Ротор центробежного экстрактора

 

ОЛ,ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

iii>986446

Союз Советсиюк

Сецмал ктмчеснмк республик

К АВТОИЖОИУ СВИДВТВЛЬСТВУ (6!) Дояолннтелънее к авт. саид-ву (22) Заявлено 03.07 81 (2l ) 3310576/23-26 (53)М. Й,,й. с прнсоеднненнем заявки И (23) П рмормтвт

В 01 9 11ЛИ

РеудаРетв канает

СССР ао делан иаебретеввв в открмтвв

Опублнковано 07.01.83.баллетань М 1

Дата опубликования описана» 09.01.83

Р.Г.Галимуллнн, Б.O.Ìeìèíoâ и O. В.Маминов .(72) Авторы нзобретенив (21) Заявитель (54) РОТОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЙКСТРАКТОРА

2 ми s щелевидными отверстиями, располо: жеынымн на вершинах выступов Г21.

Они также относятся к контактным устройствам, работающим s провальном режнме.

s Однако турбулнэация фаз, обеспечнва юля условня эффехтнвного теплэмаосо переноса достнгается лишь на участкак етнх цнлнндров вблизи щелевидных ow верстнй, т.е. у вершин выступов, где происходит нстечение одной жндкостн s другую, обуслаигтивающее ее ту} булентнбе перамешнванне. На остальных участкай цнлнндра между соседннм» выступамн sos никают застойные эоны, где процес ы пвяв ., реноса протекают неэффектнвно, обуслав лнвая неэффектнвн)ио работу аппарата.

-фективную работу аппарата.

Кроме того, паскопьку - перфорированна го лишь вершнны выступов цнлнндров, то прн,нахожденни главной поверхности рае дела фаз в промежутке между сосаднюен выступами цилиндра оказываются эагру женнымн тяжелой фазой лишь частично, 3

Изобретение относится к контактным

; устройствам центробежных тепло-массо-, обменных аппаратов. н может быть .исполь зовано в аппаратах, предназначенных дпя взанмодействня двух- фаэнца снстем жидкостьжндкость .

Известны перфорнйова нные цнлиндры роторов центробежных экстрйкторов, предназначенные дая работы s провальном .: режиме j1 ).

Зффектнвыый двухфазный протнвоточ» ный провальный режим с раэвнтий поверхностью контакта аз на этих цнлнцдрах достигается лишь s узком днапаэоне . изменения ыагруэок по жидкостям, когда главная поверхность. раздела фаз (поверхность расслаивави фаз) соприкасается с поверхностью цилиндра.

Наиболее близкнм по технической супа ностн и достигаемому результату явля» ются цилиндры ротора . центробежного экстрактора со штампоианнымн в них вй ступамн; расположеынымн друг против друга в каждом зазоре между цилиндра

Казанский ордена Трудового Красного Знйменн хнмнко технологический институт им. С.М.Кнрова

3 ÎÌ44 выступы, обращенные к центру ротора, в данном случае находятся s слое легкой фазы и поэтому через щели этих выступов проходит лишь легкая фаза, т.е. провальный противоточный режим истечения через щели этих выступов прекращается, Это означает отсутствие в этих случаях провального режима работы на половине выступов цилиндра, т.е. двукратное уменьmeme процесса диспергирования тяжелой ig фазы через цилиндры. Это увеличивает застойные зоны, резко уменьшает поверхность контакта фаз, а в итоге понижается эффективность процессов тепломассообмена.

Целью изобретения является расшире, ние диапазона эффективного провального режима работы пилиндров путем ликвида,ции застойных зон и увеличения поверхности межфазного контакта.

Поставленная цель достигается тем, что в известном роторе центробежного акстрактора, включающем цилиндры с вол-i нообразными выступами, расположенными друг против друга в каждом зазоре между цилиндрами и щелевидными отверстиями, щелевидные отверстия выполнены на всей поверхности цилиндров и равномерно расположены по их длине.

Благодаря равномерной перфорации всей поверхности цилиндра турбулизация отдельной фазы струйками и куплями другой фазы, истекающими в нее Ъэ отверстий, происходит по всей поверхности цилиндра (не только в зонах, прилегающих к вершинам выступов, но и в зонах между их вершинами, а также у оснований выступов), что приводит к ликвидации за« стойных зон, интенсификации процесса диспергирования фаз и тем самым к уве о личению поверхности межфазного контакта, интенсификации .процессов тепломассопереноса.

Перфорация всей поверхности цилин дров, направление щелей вдоль цилиндра обеспечивает более плавное изменение

Я доли площади шелевых отверстий, работа» юших в эффективном провальном противоточном режиме истечения жидкостей из отверстий цилиндров при изменении нагрузок по фазам. Эго обеспечивает раоширение диапазона эффективного провального режима работы цилиндров.

В результате перфорации всей поверхности цилиндров повышается их производительность, понижается гидравлическое сопротивление, а следовательно, уменьшаются энергозатраты на перемещение фаз через цилиндры.

8 4

На фиг. 1 изображен продольный разрез; цилиндров; на фиге 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - расположением. на развернутой поверхности цилиндров щелевидных отверстий.

Цилиндры 1 своими торпами вставлены в кольпевые канавки 2 крышек-дисков

3 ротора и расположены в роторе концентрически. Цилиндры выполнены с волнообразными выступами 4, расположенными друг против друга в каждом зазоре между цилиндрами. По всей поверхности цилиндров выполнены щелевидные отверстия 5, которые равномерно расположены по длине цилиндров.

Цилиндры работают следующим образом.

При вращении ротора тяжелая и легкая фазы благодаря действию центробежной силы в каждом кольцевом зазоре между соседними цилиндрами 1 расслаиваются, образуя слой тяжелой фазы 6, прилегающей к внутренней поверхности 7 цилиндров 1, и слой легкой фазы 8, при легаюшей к внешней поверхности 9. Тя-, желая и легкая жидкости под действием центробежной силы противоточно проходят через одни и те же шелввые. отверстия 5 цилиндров 1. Из-за. разностей плотностей фаз легкая фаза проходит в

I направлении к центру и диспергируется в .слое тяжелой фазы 6; а тяжелая фаза проходит в направлении к периферии ротора и диспергируется в слое легкой фазы 8.

Наиболее аффективная работа цилиндров в провальном режиме происходит при нагрузках по фазам, соответствующих расположению поверхностей расслаевания фаз 10 в промежутках между-соседними цилиндрами. При этом все щелевые отверстия работают в режиме противотока (т.е. провала) и благодаря диопергированию обеих фаз в слое противо положной фазы достигается наиболее развитая поверхность контакта фаз.

При перемещении поверхности расслаивания фаз 10 к периферии ротора вершины выступов, обращенные к центру ротора, а следовательно, и щелевые отверстия, расположенные на них, начинают освобождаться от тяжелой фазы и режим провала на этих участках цилиндров прекращается. Однако, благодаря равномерной перфорации цилиндров, осталь ные участки цилиндров продолжают, рабсьтать в провальном режиме. В данных пилиндрах по сравнению с цилиндрами кз5 986446 б вестной: конструкции происходит более ступами, расположенными друг против плавный выход участков цилиндра из друга. в каждом зазоре между цнциндрапровального режима. Поэтому они имеют ми и щелевидными отверстиями, о т л и более широкий диапазон аффективной ра- ч а ю шийся тем, что, с целью рао боты в провальном режиме. ширения диапазона эффективного провальНа цилиндрах данной конструкции из- ного режима работы цилиндров за счет за равномерной перфорации их при выходе ликвидации застойных зон и увеличения нз провального режима щелевых отверо- поверхности межфазного контакта, щелетий, расположенных на вершинах высту- видные отверстия выполнены по всей пов, обращенных к центру ротора, про- 10 поверхности цилиндров и равномерно рао вальный режим сохраняется на осталь- положены по их длине. ной части цилиндров, площадь перфорации которой составляла 90-95% от всей . Источники информации, площади перфорации цилиндра. принятые во внимание при экспертизе

Таким образом, снабжение роторов 15 центрцбежных акстракторов цилиндрами 1. Авторское свидетельство СССР аанной конструкции расширяет диапазон эф- % 272268, кл. В 01 3 11/04, фективного провального режима нх работы 26.05.68. ф o p M y a a и з о б р е т е н и я 2. Авторское свидетельство СССР

Ротор центробежного экстрактора вклю- 1З8691» кл В 01 8 11/04, чающий цилиндры с волнообразными вы-. 16.06.60 (прототип).

ljt

ВНИИПИ Заказ 1 0369/8

Тираж 686 Поппнсное

»"илиал ППП П1тент, ужгород, ул. Проектная, 4