Центробежный экстрактор

 

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР , включающий привод с валом, камеру смешения, ротор, карманы сбора фаз, устройство для вывода фаз с переливными порогами и заслонку, установленную ниже переливного порога тяжелой фазы с возможностью перемещения вдоль оси ротора, отличающийся тем, что, с целью повыщения пропускной способности экстрактора путем изменения диаметра переливного порога тяжелой фазы, экстрактор снабжен штоком, расположенным внутри вала, который выполнен полым, и дополнительной заслонкой, размещенной на штоке выше переливного порога тяжелой фазы, при этом в заслонках выполнены отверстия кольцевой формы, наружные диаметры которых и диаметр переливного порога тяжелой фазы находятся в следующем соотношении: dg/-с з ctj, где cli - наружный диаметр отверстия заслонки , размещенной ниже переливного порога тяжелой фазы; «2- диаметр переливного порога тяжелой фазы (наружный); Ъ- наружный диаметр отверстия слонки, размещенной выще пере . ливного порога тяжелой фазы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(58В 01 D 11 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 3693663/23-26 (22) 26.01.84 .(46) 07.05.85. Бюл. № 17 (72) С. M. Беляков, Н. В. Варюхин, Г. И. Кузнецов и А. В. Вавилов (53) 66.061.5 (088.8) (56) 1. Патент Франции № 2093055, кл. В 04 В 11/00, !980.

2. Авторское свидетельство СССР № 682544, кл. В 01 D 11/04, 1979. (54) (57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР, включающий привод с валом, камеру смешения, ротор, карманы сбора фаз, устройство для вывода фаз с переливными порогами и заслонку, установленную ниже переливного порога тяжелой фазы с возможностью перемещения вдоль оси ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения пропускной способности экстрактора путем

„„SU„„1153943 A изменения диаметра переливного порога тяжелой фазы, экстрактор снабжен штоком, расположенным внутри вала, который выпол-. нен полым, и дополнительной заслонкой, размещенной на штоке выше переливного порога тяжелой фазы, при этом в заслонках выполнены отверстия кольцевой формы, наружные диаметры которых и диаметр переливного порога тяжелой фазы находятся в следующем соотношении: с4>с4 >А где с(— наружный диаметр отверстия заслонки, размещенной ниже переливного порога тяжелой фазы; с4 — диаметр переливного порога тяжелой фазы (наружный); с - наружный диаметр отверстия заслонки, размещенной выше переливного порога тяжелой фазы.

1153943

30

Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов жидкостной экстракции, в особенности к центробежным экстракторам, в частности к экстракторам, имеющим устройства для регулировки радиусов перелива фаз, и может найти применение в радиохимической, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известен- центробежный экстрактор, содержащий камеру смешения, перемешивающее устройство, ротор и устройства для сбора и вывода разделенных фаз из ротора. Регулирование границы раздела фаз в роторе достигается путем увеличения диаметра слива тяжелой фазы с помощью сменных насадок или путем уменьшения сопротивления на выходе тяжелой фазы. При увеличении диаметра слива тяжелой фазы (или уменьшении сопротивления) граница раздела фаз смещается к периферии, при уменьшении— к центру (1).

Недостатком этого экстрактора является то, что при изменении его режима работы требуется разборка экстрактора для замены сменных насадок, что приводит к вынужденным простоям и увеличению эксплуатационных затрат.

Наиболее близким к изобретению является центробежный экстрактор, который содержит привод с валом, камеру смешения, камеру разделения, ротор, карманы сбора фаз и устройство для вывода тяжелой фазы с кольцевым каналом и переливным порогом над ним, снабженное цилиндрической заслонкой, установленной на роторе под переливным порогом с возможностью перемещения вдоль оси ротора. Перемещение заслонки изменяет гидравлическое сопротивление на выходе тяжелой фазы, что дает возможность регулировать границу раздела фаз (2).

Недостатком известного экстра кто р а я вляется то, что при увеличении гидравлического сопротивления на выходе тяжелой фазы уменьшается ее пропускная способность, а значит, снижается и суммарная производительность экстрактора. Кроме того, положение границы раздела фаз, регулируемое изменением гидравлического сопротивления на выходе тяжелой фазы, не подлежит теоретихческому расчету, а определяется только экспериментальным путем, так как зависит от характеристики растворов (плотности, вязкости) и производительности.

Целью изобретения является повышение пропускной способности экстрактора путем изменения диаметра переливного порога тяжелой фазы.

Цель достигается тем, что центробежный экстрактор, включающий привод с валом, камеру смешения, ротор, карманы сбора фаз, устройство для вывода фаз с переливными порогами и заслонку, установленную ниже переливного порога тяжелой фазы с возможностью перемещения вдоль оси ротора, снабжен штоком, расположенным внутри вала, который выполнен полым, и дополнительной заслонкой, размещенной на штоке выше переливного порога тяжелой фазы, при этом в заслонках выполнены отверстия кольцевой формы, наружные диаметры которых и диаметр переливного порога тяжелой фазы находятся в следующем соотношении:

С1 2 с1 3 с1 1 > где с — наружный диаметр отверстия заслонки, размещенной ниже переливного порога тяжелой фазы;

C4 — диаметр переливного порога тяжелой фазы (наружный);

tip — наружный диаметр отверстия заслонки, размещенной выше переливного порога тяжелой фазы.

Конструкция центробежного экстрактора с подвижным в осевом направлении штоком позволяет регулировать диаметр перелива тяжелой фазы и устанавливать три диапазона (d„dq, 4з) в зависимости от плотностей перерабатываемых растворов. Это позволяет исключить полную разборку ротора, его добалансировку при переналадке на другие режимы и дополнительную отмывку, что,в свою очередь, облегчит эксплуатацию, сокращает время переналадки и увеличивает производительность.

На фиг. 1 показан центробежный эжектор, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. I.

Экстрактор включает привод, содержащий электродвигатель l, муфту 2, промежуточную опору 3, через которую проходит вал

4, выполненный полым, камеру 5 смешения с лопастной мешалкой 6, ротор 7 с лопастным транспортирующим устройством 8, карманы 9 и 10 для сбора соответственно легкой и тяжелой фаз.

Устройство для вывода легкой фазы состоит из кольцевой перегородки 11 и радиальных каналов 12. В устройство для вывода тяжелой фазы входит кольцевая перегородка 13, радиальные каналы 14, заслонки 15 и 16 с отверстиями кольцевой формы, установленные на нижнем конце штока 17, расположенного в полом валу 4 промежуточной опоры 3, по обе стороны от порога перелива тяжелой фазы (Йа) у кольцевой перегородки 13. Шток 17 в верхней части имеет резьбовую нарезку 18, а вал 4 оканчивается гайкой 19, связанной с ним неразъемным соединением, что дает возможность штоку

17 перемещаться вдоль оси ротора 7 и занимать одно из трех фиксированных положений. Гайка 20 выполняет роль контргайки.

На фланце опоры 3 установлен стакан 21.

Шток 17, перемещаясь вдоль оси ротора 7, занимает три положения, что соответствует трем значениям диаметров перелива тяжелой фазы:

I I 53943 в среднем положении d z (м акси м альный) в крайнем верхнем d (средний), в крайнем нижнем d1 (минимальный) .

Диаметры перелива тяжелой фазы и внутренние диаметры заслонок 15 и 16 находятся в следующем соотношении: d >dq>dq.

Изменение диаметра перелива тяжелой фазы дает. возможность ступенчатого регулирования положения границы раздела фаз в роторе 7 в зависимости от свойств разделяемых растворов и производительности.

Три значения диаметров перелива тяжелой фазы обеспечивают необходимое положение границы раздела фазы в роторе 7 на различных производительностях и при различных физических свойствах перерабатываемых растворов.

Экстрактор работает следующим образом.

Перед пуском аппарата в работу штоком

17 устанавливается определенный диаметр переливного порога тяжелой фазы, соответствующего заданному режиму работы экстрактора и физическим свойствам фаз. Для этого снимается стакан 21 с электродвигателем 1 и верхней полумуфтой 2 в сборе, раскрепляется контргайка 20 и шток 17 перемещается вдоль оси ротора 7 в положение, соответствующее нужному значению диаметра перелива тяжелой фазы: минимальному, максимальному или среднему. После закрепления гайки 20 и установки стакана 21 с электродвигателем 1 и верхней полумуфтой

2 в сборе экстрактор готов к работе.

Операция съема привода и установки штока 17 в нужное положение в случае необходимости (например, для радиохимического производства) может выполняться дистанционно.

После запуска электродвигателя в камеру 5 смешения подаются легкая и тяжелая фазы, где происходит их интенсивное перемешивание лопастной мешалкой 6. Образовавшаяся эмульсия лопастным транспор111 тирующим устройством 8 подается в ротор

7, где в межтарельчатых пространствах происходит расслаивание фаз. Легкая фаза переливается через кольцевую перегородку

11 и по каналам 12 выводится в карман 9

1 сбора легкой фазы, откуда самотеком выводится из аппарата. Тяжелая фаза переливается через кольцевую перегородку 13 или заслонки 15 и 16, установленные в соответствии с заданием, и по каналам 1ф выводится в карман 10 сбора тяжелой фазы из

20 аппарата

Использование данной конструкции по сравнению с известной позволяет быстро, без разборки аппарата перейти к работе на другом режиме, сокращая при этом экср плуатационные затраты, время непроизводительного простоя экстракторов и обеспечивая повышение производительности. Когда это необходимо (по условиям техпроцесса), данная конструкция позволяет менять режим работы дистанционно и исключать предвариЗ тельную отмывку аппарата и связанные с ней расход промывной воды и затраты на ее очистку перед сбросом в окружающую среду1153943 иг.

Редактор А. Сабо

Заказ 2566/5

19

Составитель А. Миронов

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4