Теплоізолювальний пакет

Винахід відноситься до шнекової центрифуги з суцільним ротором відповідно до обмежувальної частини пункту 1, і способу її експлуатації.

Центрифуга такого роду розкрита в DE 19500600 С1. В DE 4014352 С1 показаний сепаратор з вертикальною віссю обертання, дросельним і запірним дисками, між якими подають газ для запобігання дегазації розчинника.

Шнекова центрифуга з суцільним ротором, розкрита в публікації DE 4320265 А1, обладнана з боку випуску рідини затвором, що має водовідвід. Водовідвід має нерухомий відносно барабана, що обертається, дросельний диск. Дросельний диск має можливість переміщення по осі за допомогою різьбової втулки. Шляхом обертання різьбової втулки можна змінювати відстань між затвором і дросельним диском. Відповідна зміна поперечного перетину потоку витікаючої рідини приводить до зміни рівня рідини в барабані, що дозволяє плавно регулювати рівень рідини за допомогою здвигання дросельного диска.

З публікації DE 3904151 А1 відома притискна тарілка, закріплена на шнеку. Розташовані із зовнішньої сторони кола сопла служать для зниження споживання енергії. Обробка чутливих продуктів з герметизацією, що забезпечує газонепроникність по відношенню до зовнішнього середовища, за допомогою такої установки неможлива.

З публікації DE 19830653 С1, що розкриває подібну центрифугу, відомо, як виконати випуск рідини з відкритої шнекової центрифуги з суцільним ротором за допомогою зрізаючого диска. Для повернення крапель рідини назад до зрізаючого диска, за ним слідує лабіринтове ущільнення. Ця конструкція не вимагає ізоляції від зовнішнього середовища. Проте існує також потреба в таких шнекових центрифугах з суцільним ротором, що містять зрізаючий диск, в яких робочий простір ізольований від зовнішнього середовища. Мета даного винаходу полягає в тому, щоб розробити таку шнекову центрифугу, використовуючи прості конструктивні засоби.

Винахід досягає цієї мети за допомогою шнекової центрифуги з суцільніим ротором, що має барабан з горизонтальною віссю обертання, охоплюючий центрифугуючу камеру, встановлений з можливістю обертання, шнек, встановлений в барабані з можливістю обертання, щонайменше, один пристрій для відведення рідини і, щонайменше, один пристрій для вивантаження осаду, причому для відведення рідини передбачений зрізаючий диск, з'єднаний з камерою, яка згідно з винаходом відрізняється тим, що камера виконана у вигляді кільцевого простору з розташованим в ньому запірним і сифоновим диском, причому камера є гідрогерметичною затворною камерою для ізоляції центрифугуючої камери від навколишнього середовища за допомогою затворної рідини, безпосередньо сполученою з живлячою лінією для окремої, незалежної від центрифугованого матеріалу затворної рідини, і центрифуга має другий сифонний диск, виступаючий з шнеку в радіальному напрямку назовні, в центрифугуючу камеру. Винахід також ставить за мету створити простий спосіб експлуатації центрифуги з суцільним ротором, який згідно з винаходом відрізняється тим, що дія герметизації центрифугуючої камери від зовнішнього середовища, в гідрогерметичну затворну камеру по живлячій лінії подають окрему, незалежну від центрифугованого матеріалу затворну рідину.

Конструктивно простим і недорогим способом затворна камера з подачею затворної рідини, - переважно, в поєднанні з двома запірними або сифоновими дисками, - надійно ізолює центрифугючу камеру від навколишнього середовища. В протилежність цьому, в публікації DE 19830653 С1, що розкриває подібну центрифугу, продукт може контактувати з навколишнім середовищем через лабіринтове ущільнення, що використовується.

Затворні камери самі по собі відомі з центрифуг з вертикальною віссю обертання, також як і окрема затворна рідина, що вводиться в ці затворні камери (патент Німеччини РЕ 19631226). Затворні камери для таких сепараторів також відомі з патенту Німеччини DE 657473. Проте, застосування затворних камер, що використовують окрему затворну рідину, незалежну від центрифугованого матеріалу, в центрифугах з горизонтальною віссю обертання до цього описано не було.

При наростанні тиску усередині декантера або шнекової центрифуги з суцільним ротором, частина газу (такого, як СО2), розчиненого в центрифугованому продукті (наприклад, якому-небудь напої), за певних умов виходитиме зі шнекової центрифуги з суцільним ротором, що не має затворної камери з двома сифоновими дисками і подачею затворної рідини. Даний винахід запобігає цьому.

За допомогою замочного або сифонового диску в затворній камері нескладно створити тиск, достатній для того, щоб газ, такий як СО2, залишався в рідині (рідкій фазі). Змінюючи діаметр замочного (сифонового) диска, можливо змінювати тиск в затворній камері, який переважно повинен складати до 4 бар, зокрема, від 0,5 до 2,5 бар. Від тиску залежить спосіб вивантаження осаду і/або його консистенція.

Кільцевий простір затворної камери переважно повинен бути з'єднаний з живлячою лінією і випускним отвором, для безперервного підведення в камеру і виведення з камери затворної рідини. Це дозволяє набагато простіше, ніж в DE 19631226 А1, здійснювати постійне очищення камери і ефективно запобігати утворенню нашарувань. Завдяки цьому центрифуга задовольняє строгим гігієнічним вимогам.

Оскільки виведення рідини здійснюють за допомогою зрізаючого диска,за яким безпосередньо слідує затворна камера, принаймні, велика частина розчиненого газу, наприклад, СО2, може бути збережена в рідині, що виводиться, або що переробляється, що набагато спрощує переробку продуктів, таких як пиво.

Зокрема, затворна камера і зрізаючий диск розташовані з боку барабана або у напрямку до барабану відносно головного підшипника барабану, що дозволяє значно спростити конструкцію. Завдяки цьому, можливо отримати надійну герметизацію не тільки від навколишнього середовища, але і, залежно від обставин, герметизацію для запобігання забрудненню продукту масляним туманом з боку головного підшипника, оберненого до рідини (підшипник тут не показаний).

Шнекова центрифуга з суцільним ротором додатково відрізняється тим, що сифонний диск знаходиться на шнеку перед місцем вивантаження осаду, а другий сифонний диск поміщений на шнеку в конічній частині, причому кільцевий простір пов'язаний з живлячою лінією і випускним отвором, що дозволяє здійснити постійне підведення і відведення затворної рідини в затворну камеру і з неї.

Нижче слідує більш докладний опис винаходу з посиланнями на креслення, в яких:

На Фіг.1 зображена в розрізі шнекова центрифуга з суцільним ротором відповідно до винаходу.

На Фіг.2 зображена частина Фіг.1 в збільшеному вигляді.

На Фіг.1 зображена шнекова центрифуга 1 з барабаном 3, що має горизонтальну вісь обертання, в який поміщений шнек 5. Барабан 3 і шнек 5 мають, в основному, форму циліндру, а також ділянку, що звужується, яка в даному випадку має конічну форму.

Центральна живляча труба 7, що проходить в аксіальному напрямі, служить для подачі центрифугованого матеріалу 8 через розподільник 9, в даному випадку перпендикулярний до живлячої труби 7, в центрифугуючу камеру 11, між шнеком 5 і барабаном 3.

Якщо, наприклад, в центрифугу завантажують шламоподібну масу, то на стінках барабану осідають частинки твердої речовини. Рідка фаза знаходиться ближче до внутрішньої частини центрифуги.

Встановлений на підшипнику 6 шнек 5, обертається з трохи більшою або меншою швидкістю, ніж барабан 3, і направляє центрифугований осад S з барабана 3 до конічної ділянки на розвантажувальний пристрій (тут не показаний).

Рідина, навпаки, тече до більшого кола барабана 3 в задній частині його циліндрової ділянки, а потім - через затвор 15 поступає в камеру 17, яка аксіально примикає до власне центрифугуючої камери і яка має менший, ніж центрифугуюча камера, діаметр.

В камері 17 (див. також Фіг.2) для відведення рідкої фази L знаходиться зрізаючий диск 19, до якого примикає відводний канал 20, що служить для відведення рідкої фази L з барабану 3. Зрізаючий диск 19 встановлений без зазору безпосередньо на нерухомій живлячій трубі 7.

Переважно, в конічній частині барабана 3 перед пристроєм для вивантаження твердої фази (тут не показаним) центрифуга 1 повинна мати другий сифонний диск 21, виступаючий в радіальному напрямі назовні з шнеку 5, в центрифугуючу камеру 11, і занурений в рідину відносно рівня P1.

Завдяки вказаному зануренню внутрішня, тобто центрифугуюча частина, центрифугуючої камери 11 (в даному випадку, розташована праворуч від сифонового диска 21) герметично ізольована від зовнішнього середовища або навколишньої атмосфери. В конусній частині барабана 3 можна виконати також додаткові сифонові диски (тут не показані), щоб впливати на консистенцію твердої фази.

В камері 17, із сторони зрізаючого диска 19, зверненої до центрифугуючої камери, виконаний кільцевий заплечик 23, що йде радіально від внутрішньої поверхні кола камери 17 у напрямку до центру.

Через те, що сифонний диск 21 і кільцевій заплечик в радіальному напрямку перекривають один одного, при роботі центрифуги між другим сифоновим диском 21 і кільцевим заплечиком 23 встановлюється рівень рідини Р1, завдяки тому, що обидва ці елементи підігнані один до одного відповідним чином.

Навпаки, між розташованим ближче до зрізаючого диска 19 кільцевим заплечиком 23 і зрізаючим диском 19 рівень рідини Р2 доходить до впускного отвору 25 зрізаючого диска. Рівень рідини можна регулювати, злегка дроселюючи зрізаючий диск 19.

З протилежної кільцевому заплечику 23 сторони зрізаючого диска 19, камера 17 проходить в радіальному напрямі всередину до живлячої труби, тобто до меншого діаметра, ніж діаметр шнека 5 і далі, камера 17 переходить в аксіальний прохід 27, до якого в аксіальному напрямі примикає кільцевий простір 29, що служить як затворна камера, і який, у свою чергу, переходить в аксіальний відвідний канал 31 для затворної рідини на зовнішньому колі живлячої труби 7 і відвідного каналу 31 для центрифугованого матеріалу, причому відвідний канал 31 для затворної рідини має менший внутрішній діаметр, ніж прохід 27, так що затворна рідина, що переливається з затворної камери 29, витікає через відвідний канал 31.

На внутрішньому колі затворної камери, тобто кільцевого простору 29, нерухомо закріплений ще один сифонний або запірний диск 33, встановлений радіально і виступаючий зсередини назовні, в затворну камеру.

Живляча лінія 35, що входить в центрифугу зовні, встановлена, в даному випадку, паралельно живлячій трубі 7 на її зовнішньому діаметрі, дозволяє безпосередньо зсередини підводити в затворну камеру 29, незалежну від центрифугованого матеріалу затворну рідину, наприклад, воду.

Випускний отвір 37, що йде, в даному випадку, під гострим кутом до осі обертання від зовнішнього діаметра кільцевого простору 29 назовні з барабану 3, дозволяє безперервно відводити затворну рідину з кільцевого простору 29, забезпечуючи якісне очищення.

Під час роботи центрифуги, тобто при обертанні барабана 3 і шнека 5, в кільцевому просторі 29 встановлюється рівень затворної рідини Р3, що замикає внутрішню частину барабану 3 відносно зовнішнього середовища за умови перевищення кількості затворної рідини, що підводиться в затворну камеру, над кількістю рідини, що відводиться, яку регулюють розмірами випускного отвору 37. Надлишок води, що не витікає через! випускний отвір 37, витікає через відвідний канал 31.

Проте, за допомогою сифонового диску 33, в затворній камері 29 нескладно створити тиск, достатній для утримання газу в рідині. Тиск в затворній камері 29 можна змінювати шляхом зміни діаметру запірного і сифонового диску 33. Тиск впливає на спосіб вивантаження твердої фази і (або) її консистенцію.

Перелік посилань

Шнекова центрифуга з суцільним ротором

1

Барабан

3

Шнек

5

Підшипник

6

Живляча труба

7

Центрифугований матеріал

8

Розподільник

9

Центрифугуюча камера

11

Затвор

15

Камера

17

Зрізаючий диск

19

Відвідний канал

20

Замочний і сифонний диск

21

Кільцевий заплечик

23

Прохід

27

Кільцевий простір

29

Відвідний канал

31

Запірний і сифонний диск

33

Живляча лінія

35

Випускний отвір

37

Рівень рідини

Р1,Р2,Р3

Центрифугований матеріал

S