Сепаратор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>926398

Сюа Советских

Социалистических

Рескуолик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— .(22) Заявлено 07.05.80 (21) 2915592/28-13 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17 (51) М.Кл. В 04 В 1/04

Государатаеиимй комитет

СССР ло делам иаобретеиий и открытий (53) УДК 66.067.57 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.05.82 (72) Авторы изобретения

О. П. Новиков, Д. Е. Шкоропад, А. Т. Борисов, В. А. Парамонов, В. А. Гришко, В. М. Калугин и В. П. Елагин

Всесоюзный научно-исследовательский институт молочной промышленности (71) Заявитель (54) СЕПАРАТОР

Изобретение относится к оборудованию для центробежного разделения тонкодисперсных жидкостных систем, как, например, молочная сыворотка, пиво, микробиологические суспензии и т. п.

Известны сепараторы, включающие барабан с пакетом разделительных элементов, имеющих форму тонкостенного усеченного конуса. Требуемая величина зазора между элементами в определенном сечении выдерживается при помощи порогов (11.

Недостатком таких сепараторов является наличие резкого изменения величины зазора между разделительными элементами, что приводит к местной турбулизации потока в пороговых зонах и соответственно к снижению качества сепарирования.

Известен также сепаратор, включающий барабан с основанием и крышкой, установленный внутри него на держателе пакет тонкостенных разделительных элементов с поверхностью криволинейной формы, образующая которой представляет собой ветвь параболы (2).

Конструкция сепаратора предусматривает плавное изменение величины зазора между элементами (зазор уменьшается от зоны вывода дисперсной фазы к периферии элемента), что создает благоприятные условия для сепарирования тонкодисперсных эмульсий. Сравнивая одинаковые по типу и производительности сепараторы-разделители, укомплектованные барабанами с параболическими и с коническими разделительными элементами, можно отметить, что сепаратор с параболическими элементами позволяет значительно повысить, например, остроту обезжиривания молока, барабан его в меньшей степени подвержен забиванию межтарелочного пространства выделяемой дисперсной фракцией. Причем количество параболических тарелок будет меньше, чем в барабане с коническими тарелками. При одинаковом количестве разделительных элементов производительность сепаратора с параболическими тарелками возрастает по сравнению с сепаратором, барабан которого содержит пакет конических тарелок.

20 Подобный сепаратор с параболическими тарелками является наиболее близким к изобретению по технической сущности. Однако для осветления суспензий, в которых плотность частиц дисперсной фазы выше плотности дисперсионной среды, применение данного сепаратора не позволяет достичь эффективного разделения. Это объясняется тем, что в процессе сепарирования (разделения) суспензий дисперсная фаза быстро заполняет небольшой по вели925398

65 чине зазор периферийного участка межтарелочного пространства, а разделение в центральной зоне (с увеличенным зазором) происходит недостаточно эффективно. Угол наклона образующей на периферии элемента значительно больше, чем в центре, что затрудняет вывод извлеченной дисперсной фазы из межтарелочного пространства.

Кроме этого, сопрягаемые с элементами поверхности крышки барабана и держателя неаналогичны форме обращенных к ним поверхностей разделительных элементов, что также приводит к снижению качества разделения из-за возникновения турбулентности потока в пространствах под крышкой и над держателем.

Целью изобретения является улучшение качества разделения.

Эта цель достигается тем, что в сепар аторе, включающем барабан с основанием и крышкой, установленный внутри него на держателе пакет тонкостенных разделительных элементов с поверхностью криволинейной формы, образующая которой представляет собой ветвь параболы, каждый разделительный элемент выполнен так, что ось пароболы параллельна его оси, образующей элемента является та ветвь параболы, которая расположена между ее осью и осью элемента, не пересекая последней, а вершина параболы расположена под плоскостью, проходящей через основание элемента, при этом внутренние поверхности крышки барабана и держателя имеют форму, аналогичную форме обращенных к ним поверхностей разделительных элементов.

На фиг. 1 схематически изображен сепаратор, вертикальный разрез; на фиг. 2— два смежных разделительных элемента (разрез по меридиональной плоскости).

Сепаратор включает барабан 1 с основанием 2 и крышкой 3, установленный внутри него на держателе 4 пакет тонкостенных разделительных элементов 5 с поверхностью криволинейной формы. На центральном участке разделительных элементов 5 межтарелочный зазор h имеет минимальную величину, а угол а наклона образующей максимален (см. фиг. 2). На периферийном участке элементов 5 межтарелочный зазор h наибольший, угол а — наименьший. Поверхность крышки 3 и поверхность держателя 4, обращенные к разделительным элементам

5, имеют форму, аналогичную форме поверхностей последних, вследствие чего образуемый зазор 6 аналогичен межтарелочным зазорам h элементов.

Работа сепаратора осуществляется следующим образом.

Во вращающийся барабан 1 подают подлежащую разделению суспензию, которая поступает, во внутреннюю полость держателя 4. Из этой полости суспензия попадает в пакет разделительных элементов 5, где под действием центробежных сил происхо5

10 ,15

40 дит разделение суспензии в ламинарном потоке. В соответствии с тем, что в центральной части межтарелочного пространства разделительных элементов 5 действует минимальная центробежная сила, величина межтарелочного зазора выполнена наименьшей. Это позволяет практически всем частицам дисперсной фазы суспензии достигать нижней поверхности вышележащего элемента и по ней скользить в шламовое пространство барабана 1. Постепенное увеличение величины зазора h от центра разделительных элементов 5 к их периферии предотвращает забивание межтарелочного пространства частицами дисперсной фазы суспензии.

На периферии пакета разделительных элементов 5 действует максимальная центробежная сила и частицам здесь гарантирована возможность осаждения даже при увеличенном зазоре Ь. В связи с тем, что угол сс наклона образующей в этой зоне наименьший, создаются благоприятные условия для вывода из межтарелочного пространства всех выделенных частиц дисперсной фазы суспензии. Аналогичность форм обращенных поверхностей разделительных элементов 5, крышки 3 и держателя 4 позволяет предотвратить возможность возникновения турбулентности потока в зазоре б и приводит к стабильности процесса сепарирования.

Благодаря этим особенностям сепаратора разделение суспензий происходит достаточно эффективно во всей рабочей зоне межтарелочных пространств без забивания зазора частицами дисперсной фазы суспензии и без нарушения ламинарных режимов процесса сепарирования, что позволяет улучшить качество разделения суспензий. Достигаемое повышение качества разделения в свою очередь предопределяет возможность увеличения производительности сепараторов в 1,5 — 2 раза и соответственно достижения значительного экономического эффекта.

Формула изобретения

Сепаратор, включающий барабан с основанием и крышкой, установленный внутри него на держателе пакет тонкостенных разделительных элементов с поверхностью криволинейной формы, образующая которой представляет собой ветвь параболы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества разделения, каждый разделительный элемент выполнен так, что ось параболы параллельна его оси, образующей элемента является та ветвь параболы, которая расположена между ее осью и осью элемента, не пересекая последней, а вершина параболы расположена под плоскостью, проходящей через основание элемента, при этом внутренние поверхности крышки барабана и держателя имеют форму, аналогичную форме обращенных к ним поверхностей разделительных элементов.

925398

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

ЭЙ 157168, кл. В 04 В 7/00, 1962.

2. Лысковцов И. В. Разделение жидкостей на центробежных аппаратах. N., «Машиностроение», 1968, с. 58, рис. 32 (прототип).

925398

Редактор О. Филиппова

Корректор С. Файн

Заказ 408/326 Изд. № 138 Тираж 614 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Составитель Е. Камаганова

Техред И. Заболотнова!

Т>