Саморазгружающийся сепаратор жидкости

 

Изобретение предназначено для сепарации жидкости и относится к жидкостным сепараторам с периодической центробежной выгрузкой осадка, применяющимся в мясомолочной, пищевой, химической и других отраслях промышленности и сельского хозяйства. Саморазгружающийся сепаратор жидкости содержит установленный на вертикальном валу барабан, включающий основание и крышку с уплотнительным кольцом, тарелкодержатель с пакетом конических тарелок, поршень с уплотняющей кромкой и каналом в теле поршня, имеющим выход к уплотняющей кромке, буферную камеру под поршнем, камеру для управляющей жидкости, канал в основании для частичного вывода буферной жидкости из буферной камеры. Канал в теле поршня выполнен с выходом в буферную камеру, камера для управления жидкости выполнена в основании и сообщена радиальным каналом с наружной поверхностью основания, при этом канал для частичного вывода буферной жидкости из буферной камеры сообщен с радиальным каналом. Технический результат: упрощение конструкции, снижение металлоемкости барабана, уменьшение расхода жидкости (воды) на управление работой механизма центробежной разгрузки осадка. 3 ил.

Изобретение относится к жидкостным сепараторам с периодической центробежной выгрузкой осадка, использующимся в мясомолочной, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен сепаратор а.с. 1667933 СССР, содержащий установленный на вертикальном валу барабан, включающий основание и крышку с уплотнительным кольцом, тарелкодержатель с пакетом конических тарелок, поршень с уплотняющей кромкой и каналом, имеющим выход к уплотняющей кромке, буферную камеру, камеру для управляющей жидкости, канал в основании для вывода буферной жидкости из буферной камеры.

Однако образованная между поршнем и специальным диском камера для управляющей жидкости у этого сепаратора усложняет конструкцию и увеличивает металлоемкость барабана, а также к недостатку этой конструкции следует отнести и повышенный расход управляющей жидкости.

Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции, снижении металлоемкости барабана и уменьшении расхода жидкости (воды) на управление работой механизма центробежными разгрузками осадка.

Для достижения этого результата в предложенном сепараторе канал в поршне, имеющий выход к уплотняющей кромке, сообщен с буферной камерой, камера для управляющей жидкости выполнена в основании и сообщена радиальным каналом с наружной поверхностью основания, при этом канал для вывода буферной жидкости из буферной камеры сообщен с радиальным каналом.

На фигуре 1 представлен установленный на вертикальном валу барабан сепаратора в частичном разрезе с питающей трубой, напорными дисками для вывода легкой и тяжелой фракций и устройством для подачи в барабан буферной и управляющей жидкости, а на фигуре 2, 3 представлены варианты исполнения.

Саморазгружающийся сепаратор жидкости содержит установленный на вертикальном валу 1 барабан, включающий основание 2 и крышку 3 с уплотнительным кольцом 4, скрепленные кольцевой гайкой 5, тарелкодержатель 6 с пакетом конических тарелок 7, поршень 8 с уплотняющей кромкой 9 и сообщенным с ней и буферной камерой 10 каналом 11 в теле поршня. В днище основания выполнен канал 12 для частичного вывода буферной жидкости из буферной камеры и радиальный канал 13, сообщенный с камерой для управляющей жидкости 14, сообщенной радиальным каналом с наружной поверхностью основания, при этом канал 12 и канал радиальный 13 сообщены между собой. В основании барабана также выполнена приемная камера 15 для буферной жидкости, сообщенная каналом 16 с буферной камерой 10, а под основанием размещены устройства 17 и 18 для подачи буферной и управляющей жидкости.

В верхней части барабана размещены с зазорами питающая труба 19 и напорные диски 20 и 21 для вывода легкой и тяжелой фракций.

На фиг. 2, 3 показаны 2 варианта выполнения устройства, в которых вход канала 12 в канал 13 расположен на меньшем радиусе R₂ по сравнению с рассчетным R₁, при этом радиус выхода канала 12 из буферной камеры может быть увеличенным от рассчетного, что в совокупности позволит повысить четкость работы механизма разгрузки осадка и значительно сократить расход буферной жидкости.

Варианты исполнения устройства показаны схематично в разрезе по вертикальной плоскости. При конструкторском исполнении следует выбирать наиболее рациональное взаимное расположение канала 12, радиального канала 13 и камер 14 и 15.

Работает сепаратор следующим образом.

После набора рабочей частоты вращения барабана из устройства 17 в приемную камеру 15 подается буферная жидкость (вода), которая через канал 16 заполняет буферную камеру 10 и поршень 8 под гидростатическим давлением поднимается вверх, упираясь в уплотнительное кольцо крышки 4, надежно запирая рабочую полость барабана, причем количество буферной воды подается значительно больше в единицу времени утечки ее через каналы 11 и 12, а избыток ее, переливаясь через кольцевой бурт камеры 15, поступает в сборник под барабаном (на чертеже не показан). После закрытия поршня подача буферной жидкости прекращается, а остается только подача подпитывающей воды в количестве, превышающем ее выход через каналы 12 и 13. В таком состоянии сепаратор готов к работе.

Из питающей трубы 19 в барабан подается исходная эмульсия, например молоко, которое в центробежном поле межтарелочных пространств разделяется на сливки и обрат, выводимые из сепаратора напорными дисками 20 и 21. Осадок скапливается у периферии внутренней полости барабана.

Центробежная разгрузка осадка осуществляется в следующей последовательности.

Прекращается подача подпитывающей жидкости из устройства 17 и почти одновременно включается подача определенной порции воды из устройства 18, которая по каналу 13 выводится из барабана.

После прекращения подачи подпитывающей воды, компенсирующей расход через канал 12, уровень воды в буферной камере быстро падает, этому способствует как давление, создаваемое самой буферной жидкостью у канала 12, так и подсос ее проходящей по каналу 13 со значительно большей скоростью управляющей воды.

Уровень воды в буферной камере падает и давление поршня на уплотнительное кольцо 4 ослабевает. Усилием от сепарируемого молока поршень перемещается вниз, открывая путь осадку на выброс из барабана через щели в основании в сборник осадка (на чертеже не показан). Затем подача управляющей воды прекращается и включается подача буферной и подпитывающей воды в количестве, превышающем ее расход через каналы 11 и 12. Буферная камера быстро заполняется, возвращая поршень в рабочее положение, после чего подача буферной воды прекращается, остается подача подпитывающей воды до следующей разгрузки осадка.

Таким образом, управляющая жидкость, пропускаемая по каналу 13, служит так же, как и канал 11 в теле поршня, более четкой работе поршня при его перемещениях вниз, исключая затяжные разгрузки осадка и возможные при этом потери продуктов сепарирования.

Предложенный бесклапанный механизм управления центробежными разгрузками осадка может успешно применяться в сепараторах открытого, полузакрытого и закрытого исполнения и различного назначения.

Формула изобретения

Саморазгружающийся сепаратор жидкости, содержащий установленный на вертикальном валу барабан, включающий основание и крышку с уплотнительным кольцом, тарелкодержатель с пакетом конических тарелок, поршень с уплотняющей кромкой и каналом в теле поршня, имеющим выход к уплотняющей кромке, буферную камеру под поршнем, камеру для управляющей жидкости, канал в основании для частичного вывода буферной жидкости из буферной камеры, отличающийся тем, что канал в теле поршня выполнен с выходом в буферную камеру, камера для управляющей жидкости выполнена в основании и сообщена радиальным каналом с наружной поверхностью основания, при этом канал для частичного вывода буферной жидкости из буферной камеры сообщен с радиальным каналом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3