Вібраційний екстрактор

Вібраційний екстрактор, який містить вертикальний циліндричний корпус із пристроями безперервного введення та виведення відповідно рідкої та твердої фаз, встановлені у робочому об'ємі корпуса вертикальні штоки, що забезпечені від приводу можливістю вертикального взаємовідносного протиспрямованого коливального руху з заданими амплітудами та частотами, із по черзі закріпленими на них сепарувальнотранспортувальними тарілками, який відрізняється тим, що сепарувально-транспортувальні тарілки мають багатопелюсткову конструкцію, в якій пластини-пелюстки виконані з гнучкого еластичного перфорованого матеріалу та з саморегульованими за пропускною здатністю по твердій фазі живими перерізами . (19) (21) a200812893 (22) 05.11.2008 (24) 25.05.2010 (46) 25.05.2010, Бюл.№ 10, 2010 р. (72) ЗАВЯЛОВ ВОЛОДИМИР ЛЕОНІДОВИЧ, БОДРОВ ВІКТОР СЕМЕНОВИЧ, МИСЮРА ТАРАС ГРИГОРОВИЧ, ПОПОВА НАТАЛІЯ ВІКТОРІВНА (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ (56) SU 1214130 A; 28.02.1986 UA 14515 U; 15.05.2006 UA 27705 U; 12.11.2007 JP 2004321137 A; 18.11.2004 JP 6056647 A; 01.03.1994 GB 1354518; 30.05.1974 3 узагальнену процесно-апаратурну ефективність апарата. В основну винаходу покладено задачу створення такої конструкції вібраційного екстрактора, яка забезпечить безперервно-періодичне протиспрямоване взаємопроникнене переміщення твердої і рідкої фаз в робочому об'ємі апарата з одночасною реалізацією таких ефектів: безперервне інтенсивне оновлення поверхні контакту твердої та рідкої фаз в двофазному потоці у всіх його перерізах по висоті апарата і, як наслідок, створення та підтримання тривалого у часі максимального значення рушійних сил теплообмінну та масообміну; ліквідація під- та надтарілочних застійних зон і, як наслідок, інтенсифікація кінетики тепломасообміну в локальних робочих об'ємах апарата, позбавлених застійних зон. Поставлена задача вирішується тим, що вібраційний екстрактор включає в себе вертикальний циліндричний корпус із пристроями безперервного введення та виведення відповідно рідкої та твердої фаз, встановлені у робочому об'ємі корпуса вертикальні штоки, що забезпечені від приводу можливістю вертикального взаємовідносного протиспрямованого коливального руху з заданими амплітудами та частотами, із по черзі закріпленими на них сепарувально-транспортувальними тарілками. Згідно винаходу, сепарувальнотранспортувальні тарілки містять багатопелюсткову конструкцію - пластини-пелюстки з гнучкого еластичного перфорованого матеріалу та з саморегульованими за пропускною здатністю по твердій фазі живими перерізами. На фіг. 1 зображено загальний вид вібраційного екстрактора з гнучкими еластичними пластинами-пелюстками. На фіг.2 зображено загальний вид тарілки з гнучкими еластичними пластинами-пелюстками при її русі униз. На фіг.З зображено вид зверху тарілки з гнучкими еластичними пластинами-пелюстками при її русі униз. На фіг.4 зображено переріз А-А тарілки з гнучкими еластичними пластинами-пелюстками при її русі униз. На фіг.5 зображено загальний вид тарілки з гнучкими еластичними пластинами-пелюстками при її русі уверх. На фіг.6 зображено вид зверху тарілки з гнучкими еластичними пластинами-пелюстками при її русі уверх. На фіг.7 зображено переріз Б-Б тарілки з гнучкими еластичними пластинами-пелюстками при її русі уверх. Вібраційний екстрактор представляє собою апарат безперервної дії і складається з вертикального корпуса 1 із пристроями введення 2 та виведення 3 рідкої фази та із пристроями введення 4 та виведення 5 твердої фази, та із встановленими у його робочому об'ємі 6 двома вертикальними штоками 7, які забезпечені від приводу 8 вертикального взаємовідносного протиспрямо-ваного коливального руху із заданими амплітудами та частотами, та такі, що несуть на собі по черзі 90802 4 закріплені на них сепарувально-транспортувальні тарілки 9 необхідної кількості. Кожна тарілка 9 складається із базової частини, яка містить периферійну рамку-обичайку 10 із вертикальним по периферії бортом 11 певної висоти, центральну маточину 12 з радіальними спицями 13, що жорстко з'єднують обичайку 10 із маточиною 12, та з регулярної решітки 14. Гнучка регульована частина тарілки представляє собою багатопелюсткову із гнучкого еластичного перфорованого матеріалу конструкцію - пластини-пелюстки 15, що розташовані на решітці 14 та жорстко фіксовані накладкою 16 на маточині 12 і несе на собі обмежувальні рамки 17, які розміщені безпосередньо на верхніх площинах гнучких еластичних пластин-пелюстків 15 тарілки і мають змогу контактувати з ними, вільно переміщуватись і сковзати по ним, але, одночасно, в границях обмежувальних зазорів направляючих елементів 18. Периферійні площини пластин-пелюстків 15 з певним зазором досягають борта 11 тарілки та лягають на горизонтальні опорні виступи обичайки 10, а нижні площини пелюстків 15 лягають на решітку 14, яка жорстко укладена в границях верхньої горизонтальної площині спиць 13. Наявні в маточині 12 отвори 19 забезпечують монтаж тарілок на вертикальних штоках 7. Вібраційний екстрактор працює так. Екстрагент вводиться в робочий об'єм 6 апарата через пристрій 2, вільно переміщується зверху до низу робочого об'єму апарата і після контактування з твердою фазою, вже у вигляді екстракту, виводиться через пристрій 3. Тверда фаза вводиться в робочий об'єм апарата через пристрій 4, пенетрує в рідку фазу, змішується з нею: таке забезпечує утворення двофазної суміші, яка подалі піддається діянням гідромеханічних коливань з боку багатопелюсткових тарілок 9, а саме, як приклад: при русі штока 7 з "непарними" тарілками униз, пластини-пелюстки 15 тарілок піднімаються під дією сил тиску підтарілчатих стовпів рідини - двофазної суміші на висоту, яка обмежується регульованим радіусом сковзання рамок 17 і, таким способом, через утворені периферійні та внутрішні радіальні канали та їх живі перерізи, забезпечується розділення двофазної суміші; одночасно, при протифазовому русі штока 7 з "парними" тарілками уверх, їх пластини-пелюстки 15 під дією сил тиску надтарілочного стовпа двофазної суміші опускаються на площину решіток 14, перекривають живі перерізи робочого об'єму апарата і, як наслідок, забезпечують накопичення твердої фази у відповідному (своєму) надтарілочному робочому об'ємі. Форма, живі перерізи та визначальні геометричні розміри перфорацій пластин-пелюсток співвідносяться з такими ж характеристиками частинок твердої фази (сировини), забезпечуючи сепарувальнотранспортувальну здатність тарілки рідкої фази в підтарілковий робочий об'єм (фільтруванням через перфорації в пластинах-пелюстках). Такі протифазові із заданою амплітудою та частотою коливальні рухи певної сумарної кількості "парних" та "непарних" багатопелюсткових тарілок в усьому робочому об'ємі апарата забезпечують безперервне - ступінчасте (послідовно-порційне) 5 та протиспрямоване до напряму руху рідкої фази транспортування твердої фази від її входу 4 до виходу 5 з апарата, а також, що є принциповим, забезпечують напрямок руху двофазних потоків від центральної частини робочого об'єму апарата до периферії цього об'єму, змиваючи пристінні шари твердої фази, як приклад, листової та трав'яної сировини. Технічним результатом передбачається можливість забезпечення безперервно-періодичного протиспрямованого взаємопроникненого перемі 90802 6 щення твердої і рідкої фаз в робочому об'ємі апарата з одночасною реалізацією таких ефектів: безперервного інтенсивного оновлення поверхні контакту твердої та рідкої фаз в двофазному потоці у всіх його перерізах по висоті апарата і, як наслідок, створення та підтримання тривалого у часі максимального Значення рушійних сил теплообмінну та масообміну; ліквідація під- та надтарілочних застійних зон і, як наслідок, інтенсифікація кінетики тепло-масообміну в локальних робочих об'ємах апарата, позбавлених застійних зон. 7 90802 8 9 90802 10 11 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 90802 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601