Саморазгружающийся сепаратор для жидкости

 

Изобретение относится к сепараторам с центробежной пульсирующей выгрузкой осадка, применяющимся в перерабатывающих отраслях промышленности для разделения, очистки, концентрации и гомогенизации различных жидкостей. Сепаратор содержит вертикальный вал с барабаном, пакет тарелок, кольцевой поршень с уплотняющей кромкой и каналом под уплотнительным кольцом. Канал в теле поршня, кроме выхода к уплотняющей кромке поршня, сообщен с буферной камерой. В основании барабана выполнено отверстие-канал для частичного вывода буферной жидкости из буферной камеры. Проходные сечения отверстий-каналов, их положение относительно оси барабана, момент начала и окончания подачи подпитывающей и питающей буферной жидкости определяются расчетным путем. Технический результат состоит в упрощении конструкции сепаратора при повышении эффективности выгрузки осадка. 1 ил.

Изобретение относится к жидкостным сепараторам с периодической пульсирующей центробежной выгрузкой осадка и может быть использовано в различных отраслях перерабатывающей промышленности.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение металлоемкости. Указанная цель достигается тем, что, по крайней мере, одно отверстие-канал в поршне, имеющий выход к кромке поршня, под уплотнительным кольцом крышки барабана, сообщен с буферной камерой, а в днище основания барабана выполнен канал для частичного вывода буферной жидкости /воды/.

Существует сепаратор модели MRPX фирмы "Тетра-Лаваль" /рис. 25 Н.Н. Липатов. "Сепарирование в молочной промышленности" М. Пищепромиздат, 1971 г./, в котором так же, как и в заявленном, шламовая область барабана образована между крышкой и поршнем. Недостатком этого сепаратора является довольно сложное устройство управления работой поршня, включающее громоздкий дисковый клапан, прижимаемый к уплотнительному кольцу в основании рядом пружин, опирающихся на вставку сложной конфигурации, крепящуюся к основанию болтовым соединением с образованием управляющей работой поршня камерой. Эти пружины постоянно орошаются водой, ржавеют и ржавчина попадает в буферную воду, снижая возможности ее повторного использования.

Подпружиненный дисковый клапан и вставка с пружинами и болтами усложняют конструкцию, увеличивают высоту и металлоемкость барабана и сепаратора.

Имеется сепаратор /а.с. N 1667933 СССР/.

В этом сепараторе канал в поршне имеет выход к кромке поршня под уплотнительным кольцом крышки барабана и сообщен с управляющей камерой, образованной между поршнем и специальным диском, образующим с крышкой барабана шламовую полость для сбора осадка. Этот сепаратор по конструкции проще, но наличие специального диска и управляющей камеры или уменьшает рабочую полость барабана, или увеличивает высоту и металлоемкость его.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение металлоемкости.

Указанная цель достигается тем, что, по крайней мере, одно отверстие-канал в поршне, имеющий выход к кромке поршня, под уплотнительным кольцом крышки барабана, сообщен с буферной камерой, а в днище основания барабана выполнен канал для частичного вывода буферной жидкости /воды/.

На чертеже изображен общий вид барабана сепаратора в разрезе /например, для молока/, который состоит из основания 1 и крышки 2, скрепленных гайкой 3 тарелкодержателя 4 с пакетом тарелок 5, кольцевого поршня 6, опирающегося кромкой в уплотнительное кольцо 7. Крышка 2 и поршень 6 образуют шламовую полость 8, а основание 1 и поршень 6 образуют буферную камеру 9. На пакете 5 установлена разделительная тарелка 10. Основание 1 закреплено на вертикальном валу 11 гайкой 12, а под тарелкодержателем 4 размещен распределитель 13. В верхней части барабана размещены питающая труба 14 и напорные диски 15 и 16 для вывода легкой и тяжелой фракций /сливок и обрата/.

Для центробежной выгрузки осадка в основании 1 выполнены каналы 17. Буферная камера надежно герметизируется уплотнительными кольцами 18. В теле поршня выполнено отверстие-канал 19 с выходом к уплотняющей кромке поршня и в буферную камеру 9. В нижней части основания выполнено отверстие-канал 20 для частичного вывода буферной жидкости /воды/ и каналы 21 для ее подачи в барабан из приемной камеры 22, куда она подается из подпитывающего и питающего устройств 23 и 24.

Работает сепаратор следующим образом.

После полного набора оборотов барабаном в приемную камеру 22 подается буферная вода в количестве, превышающем ее расход через отверстия-каналы 19 и 20, в результате чего буферная камера заполняется и гидростатическое усилие в ней поднимает поршень, надежно герметизируя шламовую полость 8.

Подача воды из питающего устройства 24 прекращается, а из подпитывающего устройства 23 продолжает подаваться в количестве, превышающем ее расход через отверстие-канал 20. Излишки подпитывающей воды переливаются через кольцевой порог приемной камеры 22 и выводятся из сепаратора.

Сепаратор готов к работе и по питающей трубе 14 в барабан подается молоко, которое в пакете тарелок 5 разделяется на сливки и обрат, выводимые из барабана напорными дисками 15 и 16, а осадок скапливается в шламовой полости 8.

Центробежная разгрузка осадка осуществляется периодически, по мере его накопления, следующим образом. Прекращается подача подпитывающей воды и уровень ее в буферной камере из-за утечки через отверстие-канал 20 падает, приближаясь к нему. Соответственно падает гидростатическое сопротивление под поршнем и снижается давление поршня на уплотнительное кольцо 7. При выравнивании гидростатических усилий над поршнем и под поршнем наступает момент разгерметизации отверстия-канала 19, что способствует быстрому выводу буферной воды, быстрому перемещению поршня вниз под действием гидростатического усилия сепарируемого молока. Каналы 17 открываются, и осадок под действием центробежных сил выбрасывается из барабана в приемную посуду сепаратора /не показана/. Включается подача воды из устройств 23 и 24, буферная камера быстро заполняется, поршень перемещается вверх, в рабочее положение и подача воды из устройства 24 прекращается, а из устройства 23 продолжает подаваться подпитывающая вода до новой разгрузки осадка. Конструкция сепаратора по данному изобретению позволяет осуществить как частичную, так и полную центробежную выгрузку осадка и может использоваться в сепараторах с пульсирующей выгрузкой осадка открытого, полузакрытого и герметического исполнения.

Проходные сечения отверстий-каналов 19 и 20, их положение относительно оси барабана, время начала и окончания подачи буферной и подпитывающей воды определяются расчетом. Процесс сепарации и управления центробежными выгрузками осадка, а также и управления центробежной безразборной мойкой осуществляется автоматикой управления работой сепаратора известными средствами.

Формула изобретения

Саморазгружающийся сепаратор для жидкости, содержащий вертикальный вал с барабаном, включающим основание и крышку с уплотнительным кольцом, скрепленные кольцевой гайкой, пакет тарелок с тарелкодержателем, кольцевой поршень с уплотняющей кромкой и каналом в теле поршня под уплотнительным кольцом крышки, буферную камеру под поршнем и приемную камеру для буферной жидкости, отличающийся тем, что канал в теле поршня сообщен с буферной камерой и в основании барабана выполнен канал для частичного вывода буферной жидкости из буферной камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1