Центробежный сепаратор для разделения суспензий и эмульсий

 

№ 28161

Класс 82b, 4

Йвторекое евидете)1ьетво на изобретение

ОПИСАНИЕ центробежного сепаратора для разделения суспензий и эмульсий. с

К авторскому свидетельству Л. М. Мандрыко, заявленному

16 октября 1924 года (заяв. свид. № 493), с присоединением заявок от 30 апреля 1928 года (ваяв. свид. ¹¹ 27136 и 27137).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 октября 1932 года.

В известных центробежных сепараторах для непрерывного разделения сус пензий и эмульсий с выпуском твердого осадка через щель, расположенную в наиболее удаленной от оси части вращаю= щегося барабана, твердые составные части суспензии выделяются с большим содержанием жидкости. Таковы, например, известные сепараторы для очистки сточных вод.

Предлагаемое изобретение представляет центробежный сепаратор для разделения суспензий и эмульсий и имеет целью непрерывное и автоматическое выделение осадка в виде массы плотной консистенции с малым содержанием влаги. Сепаратор предназначен для применения в тех случаях, когда требуется совершенное освобождение осадка .от влаги, например, при очистке свекловичных соков на сахарных заводах, осаждении каолина и т. и. С целью образова ния и удержания пробки из тяжелых составных частей, которая плотно закрывала бы кольцевую щель и препятствовала бы прорыву сепарируемой жидкости через щель, в предлагаемом сепараторе против щели или отверстий, устроенных, как обычно, в наиболее удаленной от оси части барабана и предназначенных

1 для выпуска тяжелых составных частей, расположено кольцевое отделение (со, суд), жестко соединенное с барабаном.

Автором предложен ряд вариантов сепаратора, отличающихся друг от друга расположением и устройством выпускной щели и кольцевого отделения. Варианты эти предусматривают условия обработки суспензий и эмульсий различного состава и плотности. з.; Н г:

На чертеже фиг. 1 — 6 изображают различные формы выполнения предлагаемого сепаратора, при чем левая и правая части каждой фигуры относятся к двум вариантам одного и того же типа сепаратора.

Сепаратор (фиг. 1 и 2) представляет собою вращающийся барабан А с выгнутой наружу боковой стенкой, в наиболее удаленной от оси части которой расположена кольцевая щель 4 или ряд отверстий 4, служащих для выпуска более тяжелых составных частей суспензии в то время, как более легкие удаляются через выпускную кольцевую щель 6 или ряд отверстий вместо нее или через край стенки барабана A.

В отличие от известных сепараторов, в которых щель открывается непосредственно наружу или в неподвижный приемник, в предлагаемом сепараторе против щели 4 или ряда отверстий 4 расположено кольцевое отделение (сосуд) В, жестко соединенное с барабаном А и вращающееся одновременно с ним (фиг. 1 и 2). Кольцевое отделение В (фыг. 1) может .быть жестко соединено с барабаном А либо сквозными болтами, либо радиальными ребрами, как изображено на правой половине фиг. 1;. в последнем случае кольцевое отделение В разделено радиальными перегородками на кольцевой ряд отдельных карманов или изогнутых каналов.

Указанные перегородки могут быть выполнены либо нацело с барабаном А, либо вварены:или приклепаны к нему.

Точно так же кольцевое отделение В может быть заменено несколькими отдельными карманами, жестко соединенными своими стенками с барабаном А и расположенными по кольцу против отверстий 4.

По мере вытеснения осадка из барабана А через щель 4 или отверстия 4 и по заполнении им отделения В, избыток осадка удаляется из него через кольцевое отверстие 5 †ли под действием центробежной силы, либо специальным скребком, струей воды и т. п.

Даже по прекращении подачи свежей жидкости пробка из пластичного осадка, заполняющая отделение В или его карманы и закупоривающая щель (или отверстия) 4, будет удерживаться на месте центробежной силой, препятствуя прорыву сепарируемой жидкости через щель (или отверстия) 4. Для создания в сепараторе циркуляции, увеличивающей его производительность, и для обеспечения лучшего разделения суспензии, внутри барабана А могут быть сделаны всякого рода радиальные лопасти, направляющие диски и кольца, нормальные к оси, конуса и пр., применяемые в существую щих сепараторах.

Барабан сепаратора может быть укреплен как на вертикальном, так и на горизонтальном валу или подвешен по типу центрофуг Вестона. Несколько таких сепараторов могут быть расположены на одной оси вплотную, иначе говоря, сепаратор может быть выполнен с несколькими параллельными щелями 4 или параллельными рядами отверстий, снабженными, каждый, кольцевым отделением В, что увеличит производитель-. ность аппарата.

В случае, когда отделяемая масса мало пластична и обладает значительным внутренним трением, прохождение ее через отделение В может быть облегчено увеличением уклона, стенок последнего.

Наружная стенка отделения В может быть расположена по цилиндру, ось которого совпадает с осью вращения сепаратора (фиг. 3). Открывая же выход для тяжелых частей смеси в обе стороны (фиг. 4), получают цилиндрическое кольцо, расположенное против щели 4. В этом случае отделенная от суспензии -мало пластичная масса, прижатая центробежной силой к стенке оФ деления В, расположится под углом естественного откоса в условиях дей.. ствия центробежной силы и закроет щель 4, преграждая выход через нее сепарируемой суспензии.

Необходимо отметить, что при изменении отношения удельных весов осадка и сепарируемой жидкости поверхность раздела между жидкостью и выделившимся осадком будет изменяться, в ре- зультате чего может быть нарушено действие сепаратора. Так, при относи- тельном увеличении удельного веса осадка, поверхность раздела К (фиг. 5) приблизится к оси вращения и пробка (осадок) преградит путь для прохождения сепарируемой жидкости; наоборот, при относительном уменьшении удельного веса осадка поверхность раздела К может удалиться от оси настолько, что откроет выход сепарируемой жидкости через щель 4 в отделение В. Крометого поверхность раздела между сепарируемой жидкостью и выделившимся осадком не резко ограничена, а представляет постепенный нереход от суспензии к плотному осадку. При циркуляции жидкости в сепараторе эта поверхность раздела может вновь размываться.

Одна из форм выполнения сепаратора (фиг. 5) предусматривает этот случай и допускает колебания поверхности раздела К без влияния на циркуляцию и в то же время удаляет эту поверхность: от путей протекания сепарируемой жид-. кости. Этот вариант сепаратора представляет собою узкий кольцевой канал У,. в который открывается щель 4 и моторый, в свою очередь, открывается в кольцевое отделение, как изображено, на левой части фиг. 5.

Размер внутреннего пространства канала 7 в радиальном направлении рассчитывается так, чтобы при максимуме отношения удельного веса осадка к удельному весу сепарируемой жидкости поверхность раздела между ними не доходила до щели 4,(точка b), а при мини.муме того же отйошения не переходила за край канала (точка а).

Щит 3 изогйут таким образом, что отделение В представляет собою кольцевой канал, параллельный каналу 7, ио направленный в противоположную сторону. Если кольцевая щель 4 заменена рядом отверстий 4 (правая половина фиг. 5), или разделена перегородками на ряд отверстий; то кольцевой канал 7 может быть заменен рядом

: отдельных каналов 7, изолированным друг от друга либо по всей своей длине, либо только в некоторой части.

Вариант сепаратора, изображенный на фиг. 6, касается случаев разделения суспензий и эмульсий, включающих примеси, мало отличающиеся по удельному весу от жидкой среды. В этих случаях требуются большие окружные скорости, что вызывает значительный расход энергии, а также не желательные высокие напряжения в сепараторе.

Данный вариант сепаратора (фиг, .6), с одной стороны, автоматически и непрерывно удаляет твердые составные части, а с другой, при незначительных окружных скоростях, вполне освобождает сепарируемую жидкость от взве,шенных частиц. С этой целью свободный выход жидкой составной части сепарируемой суспензии заменен фильтра, цией ее через отверстия 8 сетчатой части стенки барабана А, расположенной над отверстиями 4, открывающимися а отделение В, служащее для удерживания пробки из выделившегося осадка;

Стенки барабана A могут быть выполнены сетчатыми целиком или только

s нHе кKо0тTо0р о0й N с в о0еeй ч а с т иН,, л иHб6о0, как-:эхо применяется в известных сепараторах, снабжены фильтрующими отверстиями, т;е. весьма тонкими щелями или отверстиями, заполненными или закрытыми . фильтрующим материалом. Сетчатые ча-:

H. А.

Ь сти стенок располагаются так, чтобы накопившийся на них осадок перемещался под действием центробежной силы в щель 4; для этого они помещаются либо под углом к оси, обеспечивающим сползание осадка в щель 4 (также нормально к оси), либо наклонно, именно так, что центробежная сила отрывает от них (т.-е. от сетчатых частей) осадок.

Таким образом часть взвешенных частиц будет удаляться под действием центробежной силы непосредственно через щель 4 или отверстия 4, другая же часть по накоплении и уплотнении на сетчатой фильтрующей поверхности стенки барабана A будет оторвана от нее центробежной силой и переместится опять-таки в щель 4.

Если сепаратор предназначен для суспензий, дающих слабо фильтрующий осадок, то сетчатые фильтрующие части могут быть расположены также в стенках отделения В, а также в стенках барабан А, но должны отстоять от оси дальше, чем поверхность раздела между слоем осадка и сепарируемой суспензией.

В этом случае сепарируемая суспензия целиком или частично будет фильтроваться через слой отложившегося осадка;

Предмет изобретения.

1. Центробежный сепаратор для разделения суспензий и эмульсий со щелью в наиболее. удаленной от оси части барабана с выпуклыми стенками, отличающийся тем, что, с целью удержания пробки из более тяжелых составных частей сепарируемой жидкости, барабан A против упомянутой щели 4 или ряда отверстий 4 снабжен жестко соединенным с ним щитом 3, образующим вместе со стенками барабана отделение В с кольцевым отверстием 5 для вывода более тяжелых составных частей.

2. Форма выполнения центробежного сепаратора по п. 1, отличающаяся тем, что, вместо круговой щели 4 или- ряда отверстий 4, барабан A снабжен в наиболее удаленной от оси части кольцевым каналом 7 или рядом радиальных каналов.

3. Форма выполнения центробежного сепаратора по п. 1, отличающаяся тем, что стенки барабана А над отверстиями 4 выполнены частично или полностью сетчатыми.