Акустическая центрифуга

 

О П И С А Н И Е 1») 490503

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 27.03.73 (21) 1893107/28-13 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.11.75. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 30.01.76 (51) М. Кл. В 04b 5/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.067.57 (088.8) (72) Авторы изобретения В. Д. Петрушкин, В. Ф. Тарамбула, А. А. Нестерович, Б. Г. Новицкий, В. М. Фридман и Д. E. Шкоропад (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКАЯ ЦЕНТРИФУГА

Изобретение относится к области разделения жидких неоднородных систем на фракции с помощью одновременного воздействия центробежного и акустического полей, а именно к акустическим центрифугам.

Известна акустическая центрифуга, состоящая из корпуса, установленного на валу ротора с входным и сливными окнами, фильтрующего элемента и акустического преобразователя, расположенного внутри последнего.

Цель изобретения — более эффективная регенерация фильтрующего элемента и повышение производительности центрифуги.

Для этого в предлагаемой акустической центрифуге стенки ротора выполнены сплошными, а акустический преобразователь установлен на валу ротора с образованием между его поверхностью излучения и стенкой фильтрующего элемента кольцевой камеры, служащей для отвода фильтрата, при этом окно для слива фильтрата расположено в камере противоположно и соосно по отношению к его входному окну, причем диаметр последнего меньше диаметра сливного окна, а диаметр сливного окна — меньше диаметра излучающей поверхности преобразователя.

Кроме того, акустический преобразователь имеет длину излучающей поверхности, соответствующую длине фильтрующего элемента, отношение диаметра последнего к диаметру излучающей поверхности преобразователя лежит в пределах 1,1 — 1,3, а отношение длины излучающей поверхности преобразователя и ее диаметру в пределах 1,3 — 1,6. б На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая центрифуга вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1, Центрифуга включает корпус 1 для приема фильтрата, установленный на валу 2 ротор 3, 10 стенки которого выполнены сплошными, имеющий входное 4 и сливное 5 окна, фильтрующий элемент 6, жестко соединенный с ротором, и акустический преобразователь 7.

Акустический преобразователь 7 установлен

16 внутри фильтрующего элемента G соосно с ним вдоль всей его длины на верхней части вала 2 ротора 3. На его внешнюю излучающую поверхность напрессован тонкостенный стакач из коррозионно стойкого материала, служа20 щий акустической мембраной 8 и защищающий преобразователь также от воздействия обрабатываемого продукта.

Акустический преобразователь 7 имеет длину излучающей поверхности, соответствующую длине фильтрующего элемента 6, при этом отношение диаметра последнего к диаметру излучающей поверхности преобразователя лежит в пределах 1,1 — 1,3, а отношение длины излучающей поверхности преобразователя

30 к ее диаметру — в пределах 1 3 — 1,6.

490503

Между поверхностью излучения акустического преобразователя 7 и стенкой фильтрующего элемента 6 образована кольцевая камера 9, служащая для отвода фильтрата.

Между излучающей поверхностью акустического преобразователя 7 и обрабатываемой жидкостью создается акустический контакт и тем самым обеспечивается передача акустических колебаний равномерно по всей поверхности фильтрующего элемента б.

Для охлаждения акустического преобразователя 7 (в случае обработки высокотемпературного продукта) по патрубку 10 подается вода, которая, проходя вдоль ступицы 11 и всего преобразователя 7, удаляется по отсосной трубке 12. Для подвода продукта и слива фильтрата служат входной 13 и сливной 14 патрубки.

Окно 5 для слива фильтрата расположено в кольцевой камере 9 противоположно и соосно по отношению к входному окну 4, причем диаметр последнего меньше диаметра сливного окна 5, а диаметр последнего— меньше диаметра излучающей поверхности акустического преобразователя 7, вследствие чего достигается полное соприкосновение сливаемого фильтрата с поверхностью излучения преобразователя 7 и обеспечение их акустического контакта.

Основное акустическое излучение преобра. зователя 7 направлено радиально во внешнюю сторону за счет использования акустической мембраны 8 и воздушной подушки, образующейся внутри преобразователя, и обеспечивает эффективную регенерацию фильтрующего элемента 6.

Процесс фильтрации, в котором движение обрабатываемого продукта противоположно действию центробежных сил и акустического излучения, позволяет непрерывно удалять с наружной поверхности фильтрующего элемента 6 твердую фазу, что значительно снижает его сопротивление фильтрации.

Ротор 3 центрифуги и акустический преобразователь 7 приводятся в действие через шкив 15 клиноременной передачи от электродвигателя (на чертежах не показан).

Подвод высокочастотной энергии к преобразователю 7 обеспечивается высокочастотным токоприемником 16. Необходимый для нормального процесса фильтрации перепад давления на фильтрующем элементе 6 обеспечивается за счет разницы уровней в роторе поступающего продукта и сливаемого фильтрата, Направление фильтрации через фильтрующий элемент б противоположно направлению действия центробежных сил и акустического излучения, при этом мелкие частицы осадка накапливаются с внешней стороны фильтрующего элемента 6.

5 Одновременное воздействие на образующийся осадок акустического излучения и центробежных сил обеспечивает полную регенерацию фильтрующего элемента 6 и тем самым способствует повышению производительности

10 центрифуги.

Работает акустическая центрифуга следующим образом.

Обрабатываемый продукт по патрубку 13 подается в пристеночную полость ротора 3, 15 заполняет его и фильтруется через фильтрующий элемент 6. При этом крупные частицы твердой фазы продукта под действием центробежной силы осаждаются на внутренней поверхности ротора 3, а мелкие частицы—

20 на фильтрующем элементе 6.

Очищенный фильтрат удаляется из ротора 3 через сливное окно 5, попадая в приемную камеру 1 и далее через сливной патрубок 14 в сборник (на чертежах не показан).

Предмет изобретения

1. Акустическая центрифуга, состоящая из

30 корпуса, установленного на валу ротора с входным и сливными окнами, фильтрующего элемента и акустического преобразователя, расположенного внутри последнего, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью более эффек35 тивной регенерации фильтрующего элемента и повышения производительности центрифуги, стенки ротора выполнены сплошными, а акустический преобразователь установлен на валу ротора с образованием между его

40 поверхностью излучения и стенкой фильтрующего элемента кольцевой камеры, служащей для отвода фильтрата, при этом окно для слива фильтрата расположено в камере противоположно и соосно по отношению к его

45 входному окну, причем диаметр последнего меньше диаметра сливного окна, а диаметр сливного окна меньше диаметра излучающей поверхности преобразователя.

2. Центрифуга по п. 1, отличающаяся

50 тем, что акустический преобразователь имеет длину излучающей поверхности, соответствующую длине фильтрующего элемента, отношение диаметра последнего к диаметру излучающей поверхности преобразователя лежит в

55 пределах 1,1 — 1,3, а отношение длины излучающей поверхности преобразователя к ее диаметру — в пределах 1,3 — 1,6.

490503

Составитель А. Бражникова

Текред T. Курилко

Корректор Т, Миронова

Редактор В. Смирягина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 39/9 Изд. ¹ 80 Тираж 708 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьггий

Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5