Устройство для сгущения суспензий

 

Изобретение относится к устройствам для сгущения суспензий, преимущественно микробиологических , и может быть использовано в микробиологической, медицинской , пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является заключается в повышении производительности и расширении функциональных возможностей путем сгущения наряду с другими лабильных микробиологических суспензий. Обрабатываемая суспензия поступает в рабочую полость 10 ротора. Избыток суспензии по каналам 14 поступает в камеру 15 и выводится за пределы устройства. За счет разности уровней Д<SB POS="POST">2</SB> и Д<SB POS="POST">1</SB> жидкость продавливается через перфорированную обечайку и мембранный фильтр и выводится за пределы устройства. Скопившийся на периферии ротора осадок выводится за его пределы посредством поршневой заслонки 21 и регулируемого упора 25. При необходимости замены фильтровального патрона устройство останавливают, откручивают кольцевую гайку 7, вынимают фильтровальный патрон из полости ротора, устанавливают новый патрон, закрепляют его кольцевой гайкой 7 и вновь разгоняют ротор до требуемой скорости. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9l (И) А1 (iu 4 В 04 В 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ П(НТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 4254398/30-13 (22) 01.06.87 (46) 15.09.89. Бюл. У 34 (7 1) Опытно-конструкторское бюро приборов контроля и автоматики (72) А.И.Быков, В.А ° Распопов, Г.Н.Новоселов и Н,И.Родионов (53) 621.928.3(088.8) (56) Патент Великобритании Р 1597674, кл. В 01 D 31/00., опублик. 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 1043882, кл, В 04 В 1/10, 1981. (54) УСТРОЙСТВО 1Ц1Я СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ (57) Изобретение относится к устройствам для сгущения суспензий, преимущественно микробиологических, и может быть использовано в микробиологической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения заключается в повышении производительности и расширении функцио2 нальных возможностей путем сгущения наряду с другими лабильных микробио логических суспензий. Обрабатываемая суспензия поступает в рабочую полость 10 ротора. Избыток суспензии по каналам 14 поступает в камеру 15 и выводится за пределы устройства.

За счет разности уровней D< и 0(жидкость продавливается через перфорированную обечайку и мембранный фильтр и выводится за пределы устройства, Скопившийся на периферии ротора осадок выводится за его пределы посредством поршневой заслонки 21 и ре- гулируемого упора 25. При необходимости замены фильтровального патрона устройство останавливают, откручивают кольцевую гайку 7, вынимают фильт- фф ровальный патрон из полости ротора, устанавливают новый патрон, закрепля- С ют его кольцевой гайкой 7 и вновь разгоняют ротор до требуемой скорости.

2 ил.

3 1507450

Изобретение относится к устройствам для сгущения сусйензий, преимущественно микробиологических, с использованием мембранного фильтра и может

5 быть использовано в микробиологичес кой медицинской, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения янляется повышение производительности и расширение 1р функциональных возможностей путем разделения лабильных микробиологических суспенэий.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для сгущения суспензий, 15 продольный разрез; на фиг. 2 — узел ,выгрузки концентрата.

Устройство содержит корпус 1 и ротор, включающий две конусообразные тарели 2 и 3, установленные на при- 20 водном валу 4 и связанные больыими основаниями. На периферии ротор имеет щели 5 для выгрузки концентрата.

Внутри ротора размещен фильтровальный патрон, состоящий нз крышки 6, прикрепленной к верхней тарели 1 кольцевой гайкой 7, и перфорированной обечайки 8 с дном 9 для установки мембранного фильтра, ограничивающего уровень D обрабатываемой суспензии в рабочеи полости 10 ротора. Мембранный фильтр является смешиж элементом и представляет собой нолупроннцаемую мембрану, нанесенн„-ю на пористую подложку из нержавеющей стали. 35

В крышке 6 1п льтровального патрона выполнены окна 11 для сбора фильтрата н камеру 12, снабженную заборной трубкой 13. Избыток суспензии при уменьыенип ее оптимального уровня D 40 иэ рабочей полости 10 ротора по каналам 14 в крымске 6 фильтронального патрона отводится в камеру 15, снабженную заборной трубкой 16. Каналы 14 служат и для отвода воздуха из полос- 45 ти 10 ротора. Оптимальный уровень суснензии D, равен диаметру подводящего канала 17. Приспособление для ввода суспензии включает патрубок 18, ноднодящий канал 17 и конусообразный щелевой канал 19, образованный дном

9 фильтронального патрона и основанием 20 тарелн 2, Окна 11 камеры 12 с заборной трубtcoH 13 составляют приспособление для вывода фильтрата.

Снаружи ротора установлена поршневая заслонка 21, перекрывающая щели 5 для выгрузки концентрата. Под заслонкой 21 к нижней тарели 2 кольцевой гайкой 22 прикреплено с образованием камеры 23 эапирания основание 24 и установлен регулируелый упор 25, положение которого фиксируется винтом 26.

I

Отвод концс итра..t за пределы центрифуги осущестнляе гс я через патрубок 34.

Центрифуга работает следующим образом. Подлежащая обработке суспензия через патрубок 18, подводящий канал 17 и конусообразный щелевой канал 19 поступает в рабочую полость 10 вращающегося ротора. Наличие конусообразного щелевого канала 19 позволяе эффективно раскрутить подаваемую суеаензию до скорости, близкой к скорости вращения ротора, и обеспечить перепад давления на фильтре, близкий к расчетному, Приспособление для ввода суспензии обеспечивает мягкий ввод подаваемой суспенэии и исключает травмирование лабильных микроорганизмов.

Максимальная степень заполнения о ротора определяется диаметром Dt подводящего канала 17 фильтровального патрона.

По мере заполнения ротора воздух из его полости. вытесняется через каналы 14. Избыток суспензни по каналам 14 поступает в камеру 15 и выводится эа пределы центрифуги заборной трубкой 16. Под дсйствием давления, развиваемого вращающимся слоем находящейся н роторе суспенэии, ограниченным диаметрами уровней Dt и D, жидкость продавливается через мембранный фильтр, установленный на перфорированной обечайке 8. Иэ полости патрона фильтрат через окна 11 посту5 1507450 пает в кольцевую камеру 12 и выводится за пределы центрифуги заборной трубкой 13.

Наличие отводящих каналов 14 в

5 крышке 6 фильтровального патрона позволило надежно разделить поток подаваемой суспензии от потока вытесняечто обеспечивает перемещение поршневой заслонки 21 в крайнее нижнее положение, ограниченное регулируемым упором 25, и открывание щелей 5. ПоСле выгрузки концентрата расход управляющей жидкости снижают, выраннивая с расходом через каналы 33. При этом давление в камере 32 снижается и поршненая заслонка 2 1 перемещается в крайнее верхнее положение, перекрывая щели 5. Положение регулируемого упора 25 фиксируется с помощью винтов 26, Режимы выгрузки концентрата могут устанавливаться временем открытия щелей 5, которое обеспечивает система управления центрифугой, и изменением проходного сечения щелей 5 посредством регулируемого упора 25.

Введение в конструкцию регулируемого упора 25 с винтами 26 позволило в сочетании с изменением времени открытия щелей 5 заслонкой 2 1 производить частичный выброс концентрата иэ полости 10 ротора, после которого уровень Dt заполнения ротора превышает незначительно диаметр D фильтровального патрона. Вследствие этого рабочее давление на мембранном фильтре снимается и под действием поля центробежных сил и противотока фильтрата из полости фильтровального патрона мембранный фильтр полностью очищается. Такой частичный выброс концентрата крайне необходим при работе с суспензиями с малым содержанием твердой фазы, при которой для поддержания необходимой степени сгущения частые полные выгрузки нежелательны и необходимо организовать частичный выброс концентрата из полости 10 для полной очистки мембранного фильтра и поддержания максимально высокой производительности процесса фильтрации °

При необходимости замены мембранного фильтра на фильтровальном пат- роне центрифугу останавливают, отвинчивают кольцевую гайку 7, вынимают фильтровальный патрон из полости ротора, заменяют мембранный фильтр, устанавливают фильтровальный патрон н ротор, закрепляют его кольцевой гайкой 7 и вновь раскручивают ротор до рабочей скорости.

Использование данной конструкции позволяет повысить производительность безосадочного фильтрования эа счет эффективного раскручивания суспенэии иого из полости ротора воздуха н, тем самым, исключить образование на по- 10 верхности мембранного фильтра воздушной прослойки, снижающей производительность процесса безосадочного фильтрования.

В рабочей полости 10 ротора за 15 счет действия поля центробежных сил крупные частицы отбрасываются к периферии ротора. Мелкие частицы, увлекаемые потоком жидкости, задерживаются на поверхности мембранного фильтра, 20 соединяются между собой и, достигнув определенных размеров и массы, отбрасываются к периферии ротора. Таким образом, мембранный фильтр в процессе эксплуатации освобождается от ос- 25 нонной массы осадка. Полная очистка мембранного фильтра происходит в пе.риод выгрузки, при которой рабочее давление на фильтре снимается, и под действием поля центробежных сил и про-30 тивотока фильтрата из полости фнльтровального патрона меибранный фильтр полностью очищается. Процесс безосадочного фильтрования ведется при закрытых целевых отверстиях 5, Щели 5 закрыты поршневой заслонкой 21, нахо1 .дящейся в крайнем верхнем положении, за счет разницы данлений в камерах 31 и 32. Разница давлений объясняется тем, что давление в глухой. камере 31 40 при вращении ротора превышает атмосферное за счет действия центробежных сил во вращающемся слое управляющей жидкости, находящейся в камере 31, а давление в проточной камере 32 равно 45 атмосферному, так как управляющая жидкость подается в камеру 31 с расходом, равным расходу ее через каналы 33. При необходимости вывода концентрата из ротора через штуцер 29 и каналы 27 в камеру 23 запирания устройства для выгрузки подается управляющая жидкость с расходом, превьппающим расход ее через каналы 33.

При этом давление в камере 32 превышает давление н камере 3 1 за счет действия центробежных сил во вращающемся слое управляющей ж дкости, обусловленном разностью уровней Dq и Р, 150 /450

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я ротора, снаружи Ротора установлена поршне!!ля заслонка для (!(Рекрыв;1!1ия

3((еле!! между тар лямп для вывода кон-, центрата,,! 3!од „!.-попкой па нижней т(1рели уст,-нов.lett Регулируемь.и упор.

Устройство для сгущения суспензий, преимущественно микробиологических, содержащее корпус, ротор, вк>почающий

Я

Составитель Е.Камаганова

Редактор А.Цолинич Техред М,Ходанич Корректор Т.Палий

Заказ 5488/12 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ (осударственпого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

111035, Москва, iN-35, Раушгкая наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбпнаг Патент, г.ужгород, ул. Гагарина,101 и создания при этом большегo переll(l да давления на мембранном фи((ьтр», исключения воздушной прос tot tl(tt па поверхности мембра!иного фи(!ьтр;1 и обильного пенообразованпя, а также за счет эффективной очистки мембранного фильтра при частичном в!Збросе концентрата. Такая конструкция позволит также расширить функциональные воэможности центрифуги путем использования последней для разделения лабильных микробиологических суспензий и суспензий с низким содер>капием твердой фазы, сохраняя прп этом простоту замены фильтроэлемента и удобство обслуживания.

JIi3(кону(:ообразные тарели, установ.(енныс н;1 приводном валу большими octt(>t3,п(иями олн» к,.ругой и имеющие на

3!ериферии !3!е>33! Jt»tt вывода концентрата, 5

Размещенный ll Роторе фи>!ьтрова>!ьный

llс1т p(ll l3кJt1(J lающиЙ крь!шку и 3!pиcпо собления >!>3>! ввода суспензии и вывода фильтрата, о т Jt и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения функциональнь!х возможностей путем разделения наряду с, другими JI;it>HJIbHblx микробиологических суспен.>ий, крышка фильтровального патрона прикреплена к верхней тарели ротора и в ней выполнены камера для сбора (13!!3!ы рата и канал для отвода воздуха и избытка суспензии из полости