Сепаратор для разделения суспензий

 

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидких неоднородных суспензий в поле действия центробежных сил и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности и увеличение степени сгущения осадка. Сепаратор содержит ротор, состоящий из основания 1 и крышки 2. Внутри ротора установлен тарелкодержатель 3 с пакетом тарелок 4, имеющих отверстия для подачи суспензии в межтарелочные зазоры, и сопла 6 для выгрузки осадка, расположенные в основании 1 ротора. Тарелки 4 имеют дополнительные отверстия, каждое из которых расположено на одной образующей тарелки 4 с основным отверстием ближе к центру и служит также для подачи исходной суспензии в межтарелочный зазор. При этом диаметр основного отверстия превышает диаметр дополнительного, а расстояние между соседними кромками этих отверстий меньше диаметра дополнительного отверстия. Между конусной поверхностью тарелкодержателя 3 и основанием 1 ротора имеются каналы 8 для подвода исходной суспензии к каналам 9 и 10, образуемым отверстиями основного и дополнительного рядов в тарелках 4. В тарелкодержателе 3 имеются каналы для отвода осветленной жидкости из ротора. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидких неоднородных суспензий в поле действия центробежных сил и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности и увеличение степени сгущения осадка. На фиг. 1 изображен ротор центробежного сепаратора, вертикальный разрез; на фиг. 2 - тарелка центробежного сепаратора, вид сверху. Сепаратор содержит ротор, состоящий из основания 1 и крышки 2. Внутри ротора установлен тарелкодержатель 3 с пакетом тарелок 4, имеющих отверстия 5 для подачи суспензии в межтарелочные зазоры, и сопла 6 для выгрузки осадка, расположенные в основании 1 ротора. Тарелки 4 пакета имеют дополнительные отверстия 7, каждое из которых расположено на одной образующей тарелки 4 с основным отверстием ближе к центру и служит также для подачи исходной суспензии в межтарелочный зазор. При этом диаметр (D) основного отверстия 5 превышает диаметр (d) дополнительного 7, а расстояние (S) между соседними кромками этих отверстий меньше диаметра (d) дополнительного отверстия 7. Между конусной поверхностью тарелкодержателя 3 и основанием 1 ротора имеются каналы 8 для подвода исходной суспензии к каналам 9 и 10, образуемым отверстиями основного и дополнительного рядов в тарелках 4. Пространство 11 для сгущения осадка (шламовое пространство) образуется в роторе между стенками основания 1 и крышки 2 ротора и кольцевой плоскостью, проходящей через перфорированные края отверстий основного ряда в тарелках пакета. Межтарелочное пространство 12 ограничено поверхностями соседних тарелок и разделено в плане планками 13 на секторы 14. В каждом секторе 14 выполнено по одному отверстию 5 основного ряда и по одному отверстию 7 дополнительного ряда. В тарелкодержателе 3 имеются каналы 15 для отвода осветленной жидкости (фугата) из ротора. Сепаратор для разделения суспензий работает следующим образом. Подлежащая разделению суспензия через внутреннюю полость тарелкодержателя 3 поступает в каналы 8. Далее она распределяется между двумя рядами каналов 9 и 10. Скорость закрутки исходной суспензии перед входом в каналы 9 и 10 при этом меньше, чем в прототипе и в серийных конструкциях, так как расходы через каждый канал при двухрядном расположении их в пакете тарелок снижается. Кроме того, дополнительные каналы 10 смещены к центру ротора, поэтому расстояние от них до границы сгущенного осадка в шламовом пространстве 11 возрастает. Все это приводит к значительному уменьшению смещения исходной суспензии со сгущенным осадком перед входом в каналы 9 и 10. Поэтому суспензия, поступающая в пакет тарелок, и суспензия, подаваемая в сепаратор на разделение (исходная), близки по концентрации твердой фазы. Из каждого канала 9 и 10 суспензия распределяется по межтарелочным зазорам. Равномерность распределения суспензии зависит от перепада давления по высоте каналов 9 и 10 на их входном участке. Ввиду увеличенного количества рядов отверстий и вызываемого этим уменьшения перепада давления на входных участках этих каналов в предлагаемой конструкции суспензия равномерно распределяется по тарелкам 4 и поступает на разделение в межтарелочные зазоры. При наличии одного ряда отверстий поток суспензии занимает только небольшую часть сектора 14 между планками 13, а остальная часть является застойной зоной. Площадь, занимаемая потоком суспензии в секторе тарелки между планками при двухрядном расположении отверстий, большая. Таким образом, увеличивается коэффициент использования площади тарелок. В межтарелочном пространстве 12 происходит выделение твердой фазы из потока суспензии и осаждение ее на внутренней поверхности тарелок. Накапливающийся между отверстиями в тарелках осадок сползает в шламовое пространство 11. При выходе суспензии из отверстий в межтарелочное пространство 12 происходит закрутка потока, которая уменьшается с увеличением количества рядов отверстий, соответственно уменьшается и вредное смешение потока исходной суспензии и сползающего с тарелок осадка, пути которых пересекаются вблизи отверстий. Сползающий с тарелок осадок сгущается в шламовом пространстве 11 и выгружается через сопла. Встречное движение суспензии и шлама неизбежно приводит к частичному размыванию последнего. Поэтому дополнительный ряд отверстий необходимо располагать именно на одной образующей с основным, что не ухудшает условий сползания осадка. Дополнительный ряд отверстий уменьшает поверхность разделения. Чтобы эффект от выравнивания загрузки тарелок превысил эффект от снижения поверхности разделения, необходимо отверстия дополнительного ряда располагать как можно ближе к отверстиям основного ряда. Экспериментально установлено: во-первых - расстояние между соседними краями пар отверстий основного и дополнительного рядов не должно превышать размера отверстия, во-вторых - диаметр отверстия дополнительного ряда не должен быть больше диаметра отверстия основного ряда. Экспериментально обнаруженное условие необходимо для равномерного распределения расходов между обоими рядами, что приводит к наибольшему снижению потерь давления на входном участке канала, образованного отверстиями в тарелках, и к лучшему выравниванию расходов исходной суспензии между отдельными тарелками. Предложенный сепаратор для разделения суспензий, например, при разделении кормовых дрожжей позволяет увеличить производительность по исходной суспензии на 20-25% без снижения качества разделения и одновременно повысить степень сгущения осадка на 30-40% при сохранении габаритных размеров роторов, тарелок и мощности привода.

Формула изобретения

СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ, включающий ротор, состоящий из основания и крышки, установленный внутри ротора тарелкодержатель, пакет тарелок, имеющих отверстия для подачи суспензии в межтарелочные зазоры, и сопла для выгрузки осадка, расположенные в основании ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и увеличения степени сгущения осадка, тарелки пакета имеют дополнительные отверстия, каждое из которых расположено на одной образующей тарелки с основным отверстием ближе к центру и служит также для подачи исходной суспензии в межтарелочный зазор, при этом диаметр основного отверстия превышает диаметр дополнительного, а расстояние между соседними кромками этих отверстий меньше диаметра дополнительного отверстия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2