Устройство для обработки жидкостиэлЕКТРичЕСКиМ TOKOM Советский патент 1981 года по МПК A01J11/00 

1

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к ооорудованню для очистки жидкости, преимущественно молока. Оно может оыть использовано также и в других отраслях промышленности, в коммунальном и сельском хозяйстве, в медицине для очистки и улучшения качества питьевых и сточных жидкостей, злаковых растений и других сыпучих материалов, газов, в частности в циклонных топках и топливных элементах.

Известно устройство для обработки молока электрическим током, включающее спиральные сетку и пластину электрофильтра и тангенциальный патрубок для отвода прикатоднои жидкости.

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет достичь высокого качества очистки молока от посторонних примесей и обрабатывать другие виды жидкостей.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки и расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено межъярусным перекрытием из водомаслонепроиицаемого материала с установленным в нем дросселем и периферийным перфорированным кольцом с тангенциальными отверстиями для

отвода прианоднои жидкости, при этом под верхним перекрытием установлен дополнительный тангенциальный патрубок для отвода прикатоднои жидкости, к последнему подпружинен конец спиральной сетки, а периферийное перфорированное кольцо расположено над межъярусным перекрытием.

На фиг. 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг. 2 -разрез А-А фиг. 1.

Устройство имеет электрически изолированный корпус 1 с патрубком 2 подачи исходной жидкости и патрубками 3-5 отвода очищенной жидкости и шлама в виде пены и осадка.

Внутри изолированного корпуса 1 коаксиально ему расположен электрофильтр, выполненный в виде изолированных между собой спиральной заземленной пластины б и спиральной сетки 7, образующих трубопровод.

Для дезинфекции и повышения качества жидкости анодная пластина электрофильтра выполнена из медно-кабальтового сплава или чередующихся медных и кобальтовых полос со следующим соотношением компонентов, %: медь 60-100, кобальт 40-0.

Устройство имеет межъярусное перекрытие 8 с установленным в нем дросселем 9 в виде образующего между корпусом и перекрытием кольцевого прозора с направляющими тангенциальными лопастями.

Для автоматической очистки от засорения спиральной сетки 7 ее конец выполнен подпружиненным между спиральной пластиной 6 и патрубком 10 для отвода очищенной, преимущественно прикатодной жидкости.

Межъярусное перекрытие 8 выполнено из водомаслонепроницаемой ткани.

Верхняя часть корпуса выполнена в виде усеченного конуса с патрубком 4 для отвода пены и расположенным у основания конуса периферийным перфорированным кольцом 11 с тангенциальными, наклоненными вниз ячейками 12 для отвода очищенной, преимущественно анодной жидкости. Под межъярусным перекрытием тангенциально корпусу расположен дополнительный патрубок 10 для отвода очищенной, преимущественно прикатодной жидкости.

Ввод исходной жидкости осуществляется через патрубок 2 с тангенциальными отверстиями 13.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащая очистке жидкость по патрубку 2 через тангенциальные отверстия 13 перфорированной трубы поступает в центр нижнего яруса сепаратора. Перемещаясь от оси корпуса 1 по сложной спиральной траектории, очищаемая жидкость, преимущественно прианодная ее часть, отводится, флотируясь через верхний ярус и периферийное перфорированное кольцо с тангенциальными, наклоненными вниз ячейками 12.

Фильтрующаяся через сетку 7, преимущественно прикатодная часть жидкости отводится через периферийный тангенциальный патрубок 10 в нижнем ярусе.

Шлам в виде осадка отводится через нижний усеченный конус с патрубком 5, а шлам в виде пены - через верхний усеченный конус с патрубком 4. При этом очищаемая движущаяся жидкость образует сложные, турбулентные (в нижнем ярусе) и ламинарные (в верхнем ярусе) потоки, состоящие из нисходящих (в осевом канале нижнего яруса) радиальных (по радиусам корпуса сквозь ячейки сетки 7), тангенциальных (по поверхности спиральной пластины 6) и восходящих (по периферии и в верхнем ярусе корпуса) составляющих. Совместное воздействие на частицы загрязненной жидкости равномерного электрического поля с наличием эквипотенциальных линий, центробежных и гравитационных сил, разделение жидкости на прикатодные, прианодные потоки, сопровождающих их эффектов электрокоагуляции, электрофореза, электронагрева (в нижнем ярусе) и электрофлотации (в верхнем ярусе) резко интенсифицируют процесс очистки жидкости без дополнительных затрат энергии. При этом спиральная сетка 7 работает в режиме электрофильтра, а спиральная пластина 6 - в режиме мультициклона.

В случае засорения спиральной сетки 7 очищаемая жидкость приобретает только вращательное турбулентное движение по спирали в образованном пластиной 6 и сеткой 7 трубопроводе через образующуюся

при этом на его конце подпружиненную концом сетки щель. Омывающие сетку 7 потоки очищают ее, фильтрующая через сетку, преимущественно прикатодная жидкость, например молоко, предотвращается

от скисания.

Благодаря выполнению сепаратора двухъярусным с расположенным под межъярусным перекрытием электрофильтром электрофлотационная доочистка жидкости в

верхнем ярусе осуществляется без дополнительных затрат энергии.

При выполнении межъярусного перекрытия из водомаслонеироницаемой ткани через последнюю проходят газовые пузырьки

и равномерно по всему объему верхнего яруса флотируют и очищают жидкость.

Флотируемая пена концентрируется в верхнем конусе и отводится через верхний патрубок 4, а очищенная, преимущественно

прианодная жидкость отводится через периферийное перфорированное кольцо И у основания конуса с тангенциальными наклонными вниз ячейками 12. Оптимальная величина, знак и способ

подачи электрического напряжения на электродах определяются исходными и конечными свойствами обрабатываемой неоднородной системы. Для электропроводной жидкости на сетку 7 подают отрицательный потенциал, а на пластину 6 - положительный потенциал от низковольтного источника 14 постоянного тока или используется контактная разность потенциалов между сеткой 7 и пластиной 6, выполненных из разнородных материалов, например, между стальной сеткой 7 и медной пластиной 6.

При обработке неэлектропроводных жидкостей и газов электрический потенциал на

сетку 7 и пластину 6 подают от высоковольтного источника постоянного тока 14 или используют электризацию движущихся по трубопроводам частиц обрабатываемой неоднородной системы.

При очистке жидкостей и газов от крупных примесей в подаче электрического напряжения на электрофильтр необходимость .отпадает.

Так, для удешевления сепаратора, уменьшения эксплуатационных расходов и улучшения качества обрабатываемой жидкости, например, при потреблении ее овцематками для повышения плодовитости ягнят, анод

электрофильтра выполнен медным, плотность постоянного тока составляет 1 - 15 мА/см напряжение на электродах 1 - 15В. Полное обеззараживание жидкости достигается при дозе меди до 1,0 мг/л, что обеспечивает выполнение требования ГОСТ 2875-54 на «Питьевую воду о допустимых дозах меди до 3 мг/1,л.

Оптимальный вариант исполнения анода электрофильтра составляет около 60% медной и около 40% кобальтовой его части. При ежесуточном получении овцематками до 3 мг ионов меди и до 2 мг ионов кобальта приплод становится многочисленней, новорожденные ягнята весят на 20% больше контрольных. «Омедненные ягнята растут быстрее обычных, не болеют, став взрослыми дают больше шерсти и мяса.

Использование изобретения позволит достичь большой удельной поверхности фильтрации и длины траектории движущихся частиц жидкости в единице объема, а также равномерную напряженность электрического поля внутри сепаратора, обеспечивая наилучшие условия обработки жидкости.

Формула изобретения

Устройство для обработки жидкости электрическим током, включающее спиральные сетку и пластину электрофильтра и тангенциальный патрубок для отвода прикатодной жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и расширения области применения

устройства, оно снабжено межъярусным перекрытием из водомаслонепроницаемого материала с установленным в нем дросселем и периферийным перфорированным кольцом с тангенциальными отверстиями

для отвода прианодной жидкости, при этом под верхним перекрытием установлен дополнительный тангенциальный патрубок для отвода прикатодной жидкости, к последнему подпружинен конец спиральной

сетки, а периферийное перфорированное кольцо расположено над межъярусным перекрытием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 639495, кл. А 01J 11/00, 1976 (прототип).