Сепаратор для разделения жидкости Советский патент 1986 года по МПК B04B1/08 B04B11/02 

« Изобретение относится к сепараторостроению и представляет собой цент робежный прямоточный сепаратор, кйторый может быть использован в микро биологической и других отраслях промыпшенности для разделения суспензий и эмульсий. Известен сепаратор, содержащий установленный на валу барабан, снабженный пакетом конических тарелок. имеющих отверстие с обтекателями, состоящими из двух пластин, размещен ных вдоль образующей конической тарелки, торцы которых расположены непосредственно у отверстий. Исходная жидкость через отверстия в тарелках распределяется по пакету. Под действием центробежной силы легкая фракци оттесняется к наружной поверхности тарелок и отводится из пакета в цент ральной части барабана. Тяжелая фрак ция, сползая по внутренней поверхнос ти тарелок, обтекает пластины и отво дится с периферии пакета, не смешиваясь с исходной суспензией 1. Известен также сепаратор, содержащий установленный на валу барабан снабженный пакетом конических тарело с планками, установленными в вырезах отбортовки на периферии тарелок. ИсхоДная жидкость подается в шламовое пространство барабана, распределяется псР пакету и разделяется на легкую и тяжелую фракции под действием центробежной силы. Легкая фракция от водится в центральной части пакета, а тяжелая фракция сползает на периферию вдоль планок и, не смешиваясь с исходнрн суспензией, выводится из пакета 2, Недостатком этих сепараторов явля ется противоточное Движение разделяе мых фракций в зазоре между тарелками что ухудшает гидродинамику потоков в межтарелочиом зазоре и снижает качествр сепарирования. Наиболее близким техническим реше нием к предлагаемому является сепара тор для разделения жидкости, включающий барабан, тарелкодержатель, установленньй на нем пакет конических тарелок, имеющих ряд расположенных по окружности отверстий, образующих вертикальные каналы для отвода легкой фракции из пакета тарелок, а также устройства для отвода разделенных фракций из барабана. В этом сепараторе между коническими поверх15J . ностями тарелок установлены конические кольца, которые служат для разделения потоков уже отсенарированных фракций. Исходная жидкость подается в полость тарелкодержателя н, распределяясь По пакету, движется из центральной части к периферии. Под действием поля центробежных сил легкая фракция оттесняется к наружной поверхности тарелок, проходит в зазор между ней и коническими кольцами и удаляется ив пакета через отверстия, образующие вертикальные каналы. Тяжелая фракция сползает по внутренней поверхности тарелок и удаляется в шламовое пространство барабана З. Недостаток известного сепаратора, реализующего прямоточную схему разделения, заключается в том, что вход в отверстия для удаления легкой фракции находится в непосредственной близости от поверхности раздела фаз, что ведет к уносу тяжелой фракции с легкой. Этот недостаток усугубляется неизбежными неточностями в выполнении зазора между тарелками и кольцами, а также колебаниями толщины потоков. Дополнительным источником ухудшения качества разделения является подсос тяжелой фракции из шламового пространства барабана в вертикальные каналы за счет разрежения, вызванного осевым движением фугата по этим открытым каналам. Указанные недостатки в значительной мере уменьшают преимущества прямоточной схемы разделения . Цель изобретения - улучшение качества разделения. Поставленная цель достигается тем, что в сепараторе для разделения жидкости, включающем барабан, тарелкодержатель, установленный на нем пакет конических тарелок, имеющих ряд расположенных по окружности отверстий, образующих вертикальные каналы для отвода фугата из пакета тарелок, и устройства дпя отвода разделенных фракций из барабана, тарелки имеют дополнительный ряд о.тверстий для отвода фугата из межтарелочного зазора, расположенный на их периферии, при этом вокруг каждого дополнительного отверстия и соответствующего вертикального канала установлена кольцевая перегородка, образующая полость дпя перетока фугата из дополнительного отверстия в указанный канал. Целесообразно в межтарелочных зазо3pax вокруг вертикальных каналов установить дополнительные кольцевые перегородки, расположенные в шахматном порядке относительно кольцевых перегородок, установленньгх вокруг каждого дополнительного отверстия и соответствующего вертикального канала для отвода фугата из пакета тарелок. На фиг. 1 схематично изображен сепаратор, продольньм разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. (часть пакета тарелок); на фиг. 3 - тарелка сепаратора с расположенными над ней кольцевыми перегородками, вид в плане; на фиг. 4 - вариант конструкции сепаратора, продольньй разрез; на, фиг. 5 - на фиг. 4 (часть па кета тарелок варианта конструкции с паратора); на фиг.6 - тарелка вариан та конструкции сепаратора с располо женными над ней кольцевыми перегород ками, вид в плане; на фиг.7 - тарелк с вариантом кольцевой перегородки, вид в плане. Сепаратор имеет барабан 1, тарелкодержатель 2, установленньй на нем пакет конических тарелок 3, имеющих ряд расположенных по окружности отверстий 4 и образующих вертикальные каналы 5 для вывода легкой фазы из пакета. Каждя тарелка 3 имеет также дополнительньш ряд отверстий 6 для отвода фугата из межтарелочного зазора. Вокруг каждого отверстия 6 и соответствующего канала 5 установлена кольцевая перегородка 7, образующая полость 8 для перетока фугата из отверстия 6 в канал 5. Перегородки 7 приварены к внутренней поверхности тарелки 3. Сепаратор содержит устрой ство для вывода из барабана 1 тяжелой фракции,, вьтолненное в виде сопел 9, расположенных на периферии барабана . Кроме того, сепаратор содержит устройство для вьшода из ба рабана I фугата, выполненное в виде тарелки 10 с каналами 11 и камерой 12, Варинат конструкции сепаратора с повьЕшенной пропускной способностью (фиг. 4-6) содержит пакет тарелок 3 в котором вокруг вертикальных канало 5 уста.нонлены дополнительные кольцевые перегородки 13, расположенные в шахматном порядке относительно кольцевых перегородок 7, установленных вокруг каждого дополнительного 154 отверстия 6 и соответстйующего вертикального канала 5. При этом максимальная высота полостей 8, образованных кольцевыми перегородками 7, равrfa величине зазора между тарелками 3, и, соответственно, увеличено поперечное сечение этих полостей 8. Перегородки 7 в этом случае технологичны в изготовлении. Кольцевые перегородки 7 (фиг. 7) по форме соответствуют траектории естественного движения тяжелой фракции по тарелке. Этот вариант предназначен для суспенизии с тяжелой фракцией повышенной плотности. Сепаратор работает следующим обра м. Исходная жидкость подается в по-, лость тарелкодержателя 2 и распределяется по зазорам между тарелками 3 в центральной части пакета. По мере движения к периферии тарелок 3 происходит разделение на фугат и тяжелую фракцию. Последняя движется по внутренней поверхности тарелок 3, Фугат оттесняется к наружной поверхности тарелок 3 и отводится в отверстия 6 на максимальном удалении от границы раздела между фугатом и тяжелой фракцией. Благодаря этому не происходит подсос тяжелой фракции в фугат и реализуются преимущества прямоточной схемы разделения. Из отверстий 6 фугат попадает в полости 8, а затем в каналы 5 (движение фугата на фиг, 1,2,4 и 5 показано стрелками). Поднимаясь по каналам 5, фугат проходит через каналы 11 и из камеры 12 отводится из барабана. Тяжелая фракция удаляется из барабана через сопла 9. При движении фугата в полости 8 и каналах 5, герметично изолированых от жидкости в межтарельчатых зазорах, не происходит подсос тяжелой ракции,что также положительно влияет на качество разделения, При работе сепаратора на сравнительно легко азделяемой суспензии увеличенное оперечное сечение полостей 8, обесеченное вариантом конструкции (фиг, 4-6), позволяет повысить проускную способность барабана. Расположение кольцевых перегороок 7 и I3 в шахматном порядке обесечивает при этом равномерность pkботы пакета тарелок 3, Выполнение кольцевых перегородок риволинейными (фиг. 7) позволяет

5.126

обрабатывать жидкости с тяжелой фракцией повышенной плотности. В этом cnyiae создается минимальное сопротивление движению тяжелой фракции.

Предлагаемая конструкция сепаратора позволяет уменьшить унос тяжелой фракции с легкой и, тем самым,

7156

улучшить качество разделения. При известных технологических требованиях к качеству разделения дрожжевых суспензий производительность сепариро5 вания будет повышена в 1,2 раза. Экономический эффект от внедрения изобретения в микробиологической промышленности составит 531 тыс. руб.

13

фиг. 5

фиг. 8

. 1. СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ, включающий барабан, тарелкодержатель, установленный На нем па кет конических тарелок, имеющих ряд расположенных по окружности отверстий , образующих вертикальные каналы для отвода фугата из пакета тарелок и устройства для отвода разделенных фракций из барабана, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества разделения, тарелки имеют дополнительный ряд отверстий для отвода фугата из межтарелочного зазора, расположенный на их периферии, при этом вокруг каждого дополнительного отверстия и соответствующего вертикального канала установлена кольцевая перегородка, образующая полость для перетока фугата из дополнительного отверстия в указанньш канал. 2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что в межтарелочных зазорах вокруг вертикальных каналов установлены дополнительные кольцевые перегородки, расположенные в шахматном порядке относительно кольцевых перегородок, установленных вокруг каждого дополнительного отверстия и соответствующего вертикального канала для отвода фугата из пакета тарелок.