Ультрацентрифуга

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 7.12.79 (21) 2854427/28-13 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет (51) M. Кл}«3

В 04 В 7!00

Гасударственных комлтет (53) УДК 66.067..57 (088.8) Опубликовано 28.02.82. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.82

}}o делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Иванов, Ю. И. Неймарк, Н. К

1 1

} ". °

Научно-исследовательский институт прикладной математики; и кибернетики при Горьковском государственном университете им. Н. И. Лобачевского (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЦЕНТРИФУГА

Изобретение относится к центрифугостроению и может быть использовано в хими. ческой, медицинской и других отраслях промышленности.

Известна центрифуга, состоящая из установленного на вертикальном валу ротора, размещенного в вакуумной камере с крышкой. Ультрацентрифуга снабжена устройством для перемещения крышки, включающей вакуумный вентиль и систему тросиков (1) .

Недостатком этой ультрацентрифу}H является сложность конструкции за счет на личия крышки со сложной системой для ее открывания.

Известна также ультрацентрифуга, содержащая цилиндрический корпус, связан ный с вакуумной системой и установленный в корпусе ротор. Ротор доводится до эксплуатационной скорости воздушной турбиной расположенной под вакуумированным кор. пусом (2) .

Однако такая ультрацентрифуга потребляет большое количество электроэнергии, так как для того, чтобы снизить динамические и тепловые нагрузки на быстровращаю2 щийся ротор, необходимо создать глубокий вакуум, что требует больших затрат мо}цности на откачку воздуха иЗ вакуумированного корпуса.

Цель изобретения — снижение энерго5 затрат на привод ротора.

Поставленная цель достигается тем, что в ультрацентрифуге. содержащей цилиндрический корпус, связанный с вакуумной системой, и установленный в корпусе ротор, на внутренней поверхности корпуса выполнены вертикальные рифли, имеющие форму двугранного угла, одна из граней которого расположена по касательной к внутренней поверхности корпуса B направлении вращения

} ротора, при этом отношение расстояния от оси ротора до вершины каждого двугранно го угла к расстоянию от оси ротора до внутренней поверхности корпуса составляет от

1+ Е до1+4 Е

2о где E — величина зазора между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью корпуса, м;

R } — расстояние от оси ротора до внут ренней поверхности корпуса, м.

908410

Н3 фиг. показана ультряцетрифуга продольный разрез; »а фиг. 2 сечение

Л вЂ” Л на фиг. 1; на фиг. 3 форма рифли (узел 1 на фиг. 2) .

Предлагаемая ультрацентрифугя содержит вякуумированный цилиндрический кор пус 1, Внутри которого разме!цен ротор 2 с узлом его крепления, и приво.((fl(. пок333 ны) .

1-13 в((утренш.й поверхности корпуса 1 но высоте ротора 2 выполнены вертикальные рифли 3, имеющие форму двуграннс>(о угла.

Раcстояние от оси ротора до внутренней

IfoB(.рхности корпуca равно К = R " F., 1 де

R — - радиус ротора, Е Величина зазора между наружной поверхностьк) ротора и

15 внутреннеи 1(ове зхностью корпуса.

Одна из граней 4 каждого двугранного

УГЛ3 РЯС ПОЛ ОЖЕН<З fin KBC3TC.iI ЬНОЙ К f3 liУ TP(<Íней поверхности Koplfyc;3 и направлена В направлении вра(цения ротора.

Вершины 5 рифлей 3 удалены с>т верти- о кяльной 0(lf () РОтОР3 ня 1)асст05«(ис К лежащее В пределах от К + В;(0 R i + 4F.. ,) ГО;1,"> ffpH Веp«IHfl(pH(t).Т(й ЛежИТ В lfp(. ! 0 — 20 ". 3 (ач(.н и(< vi,, Ia KniIKp(ти:3H p <

С<ТС51 Ъ<СЛО!3ИЕ "<1 Il СЛО ГО ЧИСЛ Я РИфЛСЙ В I(0 ñfT рифугс .

ОТкя ЧК сl ВОЗ,(yх с) ИЗ Кор(!Х (

Влястся чсрсз Tp,бо«ровод 7. Ротор 2 Внут

Р И (. I l <3 0 Ж С l i (<1 K«(Т Ь К) (, i и Р с(:!ДЕЛ и(М Ы Х ф P

II H H (fI(ПОКЯЗ<3!1Я ) .

Уль-(ря (с Jlтрифугa работает следукш(и vf з() образом.

11ри Вр;i «l(«« II ротора 2 B нем «поисхс>

;jHT ряздслс «ие фракций с различными удельными Вс с ями. Разделение с!)рякций будст происходить тс м к;Iчес r(3(flffeе, ч(м В Ii«(< будеT скс>!и) Tf> рсггоря

В предлягясм(>й lльтряцеllTpèô гс ско рО(."Гь X р<оторя р<3звивс! Tc5I .Тп )00 м, (. C)I!a при мернс) paB«3 cp(дней cKop()cт H 3«> т(11,10 вого движения молекул Воздуxcf. 11ри такой 40

Высокой (коРОсти 3 Р

10т;(3(на мич (. ки(H T(« fnfihl(наГр3 зки f1 a него.

Мог(С КСГ! f I Гя:!сl НВ ХОДЯ (ЦИ(СЯ В fiPOCТРс(11 ст(зе между наружной поверхностьк) ротора 2

45 и внутренней поверxfincThK) Вакуумированно гn корпус3 1, с та,JKHB(35Icь с fl(3p),iKIIOII по

Верх:(остью ротора, приобретают упорядоченную скорость в направлении его вращения, а следствие того, что на внутренней по верхности корпуса выполнены вертикальные рифли, имеющие форму двугранного угла, одна из граней которого расположена по каса гс льной к внутренней поверхности кор пуся в направлении вращения ротора, молекулы Воздуха глубоко проникают в вершины

Риф.п H.

Вокруг ротора создается дополнительный

Вакуум. В рифлях возрастает концентрация газа зя счет уменьшения концентрации га. за у поверхности ротора, что приводит к уменьшению трения ротора.

Как показали численные расчеты на ЭВМ предлагаемая геометрия рифлей обеспечива ет уменьшение аэродинамического трения р()гора не менее, чем íà 15 (() по сравнению с известным устройством. Уменьшение тре. ния позволяет снизить мощность привода и сократить расход электроэнергии.

Фг>рмула изобретения

Ультрацентрифуга, содержащая цилинд рический корпус, связанный с вакуумной системой, и установленный в корпусе ротор, ()тлича(ощаяся тем, что, с целью снижения

)нергозятрат на привод ротора, на внутренней IIOBepxfiocTH корпуса выполнены вертикял f«le рифли, имеющие форму двугранно-! о iò.:1(f, одна из граней которого располо женя ilo касательной к внутренней поверхности корпуса в направлении вращения ро горя, при этом отношение расстояния от оси p(тора 10 вершины каждого двутранного угля к расстоянию от осН ротора до внут реп«ей поверхности корпуса составляет от ! i — до 1+4 — д —, где Š— величина заE

)ор» между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью корпуса, Ri расстояние от оси ротора до внутренней

IfoBepxfIocTH корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хр 333981, к;1. В 04 В 7(06, 1971.

2. «С)огпа! оl Physikal ChelTJistry», 1955 г. 59, Л 9, с. 915 (прототип).

Составитель Е. Кама:анова

Редактор Л. Могыль Телред А, Ьойкас Корректор М 1цароши

:Заказ 685, 8 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. l, pîåêòíàÿ, 4