CS197199B1 - Odstředivý čistič kapalin - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení k čištění kapalin, a to odstředivých čističů kapalin.

Odstředivý čistič podle vynálezu může být použit oo nejúčelněji k čištění kapalin, např. oleje, kapalného paliva apod., od meohanioky cizích látek.

Je znám odstředivý čistič kapalin, který má svisle uspořádaný a na loži dutý hřídel se vstupem a výstupem pro kapalinu. Na dutém hřídeli je uložen v kluzných ložiskách válcový rotor, který obklopuje skříň, pouzdro s pásem na něm spirálovitě upevněným, jakož i dolní křídlové kolo, která jsou uspořádána pod spirálovým pásem, popř. nad ním.

Mezi sousedními vinutími spirálového pásu jsou uspořádány rovnoběžně s dutým hřídelem za sebou umístěné vložky, které jsou*uspořádány v radiálních řadách a tvoří spolu s pásem výřezy. Aby byla kapalina, která má býti čiětěna, přivedena do těchto výřezů, jsou uspořádány dutiny, které jsou ohraničeny přírubami křídlových kol a bočními stranami spirálového pásu.

Ve výřezeoh je kapalina čiětěna od mechaniokýoh cizích látek účinkem odstředivé síly, přičemž tyto oizí látky se usazují na povrohu pásu.

U známého odstředivého čističe přibývá s ubývající vzdálenosti mezi sousedními vinutími pásu unášení odloučených částeček proudem kapaliny, zejména při větším průtoku, nebo jestliže mají být čištěny kapaliny s poměrně malým rozdílem hustoty maži diapersním a dispergačním prostředím, čímž je stupeň čištění kapaliny zmenšován.

197 199 . Dále je znám odstředivý čistič kapalin, který obsahuj· v běhounu svazek kuželových záhybových talířů· Záhyby každého talíře směřují ve směru jeho tvořících přímek.

Yrcholy záhybů a prohlubně záhybů jsou u svazku v jedné a téže svislloi a vzdálenosti talířů jsou přesně dodržovány čepy přivařenými k vrcholům záhybů. Při oddělování protéká těžká fáze přes vrcholy záhybů eměrem k okraji, zatímco fáze lehká se pohybuje v prohlubníoh záhybů směrem ke středu·

Výše popsaný odstředivý čistič má nevýhodu, že Coriolisova zryohlení, která vznikají v mezerách mezi talíři následkem radiální složky proudu kapaliny, brání toku a tím snižují účinnost odstředivého čističe.

Jako prototyp vynálezu slouží prvně popsaný odstředivý čistič.

Účel vynálezu spočívá v tom, aby výěe uvedené nedostatky byly odstraněny.

Vynález si vytkl za úkol vytvořit odstředivý čistič kapalin, ve kterém by pás rotoru byl konstruktivně proveden tak, aby čiětění kapalin od mechanickýoh oizíoh látek mohlo být ve značné míře zlepfieno·

Tento úkol se řeěí u odstředivého čističe kapalin,, který má svisle uspořádaný a na loži pevně upevněný dutý hřídel, který má vstup a výstup pro kapalinu, které jsou spojeny s odpovídájíoíml dutinami válcového rotoru uloženého na tomto loži, přičemž uvnitř běhounu souose s dutým hřídelem je uspořádáno pouzdro se spirálovým pásem na něm upevněným, mezi jehož sousedními vinutími jsou umístěny vložky rovnoběžně s dutým hřídelem a jsou uspořádány jedna za druhou, kteréžto vložky leží v radiálních řadách a spolu s pásem tvoří výřezy k průtoku kapaliny, podle vynálezu tím, že pás je opatřen záhyby, které probíhají rovnoběžně s dutým hřídelem, zatímco vložky jsou uloženy ve vroholeoh záhybů.

Po oelé délce každé z vložkových radiálních řad, a to na výstupním čelním konoi válcového rotoru, mohou být uspořádány s výhodou desky, které po obou stranáoh přesahují přes vložkové radiální řady o hodnotu odpovídající 20 až 40 % šířky výřezů.

Uspořádáním desek mohou být částečky, jejichž hustota se blíží hustotě kapaliny, která má být Čištěna, při svém pohybu podél vložek zadrženy a shromažďovány jako vyloučenina.

Odstředivý čistič podle vynálezu umožňuje několika násobně zlepšit stupeň čiětění, zejména u oizíoh látek s poměrně malou hustotou, např. u gumy.

Vynález je znázorněn jako příklad na přiložených výkresech, přičemž jednotlivé obrázky představují) obr. 1 - podélný řez odstředivého čističe kapalin podle vynálezu, obr. 2 - část příčného řezu spirálovým pásem, obr. 3 - část rozvinutého pásu s vložkami, ve zvětšeném měřítku, a obr. 4 - řez výřezem tvořeným sousedními vinutími pásu s vložkami, taktéž ve zvětšeném měřítku.

Odstředivý čistič kapalin mé dutý hřídel i na obr. 1, který j e pevně upevněn svým dolním konoem na loži g. Dutina A dutého hřídele 1. je spojena ve své dolní části ste vstupním hrdlem g pro kapalinu, která má býti čištěna, a s výstupním hrdlem £ pro vyčištěnou kapalinu.

Upevněný koneo dutého hřídele 1 je zakryt slepou přírubou 2· Sa dutém hřídeli 1 je uložen v ložiskách £ a X válcový rotor 8, to kterém se provádí vlastní odstředivá čištění kapaliny. Na horním konoi dutého hřídele 1 je umístěn tlakový kotouč 2· který spojuje vnitřní dutinu rotoru 8 pomocí trubky IQ, umístěné uvnitř dutiny χ dutého hřídele 1, β výstupním hrdlem χ. Tlakový kotouč 2 slouží jednak k cirkulaci čištěné kapaliny a kromě toho tvoří horní tlakové ložisko válcového rotoru 8. Dutý hřídel X je opatřen přívodními otvory 11. kterými přichází kapalina do dutiny £ válcového rotoru £. Válcový rotor obsahuje pouzdro 12 s pásem, který je na něm spirálovitě ovinut, přičemž mezi jeho vinutími rovnoběžně β dutým hřídelem X jsou uspořádány za sebou v radiálním směru vložky XX, viz obr. 2, tak, ža na obvodě tvoří pravidelně rozdělená rádiální řady. Vložka 14 tvoří spolu s vinutími pásu 13 výřezy 15. jejichž šířka je určena tloušťkou vložek 14. De pouzdra 12 jsou zalisována dolní křídlové kolo 16 a horní křídlové kolo 17. viz obr. 1, která jsou umístěna pod pásem 13. popř. nad ním. Dolní křídlové kolo 16 má přírubu 18 s radiálními žebry 19. pravidelně rozmístěnými na obvodu, a dolní část, která jo vytvořena jako řemenový kotouč 20. kterým jo váloový rotor 8 spojen neznázorněným klínovým převodem s taktéž neznázorněným pohonným mechanismem· Dolní křídlové kolo 16 uděluje kapalině zákrut a současně vystřeluje válcový rotor £ v ložisku 6. Horní křídlové kolo 17 má přírubu 21 s radiálními žebry 22 pravidelně rozdělenými na obvodu, vystřeluje válcový rotor £ v ložisku χ a uděluje kapalině zákrut.

Pouzdro 12. dutý hřídel X a radiální kanály dolního křídlového kola 16 uzavírají dutinu £, kterou je přiváděna kapalina k výřezům 15. zatímco k odvádění kapaliny z výřezů 15 slouží radiální kanály horního křídlového kola 17.

Válcový rotor 8 je zakryt skříní 23. která je fixována v přírubě 18 dolního křídlového kola 16 pružným proužkem 24.

V horní části skříně 23 je proveden vzduchový otvor k odvzdušňování válcového rotoru £ při jeho plnění kapalinou, který je možno uzavřít zátkou 25. Aby bylo zabráněno prosakování kapaliny z válcového rotoru £, je mezi dolním křídlovým kolem 16 a dutým hřídelem X' umístěno těsněni 26.

V dutém hřídeli X je proveden kanál 27. kterým je přiváděna na těsnění 26 a ložisko £ vyčištěná kapalina.

Pás 13 má záhyby, které, jak je patrno z obr. 2, probíhají rovnoběžně a dutým hřídelem X, přičemž ve vrcholech záhybů jsou umístěny vložky XX, tvořící na obvodě pravidelně rozmístěné radiální řady.

K vytvoření a fixování záhybů je pouzdro 12 opatřeno na obvodu pravidelně rozmístěnými a s řadami vložek 14 vystřídanými žebry 28. přičemž tato žebra spočívají na odpovídajících vložkových řadách, zatímco na straně skříně 23 jsou vytvořena žebra 29 tak, že se střídají s žebry 28 a spočívají na příslušnýoh řadách vložek χχ. Žebra 29 mají na svém horním a dolním konoi kuželové výčnělky 30. které zapadají do přísluinýoh k nim prohlubní v radiálních žebrech 19 popř. 22, dolního křídlového kola 16. popř. horního křídlového kola 17.

Aby mohly být částečky oizíoh látek o hustotě, která se blíží hustotě čištěné kapaliny, zadrženy, jeou po oelé déloe každé řady vložek 14 na výstupní straně válcového rotoru uspořádány došky 21· viz ^obr· 1» 3· Každá z těchto desek 31 je širší nežli vložka 14 a přesahuje po obou stranáoh vložky 14 o hodnotu χ, která Siní 20 až 40 % šířky fe výřezu 15· Hodnota χ je volena β ohledem na viskositu čištěné kapaliny a její průchozí rychlost ve výřezu.

Odstředivý čistič kapalin praouje taktot

Váloový běhoun £, naplněný kapalinou, je uveden v otáčivý pohyb neznázorněným klínovým převodem od neznázorněného pohonného mechanismu. Kapalina, která má být čištěna, vstupuje vstupním hrdlem 2 do odstředivého čističe. Směr proudění kapaliny je označen šipkou C. Kapalina přichází do radiálních kanálů mezi radiálními žebry 19 dolního křídlového kola 16 dutinou X, přívodními otvory 11 v dutém hřídeli 1 a dutinou B, a je uvedena radiálními žebry 19 do otáčivého pohybu úhlovou rychlostí válcového rotoru 8, načež dosahuje v dalším průtoku výřezy 15 mezi sousedními úseky pásu 13 a vložkami 14. k tlakovému kotouči 2*

Společně s proudem, při procházení výřezy 15 a proběhnutí dráhy , kterážto hodnota závisí na vlastnostech oddělovaných fází a provozním stavu odstředivého čističe, prooházejí částečky £ oizí látky, viz obr. 3, 4, * Ϊ těžké, popř. lehké disperzní fáze výřezem 15 a usazují se na protějším povrchu pásu 13. načež jsou poté následkem sklonu pásu 13 účinkem odstředivýoh sil vrhány na vložku T4. kde tvoří vyloučeniny X a £. Kluzné dráhy částeček, které jsou znázorněny na obrázku čárkovaně, závisejí na poměru odplavovaeí síly proudu a tangenciální složky odstředivé síly.

Vyloučeniny χ a £ tvoří klínovou oblast, viz obr. 4, jejíž úhel sklonu odpovídá třecímu úhlu mlkročásteček. částečky, které mohou být oo nejsnadněji proudem strhovány, mají minimální třecí úhel a sklouzávají tudíž k vrcholu klínové oblasti výřezu 12, polohy ft a Ji, kde prakticky nedochází k proudění, jelikož ryohlosti kapaliny jsou úměrné čtverci výšky výřezů. Vyloučeninou, která se skládá z hrubých částeček £ nebo z částeček s větším třením, jsou automaticky vytvořeny podmínky, za kterých jsou částečky, které by jinak byly v obyčejném výřezu snadno proudem strhávány, zadržovány v klínové oblasti výřezu odstředivého čističe podle vynálezu, částečky, které jsou nejvíoe náchylné ke strhávání proudem, jsou dodatečně zadržovány deskami 21· Které jsou uspořádány po celé déloe každé řady vložek 1 4 na výstupní straně válcového rotoru 8, tj. právě v dráze částeček, které jsou ponejvíce náohylné ke strhávání proudem při jejich unášení z vyloučenln X a £. Desky 21 tvoří kromě toho spolu s vložkami 14 a pásem 13 ve výřezu 15 mrtvé prostory o značných výškách, ve kterých jeou částečky, pohybující se podél vložek 14. nuceny se zastavit a shromažďovat se jako vyloučeniny £ viz obr. 3, a g. Desky 31 působí kromě toho jako překážky, které zadržují vyloučenou disperzní kapalnou fázi χ. Tato kapalná fáze 1 skapávé poté do meziprostoru žeber 14 křídlového dolního kola 16 a je poté po kapkáoh odváděna do sběrače £ kalu, viz obr. 1, nebo může být z odstedivého čističe odváděna kontinuálně nějakým známým, libovolným a účelným způsobem. Desky 31 zmenšují též Coriolisova zryohlení, která působí od horního křídlového kola 17 na výstupní část výřezů 15 a přispívají tím k lepší hydrodynamice proudu kapaliny.

Claims (2)

1. Odstředivý čistič kapalin, který má svisle uspořádaný a na loži pevně upevněný dutý hřídel, majíoí vstup a výstup pro kapalinu, které jsou spojeny s odpovídajícími dutinami válcového rotoru uloženého na tomto loži, přičemž uvnitř rotoru souose s dutým hřídelem je uspořádáno pouzdro se spirálovým na něm upevněným pásem, mezi jehož sousedními vinutími jsou umístěny vložky rovnoběžně s dutým hřídelem a jsou uspořádány jedna za druhou, kteréžto vložky leží v radiálních řadách a spolu s pásem tvoří výřezy k průtoku kapaliny, vyznačený tím, Že pás (13) je opatřen záhyby, které probíhají rovnoběžně s dutým hřídelem (1), zatímco vložky (14) jsou uloženy ve vrcholech záhybů.

2. Odstředivý čistič kapalin podle bodu 1, vyznačený tím, že po celé délce každé z vložkových radiálních řad tvořených vložkami (14) je na výstupním čelním konci válcového rotoru (8) uspořádána deska (31)» která po obou stranách přesahuje vložkovou radiální řadu o hodnotu odpovídající 20 až 40 % šířky výřezu (15).