Центрифуга
;щ 572297
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 29.03.76 (21) 2340393/13 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 15.09.77. Бюллетень 5 34
Дата опубликования описания 19.09.77 (51) М. Кл. В 04В 1/12
В 04В 11/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.066.4(088.8) (72) Авторы изобретения А. И. Костенко, Н. Р. Плотников, И. Д. Ошмарин и В. Б. Филоненко
Изобретение относится к гидромашнностроению и может быть применено в медицинской, пищевой и химической промышленности преимущественно для разделения газожидкостных смесей или двухкомпонентных жидкостных смесей, плотности которых значительно отличаются по величине.
Известны центрифуги, содержащие составную вращающуюся камеру с внутренними лопатками и установленный в ней напорный диск с каналами для подвода перерабатываемой смеси и отвода разделенных компонентов (1).
Недостатком центрифуги такого типа является низкая эффективность разделения компо. нентов в случае обслуживания процессов, обусловливающих значительные колебания пропускной способности системы и процентного содержания компонентов в смеси. Не исключена также возможность попадания легкого компонента в напорный тракт тяжелого компонента, отсутствует предохранение центрифуги от обратного псретока тяжелого компонента из системы, нет защиты привода от перегрузок и предохранения системы от недопустимых превышений давления.
Известна центрифуга непрерывного действия (2), которая имеет вращающуюся камеру с каналами для подвода разделяемой смеси и вывода легкого компонента и напорный диск с каналом для отвода тяжелого компонента.
В напорном диске на определенном расстоянии от оси вращения камеры выполнен ряд сквозных отверстий. Отверстия каналов для подвода смеси и отвода легкого компонента расположены на противоположных сторонах вращающсйся камеры.
Такое выполнение устройства позволяет повысить эффективность разделения при изменении соотношения компонентов в подводимой смеси, однако в этой центрифуге велики затраты мощности на дисковое трение и мал напор, так как для создания напора используется только действие центробежных сил на жидкостное кольцо, а скоростной напор жидкости не используется.
Данная центрифуга является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.
С целью повышения эффективности разделения смеси с изменяемым соотношением компонентов в предлагаемой центрифуге обтекатель снабжен каналом для подвода разделяемой смеси, связанным с соответствующей трубкой и расположенным параллельно каналу для отвода тяжелого компонента в одной плоскости поперечного сечения ротора. При этом расстояние от оси вращения ротора до выходного отверстия канала
30 для подвода разделяемой смеси составляет
572297
0,4 — 0,99 расстояния от оси вращения ротора до входного отверстия канала для отвода тяжелого компонента, Выходное отверстие канала для подвода разделяемой смеси и входное отверстие канала для отвода тяжелого компонента расположены навстречу направлению вращения ротора.
На фиг. 1 изображена предлагаемая центрифуга нспрсрывного действия, разрез; на фиг. 2 — сечение А — А фиг. 1 при входном отверстии канала для подвода смеси, направленном навстречу вращению камеры, т. е. выполненном в виде трубки полного напора (трубки Пито); на фиг. 3 — сечение А — А фиг. 1 при выходном отверстии канала для подвода смеси, направленном к периферийной части камеры по радиусу.
Центрифуга состоит из вращающейся камеры 1 и обтекателя 2 с каналами 3 и 4 соответственно для подвода смеси (СМ) и отвода тяжелого компонента (Т). Для вывода легкого компонента (Л) служит канал 5. В канале 4 для отвода тяхкслого компонента установлен обратный клапан 6, Расстояние от оси
9 вращения камеры 1 до выходного отверстия канала 3 цля подвода смеси R„„„„ выбрано в пределах 0,4 до 0,99 расстояния от оси вращения камеры 1 до входного отверстия канала 4 для отвода тяжелого компонента R„, ò. с.
R, „= (0,4 — 0,99) R,.
Выходное и входное отвсрстия каналов для подвоча смеси 3 и отвода тя;келого компонента 4 могут быть выполнены направленными навстречу вращению камеры, т. с. в виде труоок полного напора (см. фиг. 1 и 2), один из каналов, например канал для подвода смеси
3, может быть выполнен радиальным (см. фиг. 3).
Возможен вариант выполнения (на фигурах нс показан), когда оба канала выполне- 4 ны радиальными. Однако напор, развиваемый насосной частью центрифуги, в последнем случае несколько меньше. При работе центрифуги тяжелый компонент под действием центробежных сил отбрасывается к стенке вращающейся камеры 1, отделяясь от смеси, поступающей по каналу 3. Легкий компонент под действием автономного источника (на фигурах не показан) выводится из вращающейся камеры через канал 5.
При накоплении во вращающейся камере некоторого объема тяжелого компонента его давление преодолевает усилие пружины ооратного клапана 6 и тяжелый компонент через канал 4 отводится из внутренней полости камеры.
При повышении содержания тяжелого компонента в смеси происходит его накапливание во вращающейся камере. При этом расстояние между поверхностью раздела компо- ® нентов и входным отверстием канала 3 для подвода смеси уменьшается и происходит дросселирование потока смеси вращающимся слоем тяжелого компонента. При этом возм жно дросселирование автономного источни- 6
4 ка с довольно высоким напором, так как используется как центробежные силы слоя тяжелого компонента, так и его скоростной напор.
Таким образом обеспечивается автомати«сское periлированис подачи смеси в центрифугу н предохранение привода центрифуги от перегрузок, а напорного тракта тяжелого компонента от недопустимых превышений рабочего давления.
При уменьшении содержания тяжелого компонента в смеси происходит уменьшение его объема во вращающейся камере. При этом наступает момент, когда обратный клапан 6 закрывается, что обеспечивает отсутствие проскоков легкого компонента в напорный тракт 4 для тяжелого компонента и предохранение центрифуги от обратных перетоков тяжелого компонента из системы при остановке центрифуги.
Выведение канала для подвода смеси на периферию вращающейся камеры и выбор расстояния R,,„= (0,4 — 0,99) R, обеспечивает автоматическое поддержание поверхности раздела компонентов на необходимом расстоянии от оси вращения камеры и надежно предохраняет центрифугу от переполнения, привод от перегрузок, а напорный тракт тяжелого компонента от превышений допустимого рабочсго давления.
Испытания модели показали надежность в работе и простоту изготовления описываемой центрифуги непрерывного действия.
Формула изобретения
1. Центрифуга, содержащая ротор с каналом для отвода легкого компонента, трубки для подвода разделяемой смеси и отвода тяжелого компонента, обтекатель, имеющий канал отвода тяжелого компонента, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения смеси с изменяемым соотношением компонентов, обтекатель снабжен каналом для подвода разделяемой смеси, связанным с соответствующей трубкой и расположенным параллельно каналу для отвода тяжелого компонента в одной плоскости поперечного сечения ротора, при этом расстояние от оси вращения ротора до выходного отверстия канала для подвода разделяемой смеси составляет 0,4 — 0,99 расстояния от оси вращения ротора до входного отверстия канала для отвода тяжелого компонента.
2. Центрифуга по п. 1, отличающаяся тем, что выходное отверстие канала для подвода разделяемой смеси и входное отверстие канала для отвода тяжелого компонента расположены навстречу направлению вращения ротора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство № 112223, кл.
В 04 В 11/06, 1957.
2. Авторское свидетельство № 528948, кл, В 04 В 1/12, 1974.
572297 Риг. t
g Я /1
ЩЦД
Фиг. 3
Фиг. 2
Заказ 1995/7 Изд. № 744 Тираж 818
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель Г. Лошкарева
Редактор Г. Мозжечкова Техрсд И. Михайлова Корректор Л. Денискина
