Барабан центробежного сепаратора для разделения жидкости Советский патент 1993 года по МПК B04B1/08 B04B11/02 

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидких сред и может быть использовано в пищевой, химической, медицинской промышленности и сельском хозяйстве.

Известен барабан центробежного сепаратора для разделения жидкости, содержащий установленный в его корпусе тарелкодержатель с отверстиями по его высоте для ввода жидкости, пакет конических тарелок, имеющих отверстия для отвода фу- гата, при этом между тарелками установлены поочередно шайбы над отверстиями для отвода фугата и кольца по внутреннему диаметру тарелок, обеспечивающие раздель- йый ввод суспензии и отвод фугата.

Известен барабан центробежного сепаратора для разделения жидкости, содержащий установленный в его корпусе тарелкодержатель, имеющий по высоте щели для подвода разделяемой жидкости и каналы для отвода фугата, пакет конических тарелок, между которыми установлены радиальные планки, образующие в каждом межтарелочном зазоре секторы прямоточной сепарации и секторы противоточной сепарации жидкости.

Основным их недостатком является неравномерность загрузки тарелок по высоте барабана и возникновение завихрений вокруг отверстий тарелок, что ухудшает процесс сепарирования.

sj Ю

О

ю о о

Ближайшим техническим решением к редложенному является барабан центроежного сепаратора для разделения жидкоти, включающий полый цилиндрический арелкодержатель с основанием, имеющий по высоте в цилиндрической стенке щели ля подачи разделяемой жидкости, установенный на терёлкодержателе пакет тарелок, каждая из которых имеет прорези по числу щелей в тарелкодержателе, и расположенные в прорезях тарелок по высоте пакета пластинчатые направляющие, образующие подводящие каналы.

Данная конструкция не полностью устраняет условия возникновения турбулиза- ции потока жидкости при входе на тарелку. Параллельность кромок прорезей тарелок и их расположение вдоль образующей.тарелки приводит к тому, что скорость движения идкости, находящейся в канале с параллельными стенками, по мере ее удаления от центра вращения возрастает, так как на нее ействует все возрастающая центробежная сила. При входе жидкости на тарелки живое сечение канала уменьшается, так как часть его теперь занята металлом тарелок. Все эти, в совокупности с тем, что после входа на тарелки жидкость имеет возможность идти расширяющимся потоком и, следовательно, изменять свою скорость, и создает условия турбулизации потока при входе на тарелку. Кроме того, при вращении барабана прорези тарелкодержателя многократно проходят против прорезей питающей трубки и прямой удар струи жидкости, выходящей под давлением из питательной трубки вдоль столба жидкости, находящейся между пластинчатыми направляющими, будет вызывать еще и пульсации потока при входе на тарелку. Указанные недостатки снижают качество разделения жидкостей.

Целью изобретения -улучшение качества разделения жидкости,

Для достижения указанной цели изобретения в предложенном барабане центробежного сепаратора для разделения жидкости, включающем полый цилиндрический тарелкодержатель с основанием, имеющий по высоте в цилиндрической стенке щели для подачи разделяемой жидкости, установленный на тарелкодержателе пакет тарелок, каждая из которых имеет прорези по числу щелей в тарелкодержателе, и расположенные в прорезях тарелок по высоте пакета пластинчатые направляющие, образующие подводящие каналы, прорезь каждой тарелки выполнена расширяющейся к ее основанию и расположена наклонно в направлении, противоположном направлению вращения барабана таким образом, что ее ось образует острый угол в с образующей тарелки, при этом подводящие каналы, образованные пластинчатыми направляющими, имеют форму, аналогичную форме прорезей, причем каждая направляющая имеет участок, охватывающий цилиндрическую стенку тарелкодержателя между двумя прорезями.

На фиг. 1 схематично изображает продольный разрез барабана; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1,

Барабан центробежного сепаратора для разделения жидкости включает основание 1, крышку 2, полый цилиндрический та- релкодержательЗсоснованием 4, имеющий, по высоте в цилиндрической стенке щели 5 для подачи разделяемой жидкости, установленный на тарелкодержателе пакет тарелок

б, каждая из которых имеет прорези 7 по числу щелей в тарелкодержателе, и расположенные в прорезях тарелок по высоте пакета пластинчатые направляющие 8, образующие подводящие каналы 9. Прорезь

7 каждой тарелки выполнена расширяющейся к ее основанию и расположена наклонно в направлении, противоположном направлению вращения барабана так, что ее ось образует острый угол с образующей

тарелки. Подводящие каналы 9, образованные пластинчатыми направляющими, имеют форму, аналогичную форме прорезей, причем каждая направляющая 8 имеет участок 10, охватывающий цилиндрическую

стенку тарелкодержателя между двумя прорезями.

Барабан снабжен питающей трубкой 11, выпускной участок которой расположен внутри полого тарелкодержателя.

Величина угла в зависит о т свойств разделяемой жидкости и в каждом случае может быть рассчитана по формуле

.

- агс щм

где W - скорость потока разделяемой жидкости поперек образующей тарелки;

WL - скорость потока разделяемой жид- кости вдоль образующей тарелки.

Так, например, при разделении молока угол в близок к 40°; при разделении сливок угол 0 составляет 20-30°.

Барабан центробежного сепаратора ра- ботает следующим образом.

При вращении барабана жидкость, подлежащая разделению, проходит через питающую трубку 11, попадает во внутреннюю полость тарелкодержателя 3 и через его щели 5 входит в пространство между пластинчатыми направляющими 8 и из него распре- деляется между тарелками 6 пакета. Расширение прорезей 7 тарелок 6 к периферии стабилизирует скорость движения жидкости по мере ее смещения от центра и, таким образом, устраняет завихрения при входе жидкости на тарелки 6, а расположение прорезей 7 тарелки 6 под острым углом к ее образующей и к щелям 5 тарелкодержэ- теля служит своеобразным буфером, сглаживающим пульсации жидкости при входе ее на пакет тарелок за счет исключения возможности прямого удара струи жидкости, выходящей из питающей трубки 11 вдоль оси потока Между пластинчатыми направляющими 7. Предложенная конструкция барабана обеспечивает достижение ламинарного движения жидкости на поверхности тарелки, вследствие чего уменьшается вынос мелких частей легкой фракции к нижней поверхности вышерасположенной тарелки, что способствует более раннему началу процесса разделения и увеличивает выход целевого продукта разделения при фиксированных размерах барабана.

Наилучшее разделение происходит при ламинарном движении разделяемой жидкости между тарелками барабана. Чем ближе к верхнему основанию тарелки установится ламинарный режим, тем качественнее будет разделение. При радиальном и параллельном расположении пластинчатых направляющих (как в известном барабане) жидкость, выходя из пространства между ними, изменяет ширину потока и направление его движения. Всякое же изменение направления и формы движения потока, а

также его пульсации, влечет за собой возникновение взаимного трения между слоями жидкости и способствует ее турбули- зации. В известном барабане стабилизация 5 потока происходит после выхода жидкости из пространства между пластинчатыми направляющими на некотором удалении от торца прорези в тарелке.

В предложенной конструкции прорези

0 7 тарелок 6 выполнены расширяющимися к периферии и расположены не радиально, а под острым углом к образующей тарелки, т.е. повторяют, начиная от верхнего основания тарелки, форму и направление движе5 ния жидкости при ее естественном перемещений по тарелке во время вращения барабана. За счет этого устраняется фактор/вызывающий изменение формы и направления движения потока жидкости в

0 межтарелочном пространстве, что способствует установлению ламинарного режима движения жидкости по тарелке ближе к верхнему ее основанию уже в начальной стадии ее движения между пластинчатыми направ5 ляющими, а не после выхода из канала между ними.

Кроме того, расположение прорезей под углом к образующей тарелки и щелям тарелкодержателя служит буфером, сглажи0 вающим пульсации жидкости, что также способствует более раннему установлению ламинарного режима движения жидкости еще до выходе ее из пространства между пластинчатыми направляющими.

5 Улучшение качества разделения жидкостей позволит полнее использовать компоненты разделяемых жидкостей для нужд народного хозяйства.

Использование: изобретение относится к оборудованию для разделения жидких сред и может быть использовано в пищевой, химической и др. отраслях промышленности. Сущность: барабан центробежного сепаратора для разделения жидкости включает полый цилиндрический тарелкодержатель с основанием, имеющий по высоте в цилиндрической стенке щели для подачи разделяемой жидкости, установленный натарелкодержателе пакеттарелок, каждая из которых имеет прорези по числу щелей .в тарелкодержателе, и расположенные в прорезях тарелок по высоте пакета пластинчатые направляющие, образующие подводящие каналы. Прорезь каждой тарелки выполнена расширяющейся .к ее основанию и расположена наклонно в на. правлении, противоположном направлению вращения барабана так, что ее ось образует острый угол с образующей тарелки. Подводящие каналы, образованные пластинчатыми направляющими, имеют форму, аналогичную форме прорезей. Каждая направляющая имеет участок, охватывающий цилиндрическую стенку тарелкодержателя между двумя прорезями. 2 ил.

Формула изобретения Барабан центробежного сепаратора для разделения жидкости, включающий полый цилиндрический тарелкодержатель с основанием, имеющий по высоте в цилиндрической стенке щели для подачи разделяемой жидкости, установленный на тарелкодержателе пакет тарелок, каждая из которых имеет прорези по числу щелей в тарелкодержэтеле, и расположенные в прорезях тарелок по высоте пакета пластинчатые направляющие. образующие подводящие каналы, отличающийся

тем, что, с целью улучшения качества разделения жидкости, прорезь каждой тарелки выполнена расширяющейся к ее основанию и расположена наклонно в направлении, противоположном направлению вращения барабана, так, что ее ось образует острый угол с образующей тарелки, при этом подводящие каналы, образованные пластинчатыми направляющими, имеют форму, аналогичную форме прорезей, причем каждая направляющая имеет участок, охватывающий цилиндрическую стенку тарелкодержателя между двумя прорезями.

Редактор Т.Иванова

Фиг.1

Составитель Г.Лошкарева Техред М.Моргентал

Корректор С.Лисина