Сепаратор для разделения эмульсий

 

Изобретение относится к оборудованию для разделения эмульсий на фракции в поле центробежной силы и может быть использовано в пищевой и других отраслях промышленности. Сепаратор включает барабан, содержащий основание со ступицей и крышку, пакет тарелок, установленный на тарелкодержателе, имеющем корпус и опорный конус для пакета тарелок, сепарирующе-питающие камеры, разделенные перегородками, и расположенные между ними приемные зоны легкой фракции. Сепаратор также включает средства для ввода исходной эмульсии и вывода легкой и тяжелой фракций. Корпус тарелкодержателя снабжен дополнительным конусом, образующим со ступицей основания канал для прохода исходной эмульсии, а с опорным конусом - зону первичной сепарации эмульсии, разделенную перегородками на секторы, которые сообщены с сепарирующе-питающими камерами. Приемные зоны легкой фракции ограничены прикрепленными к опорному конусу тарелкодержателя наклоненными днищами и обтекаемой формы стенками, жестко связанными с корпусом и опорным конусом тарелкодержателя дополнительными перегородками, удваивающими число сепарирующе-питающих камер. Изобретение обеспечивает повышение производительности сепаратора при разделении молока и других эмульсий. 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию для разделения эмульсий на фракции в поле центробежной силы и может быть использовано в пищевой и других отраслях промышленности.

Известен сепаратор для разделения эмульсий, преимущественно молока, включающий барабан, состоящий из основания и крышки, пакета тарелок, тарелкодержателя, коническая опорная часть которого имеет отверстия для подачи исходной эмульсии в пакет тарелок, питающей трубы, расположенной внутри тарелкодержателя, напорных камер с отводящими дисками легкой и тяжелой фракций и устройства для предварительного выделения из эмульсии крупных частиц легкой фракции, состоящего из сепарирующих камер, служащих одновременно для подвода эмульсии в пакет тарелок и образованных внутренней поверхностью пакета тарелок и вертикальными радиальными перегородками, жестко связанными с тарелкодержателем по его высоте (SU 1076148 А, В 04 В 11/02, 28.02.84). Сепарирующие камеры расположены между зонами отвода легкой фракции из пакета тарелок и сообщены с напорной камерой легкой фракции.

Известен сепаратор для разделения эмульсий, который имеет конструкцию, аналогичную вышеуказанному сепаратору (SU 1214214 А, В 04 В 1/08, 28.02.1986). В нижней части каждой сепарирующей камеры барабана между вертикальными радиальными перегородками установлена дополнительная перегородка, образующая камеру для предварительной сепарации исходной эмульсии, при этом высота указанной перегородки составляет 1/3-1/2 высоты внутренней цилиндрической поверхности пакета тарелок.

Недостатком описанных сепараторов является то, что в них возможно поступление неразделенной эмульсии в легкую фракцию, что приводит к ухудшению ее качества.

Ближайшим техническим решением к предложенному является сепаратор для разделения эмульсий, преимущественно молока, включающий средства для ввода исходной эмульсии и вывода легкой и тяжелой фракций, барабан, содержащий основание со ступицей и крышку, пакет тарелок, тарелкодержатель, имеющий корпус и опорный конус для пакета тарелок, сепарирующе-питающие камеры, разделенные перегородками, и расположенные между ними приемные зоны легкой фракции (SU 1768309 А2, В 04 В 1/08, 15.10.1992). На верхних поверхностях торцов и верхних конических частях тарелок прикреплены радиальные планки для предотвращения уноса части не полностью разделенной эмульсии из сепарирующих камер в зону отвода легкой фракции. Планки имеют высоту, равную зазору между смежными тарелками пакета.

К недостаткам этого сепаратора относятся нерациональное использование полостей барабана между пакетом тарелок и корпусом тарелкодержателя и под его опорным конусом. Кроме того, наличие перегородки с отверстиями между опорным конусом и корпусом тарелкодержателя турбулизирует поток эмульсии на входе в сепарирующе-питающие камеры, что снижает эффективность разделения и производительность сепаратора.

Технический результат изобретения заключается в увеличении его производительности.

Для достижения этого результата в предложенном сепараторе для разделения эмульсий, преимущественно молока, включающем средства для ввода исходной эмульсии и вывода легкой и тяжелой фракций, барабан, содержащий основание со ступицей и крышку, пакет тарелок, тарелкодержатель, имеющий корпус и опорный конус для пакета, сепарирующе-питающие камеры, разделенные перегородками, и расположенные между ними приемные зоны легкой фракции, корпус тарелкодержателя снабжен дополнительным конусом, образующим со ступицей основания канал для прохода исходной эмульсии, а с опорным конусом - зону первичной сепарации эмульсии, разделенную перегородками на секторы, которые сообщены с сепарирующе-питающими камерами. Приемные зоны легкой фракции ограничены прикрепленными к опорному конусу тарелкодержателя наклонными днищами и обтекаемой формы стенками, жестко связанными с корпусом и опорным конусом тарелкодержателя дополнительными перегородками, удваивающими число сепарирующе-питающих камер.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен предложенный сепаратор в частичном продольном разрезе, на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1, на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1.

Сепаратор для разделения эмульсий, преимущественно молока, включает установленный на вертикальном валу 1 барабан, содержащий основание 2 со ступицей 3 и крышку 4, скрепленные гайкой 5. Внутри барабана размещен пакет конических тарелок 6, установленный на тарелкодержателе 7, имеющий корпус 8 и опорный конус 9.

Корпус 8 снабжен дополнительным конусом 10, образующим со ступицей основания канал 11 для прохода исходной эмульсии, а с опорным конусом - зону 12 первичной сепарации эмульсии, разделенную перегородками 13 на секторы 14, которые сообщены с сепарирующе-питающими камерами 15. Между этими камерами расположены приемные зоны 16 легкой фракции, ограниченные прикрепленными к опорному конусу тарелкодержателя наклонными днищами 17 и обтекаемой формы стенками 18, жестко связанными с корпусом и опорным конусом тарелкодержателя дополнительными перегородками 19, удваивающими число сепарирующе-питающих камер. Часть перегородок 13 является ребрами тарелкодержателя для посадки и центровки пакета тарелок. Тарелкодежатель снабжен крышкой 20, имеющей отверстия 21 и 22 для прохода легкой фракции к напорному диску 23. Внутри корпуса 8 тарелкодержателя укреплены ребра 24 для раскручивания исходной эмульсии. На пакете тарелок установлена разделительная тарелка 25, образующая с крышкой 4 барабана каналы для прохода тяжелой фракции к напорному диску 26 для ее отвода. В верхней части барабана размещено средство для ввода исходной эмульсии в виде питающей трубы 27.

Барабан сепаратора укреплен на вертикальном валу 1 при помощи гайки 28.

Сепаратор работает следующим образом.

Исходная эмульсия, например молоко, по питающей трубе 27 и каналу 11 поступает в секторы 14 зоны 12 первичной сепарации эмульсии, в которых под действием центробежной силы отделяются от молока механические примеси и частицы молочного белка, а отделившиеся крупные частицы молочного жира под действием центростремительного ускорения накапливаются на наружной поверхности дополнительного конуса 10 и вместе с потоком молока поступают в сепарирующе-питающие камеры 15, в которых осуществляется вторая ступень предварительного сепарирования. Из них предварительно просепарированное молоко направляется в межтарелочные пространства пакета тарелок на окончательное сепарирование. Выделившиеся в сепараторах 14 и сепарирующие-питающих камерах 15 сливки вдоль корпуса 8 тарелкодержателя направляются верх и через отверстия 21 поступают в напорный диск 23, в который также из приемных зон 16 через отверстия 20 поступают сливки, выделившиеся в межтарелочных пространствах пакета тарелок 6, и отводятся из барабана. Обезжиренное молоко по каналам поступает в напорный диск 26 и также отводится из барабана.

Обтекаемые стенки 18 и наклонные днища 17 приемных зон уменьшают турбулентность потока эмульсии в сепарирующе-питающих камерах 15, что повышает эффективность разделения. Кроме того, в этих зонах уменьшается налипание белковых частиц на их стенках и днищах, что обеспечивает эффективную промывку сепарирующе-питающих камер 15 при безразборной мойке барабана сепаратора. Приемные зоны имеют значительно меньший объем в сравнении с известным сепаратором (ближайшим аналогом), что обеспечивает увеличение объема сепарирующе-питающих камер.

В последних снижается скорость восходящего потока эмульсии и повышается эффективность ее разделения.

Очистка молока в секторах 14 зоны первичной сепарации 12 от механических включений и белка способствует лучшему разделению эмульсии на последующих ступенях сепарирования, при устранении вероятности закупорки межтарелочных пространств молочным белком. Повышается эффективность разделения и в результате увеличения вдвое числа сепарирующе-питающих камер. Таким образом, конструкция сепаратора обеспечивает повышение его производительности при разделении молока и других эмульсий.

Формула изобретения

Сепаратор для разделения эмульсий, преимущественно молока, включающий средства для ввода исходной эмульсии и вывода легкой и тяжелой фракций, барабан, содержащий основание со ступицей и крышку, пакет тарелок, тарелкодержатель, имеющий корпус и опорный конус для пакета тарелок, сепарирующе-питающие камеры, разделенные перегородками и расположенные между ними приемные зоны легкой фракции, отличающийся тем, что корпус тарелкодержателя снабжен дополнительным конусом, образующим со ступицей основания канал для прохода исходной эмульсии, а с опорным конусом - зону первичной сепарации эмульсии, разделенную перегородками на секторы, которые сообщены с сепарирующе-питающими камерами, при этом приемные зоны легкой фракции ограничены прикрепленными к опорному конусу тарелкодержателя наклонными днищами и обтекаемой формы стенками, жестко связанными с корпусом и опорным конусом тарелкодержателя дополнительными перегородками, удваивающими число сепарирующе-питающих камер.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3