HU179928B - Conical plate for separators - Google Patents

Description

A találmány tárgya szerkezet diszperz rendszerek fázisainak szétválasztására, pontosabban kúpos tányér szeparátorok számára.

A találmány különösen előnyösen alkalmazható olajok, folyékony tüzelőanyagok, valamint kenő-, illetve hűtőfolyadékok mechanikus szennyeződésektől való finom megtisztítására, például a repülőgép- és szerszámgépgyártásban, a vegyiparban, a tejiparban, de más iparágakban is.

A 157 168 sz. szovjet szerzői tanúsítvány alapján ismert egy kúpos tányér szeparátorok számára, amelynek csapokkal ellátott belső és külső karimája, valamint a diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszköze van. A diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszköz gyűrű alakú küszöbként van kialakítva, amely a megtisztított folyadék kilépési helyénél van elrendezve.

A tányér ily módon történő kiképzése elősegíti a tányér felületére lerakodott részecskék visszatartását és csökkenti ezen részecskék tisztított folyadékáram általi elsodrásának mértékét. Mivel azonban a gyűrű alakú küszöb a kúpos tányér legkisebb sugaránál, a kivezető csatorna közelében helyezkedik el, ugyanakkor a tisztítandó folyadék áramlási iránya a tányér kerületétől a tányér közepe felé vezet, a folyadék finomtisztításánál, ahol a szomszédos kúpos tányérok közötti távolságok 25 0,4—1,5 mm nagyságrendűek, nehézséget okoz a gyűrű alakú küszöb előtt összegyűlt részecskék kihordása, mivel itt a centrifugális erők lényegesen gyengébbek, mint a tányér kerületén. Ezen túlmenően az sincs kizárva, hogy a gyűrű alakú küszöb előtt leülepedett részecskéket örvényképződés következtében a megtisztított folyadékáram magával ragadja, emellett pedig a gyűrű alakú küszöb és a belső karima által alkotott rekesz szennyezőanyag-felvevő kapacitása túl kicsi.

Célunk a találmánnyal olyan kúpos tányér kialakítása szeparátorokhoz, amelynek révén javítani lehet a diszperz rendszerek fázisszétválasztásának minőségét.

A találmány által megoldandó feladat olyan eszköz kifejlesztése a diszpergált fázis visszatartására szeparáló torok kúpos tányérainál, amely a diszpergált fázist biztonsággal visszatartja, a diszpergált fázis tisztított folyadékáram általi elsodrásának veszélyét lényegesen csökkenti és javítja a kúpos tányér öntisztulási képességét.

A kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy szepa15 rátörök kúpos tányérainál, amelyek csapokkal ellátott belső és külső karimával, valamint a diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszközzel rendelkeznek, a találmány értelmében a diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszköz lemezek sorozataként van kiképezve és úgy 20 van elrendezve, hogy ezen lemezek vetülete a forgástengelyre merőleges síkon egy több-bekezdésű spirálformát alkot, és hogy a tisztítandó folyadék áramlási irányával szembenfekvő oldalon bármelyik lemez tetszés szerinti pontban húzott érintője és a tisztítandó folyadékáram ugyanazon pontban a diszpergált fázis kihordási irányába eső sebességvektora által bezárt szög nagyobb, mint a diszpergált fázis kúpos felületen való súrlódásánál érvényes súrlódási szög, nagysága 30—6Ö^b között van, mimelletf á tányér kúpos felületére merő30 leges és a lemezeket átszelő metszetben a íemezmagasság

-1179928 a csapmagasság 0,2—0,5-szerese és a tisztítandó folyadékárammal szembenfekvő lemezoldal merőleges keresztmetszetben a tányér kúpos felületével közel 90°-os szöget zár be.

A kúpos tányér ily módon történő kiképzésének az az előnye, hogy a diszpergált fázist az eddigieknél nagyobb biztonsággal visszatartja, a diszpergált fázisnak a tisztítandó folyadékáram általi elragadását nagymértékben megakadályozza, valamint javítja a tányér öntisztulási képességét. 10

A lemezek sorozatát célszerű a tányér belső kúpos felületén elrendezni.

Ez az elrendezés folyadékoknak olyan részecskéktől való megtisztítására alkalmas, amelyek fajsúlya nagyobb, mint a tisztítandó folyadéké, mivel a szeparátor üzemeltetésekor az említett részecskék a forgásközponttól a tisztítandó folyadékáramhoz képest a tányér kerülete felé mozognak.

Folyadékoknak olyan részecskéktől való megtisztítására, amelyek fajsúlya kisebb, mint a tisztítandó folyadéké, a lemezek sorozata célszerűen a tányér külső kúpos felületén van elrendezve, mivel a szeparátor üzemeltetésekor ezek a részecskék a tisztítandó folyadékáramhoz képest a tányér közepe felé vándorolnak.

A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, ahol a találmány szerinti szerkezet példaként! kiviteli alakjait tüntettük fel.

A rajzon az 1. ábra egy találmány szerinti kúpos tányér hosszmetszetét mutatja nehéz fázis leválasztására szolgáló szeparátornál;

a 2. ábra az 1. ábra nézete az „A” nyíl irányából;

a 3. ábra a 2. ábra és az 5. ábra III—III vonala szerinti metszet;

a 4. ábra egy találmány szerinti kúpos tányér hosszmetszetét tünteti fel könnyű fázis leválasztására szolgáló szeparátornál;

az 5. ábra a 4. ábra szerinti kúpos tányér felülnézete.

Amint az az 1. és 4. ábrákon látható, a találmány szerinti, szeparátorokhoz való kúpos tányérnak 1 kúpos alapteste, valamint 2 belső karimája és 3 külső karimája van, amelyek 4 csapokkal vannak ellátva. A kúpos tányér ezenkívül a diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszközzel rendelkezik. A diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszköz 5 lemezek sorozataként van 45 kiképezve. Az 5 lemezek úgy vannak elrendezve, hogy egy forgástengelyre merőleges síkra kivetítve többbekezdésű spirálformát képeznek. Az áramlással szembefekvő oldalon bármelyik lemez tetszés szerinti pontban húzott érintője és a tisztítandó folyadék ugyanezen 50 pontban a diszpergált fázis kihordási irányába mutató sebességvektora által bezárt a szög nagyobb, mint a diszpergált fázis kúpos felületen való súrlódásánál érvényes súrlódási szög. Az „a” szög nagysága a folyadék viszkozitásának és a diszpergált fázis fizikai-kémiai 55 tulajdonságainak függvényében 30° és 60° között változik.

Az 5 lemezek magassága a tányér kúpos felületére merőleges és a lemezt átszelő metszeten a 4 csapok magasságának 0,2—0,5-szeresét teszi ki. Az 5 lemez tiszti- 60 tandó folyadékárammal szembefekvő oldala a III—III merőleges keresztmetszetben a kúpos felülettel közel 90°-os szöget zár be, amint az a 3. ábrán látható.

A 6 ékhorony segítségével a kúpos tányérok egy kötegben rögzíthetők. 65

A diszperz rendszer szétválasztása kúpos tányérköteggel felszerelt forgórész alatt a közbenső terekben történik. A feliszapolt folyadék a 3 külső karimák és két szomszédos kúpos tányér által alkotott réseken keresz5 lül ezekbe a tányérközi terekbe jut.

Ismeretes, hogy ha két szomszédos kúpos tányér közötti résben az alkotó mentén résmagasságú bordák vannak, akkor a tisztítandó folyadékáram az alkotóval párhuzamosan mozog. Ha azonban, mint az adott esetben is, nincsenek terelő bordák kialakítva, a tisztítandó folyadékáram a Coriolis-erők hatására szögsebességi összetevővel is rendelkezik és a kúpos résben spirál alakban mozog, amint azt a 2. és 5. ábrán a szaggatott vonal mutatja.

Miközben a feliszapolt folyadék a tányér 1 kúpos alaptestén kívülről a közép felé halad, a szilárd részecskék (a diszpergált fázis), amelyek fajsúlya nagyobb, mint a folyadék fajsúlya, kicsapódnak a kúpos tányér belső oldalára (1. és 2. ábra).

Ha egy kivált részecske, amit a tisztítandó folyadékáram magával ragadott, mozgását a tányér kúpos belső felületén folytatja, pályáján felütközik valamelyik 5 lemezre, amelyek vetülete egy forgástengelyre merőleges síkon több-bekezdésű spirálformát alkot. Mivel egy 25 több-bekezdésű spirál alakját az határozza meg, hogy bármelyik lemez áramlással szemközti oldalának tetszőleges pontjában húzott érintő és a tisztítandó folyadékáram ugyanazon pontban a diszpergált fázis kihordási irányába eső sebességvektora által bezárt „a” szög na30 gyobb, mint a diszpergált fázis kúpos felületen való súrlódásánál érvényes súrlódási szög, és ezen szög nagysága 30 és 60° közé esik, így az X vízerőhöz egy X_N merőleges összetevő járul, amellyel a részecskék az 5 lemez elülső oldalához nyomódnak, valamint egy X, tangen35 ciális összetevő, amely a részecskéket a megtisztított folyadékkal ellentétes irányban igyekszik kihordani. Ez azért előnyös, mivel ezáltal javulnak a kúpos tányér öntisztulási feltételei és csökken a leülepedett részecskék tisztítandó folyadékáram általi elsodrásának veszélye.

Azáltal, hogy a tisztítandó folyadékáram többször keresztezi az 5 lemezeket, a részecskéket nagyobb biztonsággal lehet visszatartani.

Az eddig ismertetettek alapján nyilvánvaló, hogy olyan esetekben, amikor a leválasztandó részek fajsúlya kisebb, mint a tisztítandó folyadék fajsúlya, az 5 lemezeket a tányér 1 kúpos alaptestének külső oldalára kell felerősíteni, amint az a 4. és 5. ábrákon látható.

Claims (3)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Kúpos tányér szeparátorokhoz, amely tányérnak csapokkal ellátott belső és külső karimája, valamint a diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszköze van, azzal jellemezve, hogy a diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszköz lemezek (5) sorozataként van kiképezve és úgy van elrendezve, hogy a lemezek (5) vetülete a forgástengelyre merőleges síkon egy több-bekezdésű spirálformát alkot, és hogy a tisztítandó folyadék áramlási irányával szemben fekvő oldalon bármelyik lemez tetszés szerinti pontban húzott érintője és a tisztítandó folyadék ugyanazon pontban a diszpergált fázis kihordási irányába eső sebességvektora által bezárt szög (oc) nagyobb, mint a diszpergált fázis kúpos felületen való súrlódásánál érvényes súrlódási szög, nagysága 30° és

   -2179928

   60° között van, mimellett a tányér kúpos felületére merőleges és a lemezeket átszelő metszetben a lemezmagasság a csapmagasság 0,2—0,5-szerese és a tisztítandó folyadékárammal szemben fekvő lemezoldal merőleges keresztmetszetben a tányér kúpos felületével kő- 5 zel 90°-os szöget zár be.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kúpos tányér kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lemezek (5) sorozata a tányér kúpos belső felületén van elrendezve.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti kúpos tányér kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lemezek (5) sorozata a tányér kúpos külső felületén van elrendezve.