотношения площади поверхности фильтрующего элемента к площади внутренней цилиндрической поверхности цилиндроконического корпуса, что позволит повысить производительность устройства для разделения суспензий.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для разделения суспензий, включающем цилиндроконический корпус, обеспечивающие герметичность цилиндроконического корпуса верхнюю и нижнюю центрирующие пластины, установленный в верхней центрирующей пластине верхний блок подшипников, установленный в нижней центрирующей пластине нижний блок подшипников, тангенциальный патрубок ввода исходной суспензии, патрубок отвода сгущённой суспензии, патрубок отвода фильтрата, установленный на патрубке отвода фильтрата и выполненный с возможностью вращения фильтрующий элемент, установленный в верхней части фильтрующего элемента и центрирующийся в верхней центрирующей пластине приводной вал, установленную в нижней части фильтрующего элемента и центрирующуюся в нижней центрирующей пластине выводящую трубу, фильтрующий элемент в поперечном сечении имеет форму эпициклоиды, а количество каспов эпициклоиды не менее 4.

Устройство для разделения суспензий, где фильтрующий элемент в поперечном сечении имеет форму эпициклоиды с 4 каспами схематично изображено на фиг. 1, на фиг. 2 показан разрез А-А фиг. 1.

Устройство для разделения суспензий включает цилиндроконический корпус 1, обеспечивающие герметичность цилиндроконического корпуса верхнюю 2 и нижнюю 3 центрирующие пластины, установленный в верхней центрирующей пластине 2 верхний блок подшипников 4, установленный в нижней центрирующей пластине 3 нижний блок подшипников 5, тангенциальный патрубок ввода исходной суспензии 6, патрубок отвода сгущённой суспензии 7, патрубок отвода фильтрата 8, установленный на патрубке отвода фильтрата и выполненный с возможностью вращения фильтрующий элемент 9, установленный в верхней части фильтрующего элемента и центрирующийся в верхней центрирующей пластине 2 приводной вал 10, установленную в нижней части фильтрующего элемента и центрирующуюся в нижней центрирующей пластине 3 выводящую трубу 11, причем фильтрующий элемент 9 в поперечном сечении имеет форму эпициклоиды, а количество каспов эпициклоиды не менее 4.

Исходная суспензия подаётся по тангенциальному патрубку ввода исходной суспензии 6 в цилиндроконический корпус 1, закручивается и, вращаясь, движется в сторону фильтрующего элемента 9. Под действием разности центробежной силы инерции, центростремительной силы Архимеда и силы сопротивления потока суспензии, крупные частицы движутся к стенке цилиндроконического корпуса 1 и отводятся через патрубок отвода сгущенной суспензии 7. Мелкие частицы под действием указанных сил вместе с потоком движутся к установленному на патрубке отвода фильтрата 8 фильтрующему элементу 9 и оседают на его поверхности. Фильтрат из фильтрующего элемента 9 проходит по выводящей трубе 11 и отводится через патрубок отвода фильтрата 8.

Фильтрующий элемент 9 выполнен с возможностью вращения посредством вращения установленного в верхней части фильтрующего элемента 9 и центрирующегося в верхней центрирующей пластине 2 приводного вала 10.

В нижней центрирующей пластине 3 центрируется установленная в нижней части фильтрующего элемента 9 выводящая труба 11.

Плавность и равномерность вращения фильтрующего элемента 9 обеспечивается верхним 4 и нижним 5 блоками подшипников, установленных в обеспечивающих герметичность цилиндроконического корпуса верхней 2 и нижней 3 центрирующих пластинах, соответственно.

Вращение установленного в верхней части фильтрующего элемента 9 и центрирующегося в верхней центрирующей пластине 2 приводного вала 10 может осуществляться с помощью электродвигателя.

В таблице 1 приведен пример соотношения площади s поверхности фильтрующего элемента, имеющего в поперечном сечении форму эпициклоиды с количеством каспов от 1 до 10 к площади S внутренней цилиндрической поверхности цилиндроконического корпуса устройства для разделения суспензий. В данном примере диаметры окружности, описывающей эпициклоиду, образующую поперечное сечение фильтрующего элемента и окружности, образующей внутреннюю цилиндрическую поверхность цилиндроконического корпуса устройства для разделения суспензий равны. Высота фильтрующего элемента и высота внутренней цилиндрической поверхности цилиндроконического корпуса устройства для разделения суспензий равны. Результаты представлены с округлением до третьего знака после запятой.

Таблица 1 Количество каспов эпициклоиды 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 0,881 0,967 1,018 1,053 1,079 1,099 1,115 1,127 1,169

По представленным результатам в таблице 1, увеличение соотношения площади поверхности фильтрующего элемента к площади внутренней цилиндрической поверхности цилиндроконического корпуса будет достигаться при выполнении фильтрующего элемента в поперечном сечении в форме эпициклоиды с количеством каспов не менее 4, где .

Выполнение устройства для разделения суспензий, где фильтрующий элемент выполнен с возможностью вращения посредством вращения установленного в верхней части фильтрующего элемента и центрирующегося в верхней центрирующей пластине приводного вала, причем фильтрующий элемент в поперечном сечении имеет форму эпициклоиды, а количество каспов эпициклоиды не менее 4, позволит увеличить соотношение площади поверхности фильтрующего элемента к площади внутренней цилиндрической поверхности цилиндроконического корпуса и тем самым повысить производительность устройства.

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий. Устройство включает цилиндроконический корпус, обеспечивающие герметичность цилиндроконического корпуса верхнюю и нижнюю центрирующие пластины, установленный в верхней центрирующей пластине верхний блок подшипников, установленный в нижней центрирующей пластине нижний блок подшипников, тангенциальный патрубок ввода исходной суспензии, патрубок отвода сгущённой суспензии, патрубок отвода фильтрата, установленный на патрубке отвода фильтрата и выполненный с возможностью вращения фильтрующий элемент, установленный в верхней части фильтрующего элемента и центрирующийся в верхней центрирующей пластине приводной вал, установленную в нижней части фильтрующего элемента и центрирующуюся в нижней центрирующей пластине выводящую трубу. Фильтрующий элемент в поперечном сечении имеет форму эпициклоиды, причем количество каспов эпициклоиды не менее 4. Техническим результатом является повышение производительности устройства для разделения суспензий. 2 ил., 1 табл.

Устройство для разделения суспензий, включающее цилиндроконический корпус, обеспечивающие герметичность цилиндроконического корпуса верхнюю и нижнюю центрирующие пластины, установленный в верхней центрирующей пластине верхний блок подшипников, установленный в нижней центрирующей пластине нижний блок подшипников, тангенциальный патрубок ввода исходной суспензии, патрубок отвода сгущённой суспензии, патрубок отвода фильтрата, установленный на патрубке отвода фильтрата и выполненный с возможностью вращения фильтрующий элемент, установленный в верхней части фильтрующего элемента и центрирующийся в верхней центрирующей пластине приводной вал, установленную в нижней части фильтрующего элемента и центрирующуюся в нижней центрирующей пластине выводящую трубу, отличающееся тем, что фильтрующий элемент в поперечном сечении имеет форму эпициклоиды, причем количество каспов эпициклоиды не менее 4.