Спосіб розділення суспензії на центрифузі

Реферат: Спосіб розділення суспензії на центрифузі включає подачу суспензії по трубі живлення у ротор центрифуги, розділення суспензії у роторі на тверду фазу і рідину і наступне вивантаження окремо твердої фази і рідини із центрифуги. Перед розділенням суспензії на тверду фазу і рідину проводять класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази, класифіковану суспензію подають у ротор наступним чином: складову суспензії з частинками твердої фази найбільшого розміру подають найближче до осі обертання ротора, складову суспензії з частинками твердої фази найменшого розміру подають на внутрішню поверхню ротора, складову суспензії з частинками проміжного розміру подають у простір між першою та другою складовими. UA 98991 C2 (12) UA 98991 C2 UA 98991 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до пристроїв для розділення суспензії і може бути використаний для відділення твердої фази від рідкої, наприклад, при очищенні бурових розчинів, або очищенні стічних вод. Відомий спосіб розділення суспензії на центрифузі, який включає подачу суспензії по трубі живлення у центрифугу, розділення суспензії у роторі на тверду фазу і рідину і наступне вивантаження окремо твердої фази і рідини із центрифуги. (Шкоропад Д.Е. Центрифуги для химических производств. - М.: Машиностроение, 1975, ст. 201). До недоліків даного способу слід віднести низьку ефективність розділення твердої і рідкої фаз. Це обумовлене тим, що дрібні частки твердої фази в процесі розділення суспензії не встигають осаджуватися на стінках ротора і виносяться разом з рідиною із центрифуги. Низька ефективність розділення твердої і рідкої фаз (в середньому складає 70 %) є причиною зниження продуктивності центрифуги по кількості твердої фази, що затримується у центрифузі. Найближчим аналогом способу, що заявляється, є спосіб розділення суспензії на центрифузі Ноздровського, який включає подачу суспензії по трубі живлення у ротор центрифуги, розділення суспензії у роторі на тверду фазу і рідину. Достатньо високий ефект розділення рідкої і твердої фаз досягається за допомогою розміщених у роторі центрифуги додаткових вставок у вигляді конічних тарілок. (Соколов В.И. Центрифугирование. - М.: Химия, 1970, ст. 260-261). До недоліків найближчого аналога слід віднести невисоку надійність даного способу, обумовлену тим, що дані тарілки є ефективними тільки для дрібних часток твердої фази, а великі частки застряють між останніми. Все це спричиняє недостатньо високий ефект розділення і, в кінцевому рахунку, низьку продуктивність способу. В основу винаходу поставлено технічну задачу створення такого способу розділення суспензії на центрифузі, у якому за рахунок використання нової операції - класифікації суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази вдалось би досягти технічного результату, який полягає в підвищенні ефективності розділення твердої і рідкої фаз. Технічний результат, який досягається внаслідок використання даного винаходу, полягає в підвищенні ефективності розділення твердої і рідкої фаз. Даний технічний результат досягається тим, що у способі розділення суспензії на центрифузі, що включає подачу суспензії по трубі живлення у ротор центрифуги, розділення суспензії у роторі на тверду фазу і рідину і наступне вивантаження окремо твердої фази і рідини із центрифуги, згідно з винаходом, перед розділенням суспензії на тверду фазу і рідину проводять класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази, класифіковану суспензію подають у ротор наступним чином: складову суспензії з частинками твердої фази найбільшого розміру подають найближче до осі обертання ротора, складову суспензії з частинками твердої фази найменшого розміру подають на внутрішню поверхню ротора, складову суспензії з частинками проміжного розміру подають у простір між першою та другою складовими. Крім того, класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази проводять перед подачею суспензії у трубу живлення центрифуги. При цьому, класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази проводять всередині центрифуги. Аналіз співставлення з найближчим аналогом свідчить, що перед розділенням суспензії на тверду фазу і рідину проводять класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази, класифіковану суспензію подають у ротор наступним чином: складову суспензії з частинками твердої фази найбільшого розміру подають найближче до осі обертання ротора, складову суспензії з частинками твердої фази найменшого розміру подають на внутрішню поверхню ротора, складову суспензії з частинками проміжного розміру подають у простір між першою та другою складовими. Крім того, класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази проводять перед подачею суспензії у трубу живлення центрифуги. При цьому, класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази проводять всередині центрифуги. Технічний результат досягається наступним чином. В разі, коли суспензія не класифікована за розміром частинок твердої фази, крива траєкторії осадження частинки залежить, в першу чергу, від діаметра частинки. В умовах розміщення частинок на однаковій відстані від осі обертання ротора, чим більше діаметр частинки, тим більш крутіша її крива траєкторії осадження, тим більша вірогідність осадження цієї частинки в 1 UA 98991 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 межах довжини зони осадження L у центрифузі. І навпаки: чим менше діаметр частинки, тим більша вірогідність унесення останньої з рідиною. Для суспензії, класифікованої по ступенях розміру частинок твердої фази, таким чином, що складову суспензії з частинками твердої фази найбільшого розміру подають найближче до осі обертання ротора, складову суспензії з частинками твердої фази найменшого розміру подають на внутрішню поверхню ротора, крива траєкторії осадження частинки розміщена в межах довжини зони осадження. Суть винаходу пояснюється графічними матеріалами, де на фіг. 1 зображений повздовжній розріз центрифуги, на якій здійснюють спосіб; на фіг. 2 - криві траєкторій осадження окремих частинок твердої фази суспензії у центрифузі. На фіг. 3 - криві траєкторій осадження окремих частинок твердої фази класифікованої суспензії у центрифузі. На фіг. 4 - пристрій для реалізації способу розділення суспензії, в якому класифікацію суспензії проводять перед подачею останньої у трубу живлення центрифуги. На фіг. 5 - пристрій для реалізації способу розділення суспензії, в якому класифікацію суспензії проводять всередині центрифуги. z - вісь обертання ротора; d1 - діаметр частинки твердої фази найбільшого розміру; d2 - діаметр частинки твердої фази найменшого розміру; d3 - діаметр частинки твердої фази проміжного розміру; L - довжина зони осадження; r - відстань, на якій знаходиться частинка твердої фази від осі обертання ротора; rрт - радіус ротора; ro - радіус внутрішньої поверхні суспензії. Приклад 1 виконання способу. Спочатку проводять класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази, наприклад, на двох гідроциклонах 4. Класифікована суспензія, що підлягає розділенню, подається по трубі живлення 1 у ротор 2 центрифуги. В роторі в процесі центрифугування тверда фаза під дією відцентрової сили осідає на стінках ротора, а рідина віджимається до осі обертання z ротора 2. Труба живлення при цьому обладнана перетинками 3, паралельними стінкам труби живлення 1, що утворюють канали, по яких окремо складова суспензії з частинками найбільшого розміру діаметра d1 подається найближче до осі обертання ротора 2, а складова суспензії з частинками найменшого розміру діаметра d2 подається на внутрішню поверхню ротора. Складова суспензії з частинками проміжного розміру діаметра d3 подається у простір між першою і другою складовими. Приклад 2 виконання способу. Суспензія, що підлягає розділенню, подається по трубі живлення 1 у центрифугу. Потім проводять класифікацію суспензії всередині центрифуги, наприклад, за допомогою трьох каналів 5, приєднаних до внутрішнього кінця труби живлення у напрямку стінки ротора 2 (див. фіг. 5). Суспензія, класифікована по ступенях розміру частинок твердої фази, подається у ротор 2 наступним чином: складову суспензії з частинками твердої фази найбільшого розміру діаметром d1 подають найближче до осі обертання ротора, складову суспензії з частинками твердої фази найменшого розміру діаметром d2 подають на внутрішню поверхню ротора, складову суспензії з частинками проміжного розміру діаметром d3 подають у простір між першою та другою складовими. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 1. Спосіб розділення суспензії на центрифузі, що включає подачу суспензії по трубі живлення у ротор центрифуги, розділення суспензії у роторі на тверду фазу і рідину і наступне вивантаження окремо твердої фази і рідини із центрифуги, який відрізняється тим, що перед розділенням суспензії на тверду фазу і рідину проводять класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази, класифіковану суспензію подають у ротор наступним чином: складову суспензії з частинками твердої фази найбільшого розміру подають найближче до осі обертання ротора, складову суспензії з частинками твердої фази найменшого розміру подають на внутрішню поверхню ротора, складову суспензії з частинками проміжного розміру подають у простір між першою та другою складовими. 2 UA 98991 C2 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази проводять перед подачею суспензії у трубу живлення центрифуги. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що класифікацію суспензії по ступенях розміру частинок твердої фази проводять всередині центрифуги. 3 UA 98991 C2 Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4