Устройство для разделения жиросодержащих эмульсий

Изобретение относится к разделению жидкостей по плотности, например, при повышении или понижении концентрации жиросодержащих смесей и может использоваться в пищевой промышленности, а также при очистке промывных вод. Устройство содержит ванну, верхнюю и нижнюю пары отжимных валков, на которых размещена упругая пористая лента. Верхний транспортирующий валок выполнен из немагнитного материала, полым и перфорированным. На оси верхнего отжимного валка по обе стороны от него установлены два соленоида с возможностью подключения одноименными полюсами друг к другу и изменения величины протекающего по ним тока. Технический результат состоит в повышении эффективности разделения фаз. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к разделению жидкостей по плотности, например, при повышении или понижении концентрации жиросодержащих эмульсий, а также очистке промывных вод.

Известны устройства и технологии очистки воды с помощью изменения физических свойств суспензий, например вязкости, за счет воздействия на них постоянного магнитного поля [1].

Описанные технологические средства несколько повышают потребительские свойства воды, однако часто недостаточно полно удаляют легкие фракции жидкости, а также малопроизводительны.

Известно также устройство для пропитки рулонных материалов, содержащее пропиточную ванну, транспортирующие валки и расположенные в ванне и после нее отжимные валки, причем расположенные в ванне отжимные валки установлены на входе пропитываемого материала, а оси их лежат в плоскости поверхности связующего [2].

Известное устройство более производительно, поскольку максимально полно использует поры применяемого рулонного материала, но за счет того, что оси отжимных валков лежат в плоскости поверхности жидкости, могут удалять не только легкую фракцию, но и более тяжелые. Это приводит к неоправданным затратам по огранизации еще одного цикла разделения уже выделенной фракции жидкости, а также способствуют возникновению турбулентности на границе раздела фаз и их перемешиванию, что затрудняет сам процесс разделения.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и получаемому эффекту является устройство для разделения жидкостей, включающее ванну, верхнюю и нижнюю пары отжимных и транспортирующих валков, из которых верхний транспортирующий валок выполнен полым и перфорированным, с размещенной на них упругой пористой лентой [3].

Преимущества в этом техническом решении реализуются за счет того, что соединение транспортирующих валков между собой пружиной и размещение их на входе в ванну так, что один из них касается своей поверхностью зеркала ванны, а второй размещен в ней и межосевая линия транспортирующих валков составляет определенный угол с межосевой линией отжимных валков позволяет, с одной стороны, максимально использовать поры и упругие свойства материала для удаления легкой фракции с поверхности разделяемых жидкостей, а с другой - соответствующим выбором толщины ленты, коэффициента упругости пружины и модуля упругого материала обеспечивать удаление строго определенного слоя жидкости без перемешивания его с нижележащими. Выполнение одного из отжимных валков полым и перфорированным и размещение внутри него диаметрально противоположно зоне контакта с упругой пористой лентой и вторым валком желоба для отвода легкой фракции позволяет существенно повысить производительность процесса и упростить конструкцию устройства.

Вместе с тем для суспензий, содержащих жировые фракции, достаточно проблемной является зона отжима извлеченной из ванны фракции на верхнем валке и отвод ее через перфорацию этого валка в желоб. Для эффективной работы устройства необходимо либо существенно снижать скорость перемещения ленты, либо обеспечивать обогрев валка для снижения вязкости жиросодержащей фракции, что в обоих случаях резко снижает эффективность работы устройства.

Целью настоящего изобретения является преодоление существующих недостатков описанного устройства и повышение эффективности разделения отдельных фаз.

Для достижения поставленной цели в устройстве для разделения жидкостей, включающем ванну, верхнюю и нижнюю пары отжимных и транспортирующих валков, из которых верхний транспортирующий валок выполнен полым и перфорированным, с размещенной на них упругой пористой лентой, на оси верхнего отжимного валка по обе стороны от него установлены два соленоида с возможностью подключения одноименными полюсами друг к другу и изменением величины протекающего по ним тока, а верхний транспортирующий перфорированный валок выполнен из немагнитного материала.

Технический эффект в предлагаемом устройстве реализуется за счет того, что размещенные по обе стороны от отжимного валка соленоиды, включенные одноименными полюсами друг к другу, образуют магнитное поле, силовые линии которого направлены соосно с перфорационными отверстиями верхнего транспортирующего валка, выполненного из немагнитного материала, через которые производится отжим отделяемой фракции. Соответствующей регулировкой протекающего по соленоидам тока устанавливается необходимая для данной эмульсии напряженность магнитного поля, при которой уменьшается вязкость жиросодержащей фракции и упрощается ее отжим в транспортирующий лоток.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и 2, где изображены общая схема устройства и разрез верхних отжимного и транспортирующих валков.

Устройство состоит из ванны 1, нижних: отжимного валка 2 и транспортирующего валка 3, установленных на входе размещенной на них упругой пористой ленты 4 в ванну, и верхних: отжимного валка 7 и транспортирующего валка 6, размещенных вне ванны, причем валок 6 выполнен из немагнитного материала полым и перфорированным, а внутри него диаметрально противоположно зоне контакта с упругой пористой лентой и отжимным валком 7 размещен желоб 5 для отвода жиросодержащей фракции, причем нижние валки соединены между собой пружиной 6 и установлены на входе в ванну так, что один из них касается своей поверхностью зеркала ванны, а второй размещен в ней. Кроме того, на оси верхнего отжимного валка 7 по обе стороны от него установлены два соленоида 8 с возможностью подключения одноименными полюсами друг к другу и изменением величины протекающего по ним тока.

Работает устройство следующим образом. Пористая упругая лента 4 поступает в зону размещения нижних: отжимного валка 2 и транспортирующего валка 3, где под действием пружины деформируется. При ее сжатии из отдельных пор легко удаляется находящийся там воздух, поскольку поверхности ленты не испытывают на себе никакого дополнительного воздействия. Перемещаясь в ванну 1 с разделяемой эмульсией, лента за счет упругих свойств начинает восстанавливать свою геометрическую форму, вбирая в себя жиросодержащую фракцию. Имея строго заданную толщину, лента воздействует только на определенный удаляемый слой жидкости, не перемешивая его с другими. Приходя по мере перемещения в соприкосновение с подпружиненными верхними: отжимным валком 7 и транспортирующим валком 6, размещенными вне ванны, пористая лента снова деформируется, освобождая поры от собранной с поверхности ванны жиросодержащей фракции. Находясь в зоне контакта валков 6 и 7, собранная жиросодержащая фракция подвергается воздействию постоянного магнитного поля, генерируемого соленоидами 8 с напряженностью, необходимой для снижения ее вязкости, и через перфорацию валка 6 поступает в размещенный внутри него желоб 5, после чего удаляется для дальнейшей переработки. В последующем описанный цикл деформирования упругой ленты с поглощением удаляемой фракции повторяется.

Использование описанного устройства позволяет достаточно просто и точно разделять отдельные фракции жидкостей различной плотности, обеспечивая при этом высокую производительность за счет соответствующего выбора значений напряженности поля соленоидов.

Источники информации

[1] Классен В.И. Омагничивание водных систем. М.: Химия, 1978, с.238

[2] А.с. СССР № 552212, МПК B 29 G 7/00, Устройство для пропитки рулонных материалов, БИ, № 12, 1977.

[3] Патент РФ № 2239485, МПК В 01 D 17/00, Устройство для разделения жидкостей, 10.11.2004.

Устройство для разделения жиросодержащих эмульсий, включающее ванну, верхнюю и нижнюю пары отжимных и транспортирующих валков, из которых верхний транспортирующий валок выполнен полым и перфорированным, с размещенной на них упругой пористой лентой, отличающееся тем, что на оси верхнего отжимного валка по обе стороны от него установлены два соленоида с возможностью подключения одноименными полюсами друг к другу и изменения величины протекающего по ним тока, а верхний транспортирующий перфорированный валок выполнен из немагнитного материала.