Шнекова центрифуга з суцільним ротором, що містить зрізаючий диск, і спосіб її експлуатації

1. Шнекова центрифуга з суцільним ротором, що має барабан (3) з горизонтальною віссю обертання, охоплюючий центрифугуючу камеру (11), встановлений з можливістю обертання, шнек (5), встановлений в барабані (3) з можливістю обертання щонайменше один пристрій для відведення рідини і щонайменше один пристрій для вивантаження осаду, причому для відведення рідини передбачений зрізаючий диск (19), з'єднаний з камерою (29), яка відрізняється тим, що камера (29) виконана у вигляді кільцевого простору (29) з розташованим в ньому запірним і сифоновим диском (33), причому камера (29) є гідрогерметичною затворною камерою (29) для ізоляції центрифугуючої камери (11) від навколишнього середовища за допомогою затворної рідини, безпосередньо сполученою з живлячою лінією (35) для окремої, незалежної від центрифугованого матеріалу затворної рідини, і центрифуга (1) має другий сифонний диск (21), виступаючий з шнека (5) в радіальному напрямку 2. Шнекова центрифуга камеру (11). назовні, в центрифугуючу з суцільним ротором за пунктом 1, яка відрізняється тим, що затворна камера (29) з’єднана безпосередньо зі зрізаючим диском (19). 3. Шнекова центрифуга з суцільним ротором за одним з пп. 1 або 2, яка відрізняється тим, що сифонний диск (21) знаходиться на шнеку (5) перед місцем вивантаження осаду. 2 (19) 1 3 78059 4 лячій трубі (7) для центрифугованого матеріалу, 14. Спосіб експлуатації шнекової центрифуги з на зовнішньому колі цієї труби. суцільним ротором, виконаної за будь-яким з пп. 111. Шнекова центрифуга з суцільним ротором за 13, який відрізняється тим, що для герметизації будь-яким з пп. 1-10, яка відрізняється тим, що центрифугуючої камери (11) від зовнішнього серевипускний отвір (37) проходить під гострим кутом довища, в гідрогерметичну затворну камеру (29) до осі обертання від зовнішнього діаметра кільцепо живлячій лінії (35) подають окрему, незалежну вого простору (29) назовні з барабана (3). від центрифугованого матеріалу затворну рідину. 12. Шнекова центрифуга з суцільним ротором за 15. Спосіб за пунктом 14, який відрізняється тим, будь-яким з пп. 1-11, яка відрізняється тим, що що постійне очищення затворної камери (29) здійсифонний диск (21) і кільцевий заплечик (23) співснюють завдяки безперервному відведенню завіднесені один з одним так, щоб між ними під час творної рідини. роботи центрифуги встановлювався рівень рідини 16. Спосіб за одним з пп. 14 або 15, який відрізР1. няється тим, що тиск в затворній камері (29) регу13. Шнекова центрифуга з суцільним ротором за люють шляхом зміни діаметра запорного і сифобудь-яким з пп. 1-12, яка відрізняється тим, що нового диска (33). зрізаючий диск (19) встановлений герметично на 17. Спосіб за будь-яким з пп. 14-16, який відрізняживлячій трубі (7), нерухомій під час роботи ється тим, що тиск в центрифугуючій камері досяцентрифуги. гає 4 бар, зокрема від 0,5 до 2,5 бар. 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 ви тікаючої 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 чутливи х 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 відзовнішнього середовища. Ме та даного винаходу полягає в тому, щоб розробити таку шнекову центрифугу, використовуючи прості конструктивні засоби. Винахід досягає цієї мети за допомогою шне кової 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, застосуван 5 78059 6 ня затворних камер, що використовують окрему мають, в основному, форму циліндру, а також дізатворну рідину, незалежну від центрифугованого лянку, що звужується, яка в даному випадку має матеріалу, в центрифуга х з горизонтальною віссю конічну форму. обертання до цього описано не було. Центральна живляча труба 7, що проходить в При наростанні тиску усередині декантера або аксіальному напрямі, служить для подачі центришнекової центрифуги з суцільним ротором, частифугованого матеріалу 8 через розподільник 9, в на газу (такого, як СО2), розчиненого в центрифуданому випадку перпендикулярний до живлячої гованому продукті (наприклад, якому-небудь натруби 7, в центрифугуючу камеру 11, між шнеком 5 пої), за певних умов виходитиме зі шнекової і барабаном 3. центрифуги з суцільним ротором, що не має заЯкщо, наприклад, в центрифугу завантажують творної камери з двома сифоновими дисками і шламоподібну масу, то на стінках барабану осідаподачею затворної рідини. Даний винахід запобіють частинки твердої речовини. Рідка фаза знахогає цьому. диться ближче до внутрішньої частини центрифуЗа допомогою замочного або сифонового дисги. ку в затворній камері нескладно створити тиск, Встановлений на підшипнику 6 шнек 5, обердостатній для того, щоб газ, такий як СО2, залитається з трохи більшою або меншою швидкістю, шався в рідині (рідкій фазі). Змінюючи діаметр ніж барабан 3, і направляє центрифугований осад замочного (сифонового) диска, можливо змінюваS з барабана 3 до конічної ділянки на розвантажути тиск в затворній камері, який переважно повивальний пристрій (тут не показаний). нен складати до 4 бар, зокрема, від 0,5 до 2,5 бар. Рідина, навпаки, тече до більшого кола бараВід тиску залежить спосіб вивантаження осаду бана 3 в задній частині його циліндрової ділянки, а і/або його консистенція. потім - через затвор 15 поступає в камеру 17, яка Кільцевий простір затворної камери переважаксіально примикає до власне центрифугуючої но повинен бути з'єднаний з живлячою лінією і камери і яка має менший, ніж центрифугуюча кавипускним отвором, для безперервного підведенмера, діаметр. ня в камеру і виведення з камери затворної рідиВ камері 17 (див. також Фіг.2) для відведення ни. Це дозволяє набагато простіше, ніж в DE рідкої фази L знаходиться зрізаючий диск 19, до 19631226 А1, здійснювати постійне очищення каякого примикає відводний канал 20, що служить мери і ефективно запобігати утворенню нашарудля відведення рідкої фази L з барабану 3. Зрізавань. Завдяки цьому центрифуга задовольняє ючий диск 19 встановлений без зазору безпосерестрогим гігієнічним вимогам. дньо на нерухомій живлячій трубі 7. Оскільки виведення рідини здійснюють за доПереважно, в конічній частині барабана 3 пепомогою зрізаючого диска, за яким безпосередньо ред пристроєм для вивантаження твердої фази слідує затворна камера, принаймні, велика части(тут не показаним) центрифуга 1 повинна мати на розчиненого газу, наприклад, СО2, може бути другий сифонний диск 21, виступаючий в радіальзбережена в рідині, що виводиться, або що переному напрямі назовні з шнеку 5, в центрифугуючу робляється, що набагато спрощує переробку прокамеру 11, і занурений в рідину відносно рівня P1. дуктів, таких як пиво. Завдяки вказаному зануренню внутрішня, тобЗокрема, затворна камера і зрізаючий диск то центрифугуюча частина, центрифугуючої камерозташовані з боку барабана або у напрямку до ри 11 (в даному випадку, розташована праворуч барабану відносно головного підшипника барабавід сифонового диска 21) герметично ізольована ну, що дозволяє значно спростити конструкцію. від зовнішнього середовища або навколишньої Завдяки цьому, можливо отримати надійну гермеатмосфери. В конусній частині барабана 3 можна тизацію не тільки від навколишнього середовища, виконати також додаткові сифонові диски (тут не але і, залежно від обставин, герметизацію для показані), щоб впливати на консистенцію твердої запобігання забрудненню продукту масляним туфази. маном з боку головного підшипника, оберненого В камері 17, із сторони зрізаючого диска 19, до рідини (підшипник тут не показаний). зверненої до центрифугуючої камери, виконаний Шнекова центрифуга з суцільним ротором докільцевий заплечик 23, що йде радіально від внутдатково відрізняється тим, що сифонний диск знарішньої поверхні кола камери 17 у напрямку до ходиться на шнеку перед місцем вивантаження центру. осаду, а другий сифонний диск поміщений на шнеЧерез те, що сифонний диск 21 і кільцевій заку в конічній частині, причому кільцевий простір плечик в радіальному напрямку перекривають пов'язаний з живлячою лінією і випускним отвоодин одного, при роботі центрифуги між другим ром, що дозволяє здійснити постійне підведення і сифоновим диском 21 і кільцевим заплечиком 23 відведення затворної рідини в затворну камеру і з встановлюється рівень рідини Р1, завдяки тому, неї. що обидва ці елементи підігнані один до одного Нижче слідує більш докладний опис винаходу відповідним чином. з посиланнями на креслення, в яких: Навпаки, між розташованим ближче до зрізаНа Фіг.1 зображена в розрізі шнекова центриючого диска 19 кільцевим заплечиком 23 і зрізаюфуга з суцільним ротором відповідно до винаходу. чим диском 19 рівень рідини Р2 доходить до впусНа Фіг.2 зображена частина Фіг.1 в збільшекного отвору 25 зрізаючого диска. Рівень рідини ному вигляді. можна регулювати, злегка дроселюючи зрізаючий На Фіг.1 зображена шнекова центрифуга 1 з диск 19. барабаном 3, що має горизонтальну вісь обертанЗ протилежної кільцевому заплечику 23 стороня, в який поміщений шнек 5. Барабан 3 і шнек 5 ни зрізаючого диска 19, камера 17 проходить в 7 78059 8 радіальному напрямі всередину до живлячої трудиться, яку регулюють розмірами випускного би, тобто до меншого діаметра, ніж діаметр шнека отвору 37. Надлишок води, що не витікає через! 5 і далі, камера 17 переходить в аксіальний прохід випускний отвір 37, витікає через відвідний канал 27, до якого в аксіальному напрямі примикає кіль31. цевий простір 29, що служить як затворна камера, Проте, за допомогою сифонового диску 33, в і який, у свою чергу, переходить в аксіальний відзатворній камері 29 нескладно створити тиск, довідний канал 31 для затворної рідини на зовнішстатній для утримання газу в рідині. Тиск в затворньому колі живлячої труби 7 і відвідного каналу 31 ній камері 29 можна змінювати шляхом зміни діадля центрифугованого матеріалу, причому відвідметру запірного і сифонового диску 33. Тиск ний канал 31 для затворної рідини має менший впливає на спосіб вивантаження твердої фази і внутрішній діаметр, ніж прохід 27, так що затворна (або) її консистенцію. рідина, що переливається з затворної камери 29, Перелік посилань витікає через відвідний канал 31. Шнекова центрифуга з суцільним На внутрішньому колі затворної камери, тобто ротором 1 кільцевого простору 29, нерухомо закріплений ще Барабан 3 один сифонний або запірний диск 33, встановлеШнек 5 ний радіально і виступаючий зсередини назовні, в Підшипник6 затворну камеру. Живляча труба 7 Живляча лінія 35, що входить в центрифугу Центрифугований матеріал 8 зовні, встановлена, в даному випадку, паралельно Розподільник 9 живлячій трубі 7 на її зовнішньому діаметрі, доЦентрифугуюча камера 11 зволяє безпосередньо зсередини підводити в заЗатвор 15 творну камеру 29, незалежну від центрифугованоКамера 17 го матеріалу затворну рідину, наприклад, воду. Зрізаючий диск 19 Випускний отвір 37, що йде, в даному випадку, Відвідний канал 20 під гострим кутом до осі обертання від зовнішньоЗамочний і сифонний диск 21 го діаметра кільцевого простору 29 назовні з баКільцевий заплечик 23 рабану 3, дозволяє безперервно відводити затвоПрохід 27 рну рідину з кільцевого простору 29, забезпечуючи Кільцевий простір 29 якісне очищення. Відвідний канал 31 Під час роботи центрифуги, тобто при оберЗапірний і сифонний диск 33 танні барабана 3 і шнека 5, в кільцевому просторі Живляча лінія 35 29 встановлюється рівень затворної рідини Р3, що Випускний отвір 37 замикає внутрішню частину барабану 3 відносно Рівень рідини Р1,Р2,Р3 зовнішнього середовища за умови перевищення Центрифугований матеріал S кількості затворної рідини, що підводиться в затворну камеру, над кількістю рідини, що відво 9 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 78059 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601