Відцентровий сепаратор

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЁСНИХ РЕСПУБЛИН (19) 3(31) SU m , 1024003 A В 04 С 11 /0U ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И А * АТЕНТУ (21) 267^^08/23-26 V22) 18 01.80 (3D 7900523-7 (32) 19.01.79 (33) Швеция (i»6) i 5 . O 6 . 8 3 . Бюл. № 22 (72) Оскар Гуннар Ховстадиус (Швеция) (71) Альфа-Лаваль АБ (Швеция) (53) 6 2 1 . 9 2 8 . 3 7 ( 0 8 8 . 8 ) (56) 1. Сепаратор FEUX--412U-30 фирмы "Альфа-Лаваль", Швеция. 2. Патент Швеции № 2 2 7 Ю 6 , кл. 82 в 15, 1968. 3. Патент Швеции № 325531, к л . 82 в 15, 1970. і (5 *) (57) 1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий ротор, разделительную камеру с патрубками выпуска разделенных фракций, приемную камеру, расположенную в нижней части ротора и снабженную регулирующим средством для твердой фракции, о т л и ч аю щ и_й с я тем, что, с целью повышения эффективности разделеіип потоков с изменяющейся вязкостью, регулирующее средство выполнено в виде вихревой камеры с тангенциальным впускным отверстием и центральным выпускным отверстием в верхней части, при этом впускное отверстие вихревой камеры соедине9 но с разделительной камерой. (Л ГС 00 102*4003 2.Сепаратор п о п . 1 , о т ли ча ю щ и й с я тем,что высота вихревой камерысостэвряет 10-30?от еедиаметра. 3. Сепаратор по п . , о т л и ч а ю щ и й с я тем,что вихревая камера расположена перпендикулярно к оси вращения ротора, а ее впускное отверстие направлено радиально наружу от оси вращения ротора. Изобретение относится к центробежному сепаратору, предназначенному для разделения поступающей смеси компонентов, в частности к центробежному сепаратору для разделения смесей иидкости и твердого вещества по меньшей мере на одну жидкую фракцию и одну фракцию с высоким содержанием твердых веществ, т.е. твердофазную фракцию. Известны сепараторы, содержащие ротор с вертикальной осью вращения, обычно снабженный рядом конических разделительных тарелок, или ротор с горизонтальной осью вращения, 15 обычно снабженный шнеком винтового транспортера, размещенным в роторе , ' и вращающимся со скоростью, отличающейся от скорости ротора, что делает возможной транспортировку твер-20 дофазной фракции ( собирающейся на самой удаленной от центра части ротора) в направлении оси вращения к отверстию для выпуска твердой фазы. паратор с вертикальной осью вращения и с ротором, снабженным расположенными по окружности отверстиями, которые могут периодически открываться . Такой центробежный сепаратор собирает твердофазную фракцию ^называемую шламом) в наиболее радиально удаленной от центра части сепаратора, и эта твердофазная фракция периодически разгружается через расположенные по окружности , отверстия. Такой центробежный сепаратор имеет довольно сложную и дорогостоящую конструкцию. Если содержание твердого вещества в жидкости достаточно высоко, может быть использован центробежный сепаратор с оотором, снабженным рядом расположенных по окружности постоянно открытых сопел. Эти сопла, диаметр отверстия которых обычно составляет 1 мм, используются, например, для дрожжевой суспензии [і]. Недостатком центробежных сепараторов этого типа является то, что площадь отверстия сопел должна быть '" ограниченной, чтобы расход твердофазной фракции, например дрожжевого концентрата, не был слишком большим, принимая во внимание высокое давление, обычно преобладающее в соплах (,порядка 150-200 бар) из-за большой центробежной силы, которая необходима для эффективного отделения дрожжей от жидкости. Это означает, что существует опасность их засорения. Поэтому возникает необходимость в определенном .регулировании расхода поступающей из центробежного сепаратора через выпускное отверстие твердофазной фракции, скапливающейся на наиболее удаленной радиально от центра части ротора. Известны и другие конструкции 25 сепараторов. Возникают проблемы» связанные с оптимальным выделением твердофазной^ фракции из смеси жидкости и твердого вещества, с конструкционной и 30 эксплуатационно-экономической точек зрения. Эта операция осуществляется оо многих отраслях промышленности Выбор типа центробежного сепаратора определяется рядом различных 35 факторов, особенно важными являются величина содержания твердого вещества в жидкости, распределение размера частиц твердого вещества и другие его свойства, такие как различные плот" * « ности жидкости и твердого вещества и различные абразивные свойства. Для смесей из жидкости и твердого вещества,в которых содержание твердого вещества сравнительно неболь-.Одна из этих проблем решена в шое,часто используют центробежный сецентробежном сепараторе, снабженном 1 02^+003 каналами, соединяющими наиболее удаленную в радиальном направлении от центра часть ротора с приемной камерой, расположенной в нижней, внутренней части ротора и снабженной выпускным устройством, причем отверстия каналов в приемной камере снабжены клапаном для открытия и закрытия этих каналов U 2 ] . При работе твердофазная фракция (шлам? течет по каналам вниз в приемную камеру, откуда она разгружается через выпускное устройство. Такой центробежный сепаратор может быть снабжен регулирующим средством, которое зыравнивает изменения величины содержания твердого вещества в поступающей смеси таким образом, что содержание твердого вещества в выпускаемой твердофазной фракции остается сравнительно неизменным. Такое регулирующее средство может содержать датчик, предназначенный воспринимать такое свойство, как вязкость выпускаемого твердофазного потока, и воздействовать на названный клапан через регулятор с тем, чтобы, открывая и закрывая отверстия каналов, поддерживать содержание твердого вещества в твердофазном потоке сравнительно постоянным. 10 15 20 25 30 Применение такого регулирующего средства часто дает довольно хорошие результаты, но оно дорогостоя35 щее и склонно к повреждениям. Проблема другого рода заключается в том, что роторы некоторых центробежных сепараторов изготовляются такого радиуса и приводятся 40 во вращение с такой скоростью, что периодический поток через сопла по окружности ротора приобретает такую высокую скорость, что твердое вещество действует в высшей степени абразивно, приводя к повреждению или даже выходу из строя запорных средств на выходных отверстиях. Это вызывает необходимость в определенных устройствах для ограничения скорости, которые не уменьшали бы чрез- 50 мерно проходное сечение. Даже в случаях, когда центробежный сепаратор указанного типа используется для разделения смеси из жидких 55 компонентов и предназначается для ' обогащения компонентами двух выходящих жидких фракций, существует потребность в регулировании потока по мень* шей мере одной жидкой фракции с тем, чтобы достичь требуемой степени обогащения данным компонентом. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является центробежный сепаратор, содержащий ротор, разделительную камеру с патрубками выпуска разделенных фракций, приемную камеру, расположенную в нижней части ротора и снабженную регулирующим средством для твердой фракции [_3]. Недостаток известного сепаратора - низкая эффективность разделения потоков с изменяющейся вязкостью. Цель изобретения - повышение эффективности разделения потоков с изменяющейся вязкостью. Поставленная цель достигается тем, что в сепараторе, содержащем ротор, разделительную камеру с патрубками выпуска разделенных фракций, приемную камеру, расположенную в нижней части ротора и снабженную регулирующим средством для твердой фракции, это средство выполнено в виде вихревой камеры с тангенциальным впускным отверстием и центральным выпускным отверстием в верхней части, при этом впускное отверстие вихревой камеры соединено с разделительной камерой. Целесообразно, чтобы высота вихре-1 івой камеры составляла 10-30% от ее диаметра. Предпочтительно вихревую камеру располагать перпендикулярно к оси вращения ротора, а ее впускное отверстие направлять радиально наружу от оси вращения ротора. Размещением вихревого гидравлического управляющего устройства (вихревой камеры) на выпускных отверстиях ротора обеспечивается возможность ограничения потока устройствами ограниченных размеров без уменьшения проходного сечения, что создавало бы опасность засорения. Вихревые гидравлические управляющие устройства обеспечивают возможность достаточно простого автоматического регулирования поступающего потока с изменяющейся вязкостью. В тех центробежных сепараторах, которые снабжены расположенными по окружности соплами в роторе, вихре- , вое гидравлическое управляющее уст- ' ройство предусмотрено в виде сопла /I 102^003 * поодольное сечению; на фиг.З ~ центв выпускном канале, предпочтительно робежный ротоо, снабженный выпускным таким образом, чтобы основное направканалом, направленным внутрь, во ление ( если смотреть от спираль'ЛГ ' T размещения вихревого гидравлиможности использования неактивной ческого управляющего устройства с энергии. • конической частью в радиальном Расположенные по окружности вывыпускном отверстии; на фиг.9 ~ грапускные отверстия ротора могут икеть осевое направление, но это не создафик зависимости расхода концентрает никакой особой проблемы для разме- 25 та от содержания сухого твердого вё-Н ttsectsa при испытаниях предлагаемого щения вихревых устройств на пути центробежного сепаратора", на фиг.10 движения потока. график зависимости расхода твердофазВ центробежных сепараторах,содерной фракции от содержания сухого жащих каналы, соединяющие наиболее ' твердого вещества'концентрата. удаленную часть ротора с приемной Сепараторы" fфиг,1-3) имеют центкамерой внизу внутренней части роторобежные роторы, которые установлены ра предусмотрено в каждом таком кзна' с возможностью вращения вокруг ле вихревое гидравлическое управляювертикальной оси 1 и могу г иметь щее устройство, предпочтительно во т рздиционную форму. Как показано, внутренней части, обращенное : через выпускные отверстия.снабженные вихревыми диодами, при увеличении с о держания твердых веществ и , следова-. 5 тельно, при увеличении в я з к о с т и . Это з н а ч и т , что при изменении содержания твердых веществ в поступающей смеси происходит определенное автоматическое регулирование расхода через выпускные iQ отверстия, т . е . низкое содержание сухих твердых веществ дает небольшой расход, а высокое содержание сухих твердых веществ - большой. Такое регулирование стабилизирует разделение с тем, чтобы можно было сохранять с о - 3 5 -держание сухих твердых веществ на о т 'носительно высоком уровне также и т о г д а , когда содержание сухого твер 10 дого вещества в поступающей смеси изменяется. Согласно изобретению в центробежных сепараторах описанного типа можно получить следующие преимущества. В роторах, снабженных постоянно открытыми выпускными отверстиями для выпуска из роторов твердофазной фракции, может быть разделена поступающая смесь с намного более низким содержанием сухих твердых веществ, чем это было возможно раньше, без уменьшения проходного сечения ,выпускных отверстии, что привело бы к опасности их засорения. По грубому подсчету проходное с е чение может быть увеличено в два раза путем установки вихревого гидравлического управляющего устройства, по сравнению с известными выпускными устройствами, без увеличения расхода, что повышает надежность за счет уменьшения вероятности засорения. Автоматическое регулирование содержания сухих твердых веществ в выпускаемом потоке твердофазной фрак*ции может быть получено в относительно широких пределах изменения содержания сухих твердых веществ в поступающей смеси. Возможно также более высокое содержание твердых веществ в выпускаемом потоке вследствие благоприятного соотношения между проходным сечением и расходом. 1024003 25 21 фиг Л 102^003 3000 WOO 5 *fa§ tS W ВНИИПИ Заказ ^ 2 ^ ^ / 5 2 Филиал ППП "Патент", Тираж 579 2S *' 15 Подписное г . Ужгород, ул. Проектная, k