RU189423U1 - CENTRIFUGAL EXTRACTOR - Google Patents

CENTRIFUGAL EXTRACTOR Download PDF

Info

Publication number
RU189423U1
RU189423U1 RU2018134348U RU2018134348U RU189423U1 RU 189423 U1 RU189423 U1 RU 189423U1 RU 2018134348 U RU2018134348 U RU 2018134348U RU 2018134348 U RU2018134348 U RU 2018134348U RU 189423 U1 RU189423 U1 RU 189423U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
fixed
longitudinal
centrifugal extractor
longitudinal blades
Prior art date
Application number
RU2018134348U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Сергеевич Скачков
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой")
Priority to RU2018134348U priority Critical patent/RU189423U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU189423U1 publication Critical patent/RU189423U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/04Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • B04B1/06Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of cylindrical shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0476Moving receptacles, e.g. rotating receptacles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/04Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • B04B1/08Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of conical shape

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к конструкции центробежных экстракторов для системы жидкость-жидкость, содержащей в роторе сепарационную насадку с непрерывным выводом осадка, для применения в гидрометаллургической, химической, фармацевтической промышленности.Техническим результатом является повышение производительности и выпуска продукции центробежного экстрактора за счет изменения формы и ориентации элементов сепарационной насадки, ускоряющих коалесценцию капель дисперсной фазы эмульсии.Технический результат достигается в центробежном экстракторе, содержащим корпус с камерами сбора разделенных фаз с выводными патрубками, и размещенной под ними смесительной камерой с вводными патрубками, на съемном фланце которого установлен привод с подшипниковой опорой и приводным валом, на котором жестко закреплен диск с переточными отверстиями, крышка с переливным отверстием тяжелой фазы, сообщающимся с камерой ее сбора, образующая с диском гидрозатвор с размещенным в нем активатором, жестко закрепленным на съемном фланце, ротор, образующий с диском разделительную камеру, секционированную по азимутальному углу закрепленными в ней пластинами и продольными лопастями, с размещенным в разделительной камере устройством вывода легкой фазы с переливным отверстием и пронизывающим ротор каналом, сообщающимися с камерой ее сбора, и закрепленными в его нижней части соосно с ним и размещенными в смесительной камере транспортирующим механизмом и мешалкой с валом, который снабжен цилиндрической втулкой, закрепленной в разделительной камере соосно ротору, продольные лопасти размещены в разделительной камере в одном ее среднем по высоте слое и выполнены в виде одинаковых изогнутых и перекрывающих друг друга в радиальном направлении листов с приосевой кромкой, закрепленной на наружной поверхности втулки, периферийной кромкой, размещенной с зазором с ротором, и торцевыми нижними и верхними кромками, размещенными в радиальном направлении в зоне транспортирующего механизма и диска, а пластины выполнены продольными, расположены радиально в осевой плоскости ротора и размещены в разделительной камере в двух ее крайних по высоте слоях по обе торцевые стороны продольных лопастей в зонах их торцевых кромок. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.The invention relates to the design of centrifugal extractors for a liquid-liquid system containing a separation nozzle in the rotor with continuous sludge output, for use in the hydrometallurgical, chemical, pharmaceutical industry. separation nozzle, accelerating the coalescence of the dispersed phase droplets of the emulsion. The technical result is achieved in the centrifugal This extractor contains a housing with chambers for collecting separated phases with discharge nozzles, and a mixing chamber with input nozzles placed under them, on a removable flange of which there is an actuator with a bearing support and a drive shaft on which a disk with overflow holes is rigidly fixed; heavy phase, communicating with the camera of its collection, forming with the disc a hydraulic lock with an activator placed in it rigidly fixed on the removable flange, a rotor forming a separating chamber with the disc, fixed by azimuth angle by plates and longitudinal blades fixed in it, with a light phase output device placed in the separation chamber with an overflow hole and a channel penetrating the rotor, communicating with its collection chamber, and fixed in its lower part coaxially with it a mechanism and an agitator with a shaft, which is provided with a cylindrical bushing fixed in the separation chamber coaxially with the rotor, the longitudinal blades are placed in the separation chamber in one e e average height layer and made in the form of identical curved and overlapping each other in the radial direction of the sheet with the axial edge attached to the outer surface of the sleeve, a peripheral edge placed with a gap with a rotor, and end lower and upper edges placed in the radial direction the area of the transporting mechanism and the disk, and the plates are made longitudinal, are located radially in the axial plane of the rotor and are placed in the separation chamber in its two outermost layers along both end faces longitudinal blades in the zones of their end edges. 8 hp f-ly, 7 ill.

Description

Полезная модель относится к жидкостной экстракции, а именно к конструкциям центробежных экстракторов для двухфазной системы жидкость-жидкость, в частности содержащей третью фазу в виде осадка, в том числе образующегося при контактировании растворов, и может быть использована в гидрометаллургической, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.The utility model relates to liquid extraction, namely, to designs of centrifugal extractors for a two-phase liquid-liquid system, in particular, containing a third phase in the form of sediment, including that formed during contacting solutions, and can be used in hydrometallurgical, chemical, pharmaceutical and other industries industry.

Известен центробежный экстрактор (см. Авторское свидетельство СССР №1530199, SU, А2, МПК B01D 11/04, опубликован 23.12.1989, Бюллетень 47), содержащий корпус с приемными карманами легкой и тяжелой фаз, привод, камеру смешения с механической мешалкой, ротор цилиндрической формы, с распределителем фаз. Привод с ротором, транспортирующим устройством и мешалкой объединены в выемной узел, который с помощью упругих элементов соединен с корпусом центробежного экстрактора. В роторе центробежного экстрактора установлена крестовина, предотвращающая отставание жидкости от вращающегося ротора. Между лопастями крестовины на периферии ротора по его рабочей высоте установлены профилированные пластины с углом α наклона к вертикали 30°≤α≤75° и шириной Н, равной 10-15% от рабочего диаметра ротора, причем пластины размещены симметрично оси ротора. В качестве сепарационной насадки ротора могут быть установлены тарельчатые вставки. Профилированные пластины в этом случае устанавливают в зазоре между тарельчатыми вставками и корпусом ротора.Known centrifugal extractor (see USSR Author's Certificate No. 1530199, SU, A2, IPC B01D 11/04, published 12/23/1989, Bulletin 47), comprising a housing with receiving pockets of light and heavy phases, a drive, a mixing chamber with a mechanical stirrer, a rotor cylindrical shape, with phase distributor. The drive with a rotor, a transporting device and a mixer is combined into a removable unit, which is connected with the body of a centrifugal extractor with the help of elastic elements. A crosspiece is installed in the rotor of the centrifugal extractor, which prevents the liquid from lagging behind the rotating rotor. Between the blades of the cross on the periphery of the rotor along its working height, profiled plates are installed with an angle of inclination α 30 ° ≤α≤75 ° and width H equal to 10-15% of the working diameter of the rotor, and the plates are placed symmetrically with the rotor axis. As the separation nozzle of the rotor can be installed disc inserts. In this case, the profiled plates are installed in the gap between the disk inserts and the rotor housing.

Недостатком центробежного экстрактора является низкая производительность, обусловленная тем, что профилированные пластины и тарельчатые вставки имеют большое гидравлическое сопротивление за счет резкого изменения вектора скорости потока эмульсии при его транспортировке вдоль оси ротора, в том числе через межтарельчатый зазор, что снижает производительность транспортирующего устройства и центробежного экстрактора.The disadvantage of a centrifugal extractor is low productivity, due to the fact that the profiled plates and disc inserts have a large hydraulic resistance due to a sharp change in the velocity vector of the emulsion flow during its transportation along the rotor axis, including through the inter-blade clearance, which reduces the productivity of the transporting device and the centrifugal extractor .

Известен центробежный экстрактор (см. Авторское свидетельство СССР №1205358, SU, А, МПК B01D 11/04, опубликован 30.09.1986, Бюллетень 36), содержащий корпус с вводными и выводными патрубками и приемными карманами разделенных фаз, смесительную камеру, ротор цилиндрической формы, с мешалкой, транспортирующим устройством, насадкой и распределителем фаз, который снабжен крестовиной, соединенной с распределителем фаз, а сепарационная насадка ротора выполнена в виде сплошной спирально завитой ленты, установленной в центральной части ротора с помощью радиально расположенных стержней, прикрепленных к корпусу ротора, причем нижний торец ленты размещен над направляющим диском, а верхний жестко связан с крестовиной.Known centrifugal extractor (see USSR Author's Certificate No. 1205358, SU, A, IPC B01D 11/04, published 09/30/1986, Bulletin 36), comprising a housing with inlet and outlet pipes and receiving pockets of separated phases, a mixing chamber, a cylindrical rotor with a stirrer, a transporting device, a nozzle and a phase distributor, which is equipped with a crosspiece connected to the phase distributor, and the separation nozzle of the rotor is made in the form of a continuous spiral curled tape installed in the central part of the rotor using a radial but located rods attached to the rotor housing, with the lower end of the tape placed above the guide disk, and the upper rigidly connected to the cross.

Недостатком центробежного экстрактора является низкая производительность, обусловленная тем, что из-за малого шага спирали выделившийся в зазоре слой уже скоалесцировавшихся капель дисперсной фазы имеет малую радиальную скорость для освобождения объема зазора, необходимого для сепарации эмульсии, что увеличивает ее гидравлическое сопротивление. На выходе из верхнего торца спирали эти слои уже разделенных фаз вновь диспергируются в крестовине, хотя уже и с большим размером капель дисперсной фазы, и переформировываются до образования двух концентричных слоев чистых фаз, что требует затрат времени и снижает производительность. Кроме того, направляющий диск увеличивает гидравлическое сопротивление ротора, что также снижает его производительность и предопределяет необходимость исключения этого элемента.The disadvantage of a centrifugal extractor is low productivity due to the fact that, due to the small pitch of the helix, the layer of already coalesced droplets of the dispersed phase released in the gap has a low radial velocity to release the volume of the gap required for separation of the emulsion, which increases its hydraulic resistance. At the exit from the upper end of the helix, these layers of already separated phases are again dispersed in the cross, although they are already with a large size of droplets of the dispersed phase and are reformed to form two concentric layers of pure phases, which takes time and reduces productivity. In addition, the guide disk increases the hydraulic resistance of the rotor, which also reduces its performance and determines the need to eliminate this element.

Наиболее близким к предложению заявителя по совокупности технических признаков и достигаемому техническому результату является центробежный экстрактор (см. Патент на полезную модель №167120, RU, U1, МПК B01D 11/04, опубликован 20.12.2016, Бюллетень 35), содержащий корпус, на съемном фланце которого установлен привод с подшипниковой опорой и приводным валом, на котором жестко закреплен ротор с крышкой и кольцом, внутренние стенки ротора с кольцом и продольными лопастями образуют секционированную по азимутальному углу разделительную камеру, в которой со стороны вала размещены трубки вывода из ротора легкой фазы, а крышка с кольцом и размещенной между ними обечайкой, жестко закрепленной на корпусе, образуют гидрозатвор для вывода из ротора тяжелой фазы с осадком, переливные и переточные отверстия трубок и гидрозатвора сообщаются с карманами корпуса для сбора разделенных фаз с выходными патрубками, при этом нижняя часть корпуса под ротором служит смесительной камерой, которая через лопастный транспортирующий механизм связана с разделительной камерой, имеет лопастную мешалку и входные патрубки, в котором в каждой секции разделительной камеры на продольных лопастях на разных уровнях закреплены поперечные пластины, установленные на соседних продольных лопастях попеременно с зазором и без него с ними, и с зазором между собой и с ротором.The closest to the proposal of the applicant on the totality of technical features and the achieved technical result is a centrifugal extractor (see Utility Model Patent No. 167120, RU, U1, IPC B01D 11/04, published 12/20/2016, Bulletin 35), containing the housing, on removable the flange of which is mounted with a bearing support and a drive shaft on which the rotor with a lid and a ring is rigidly fixed, the inner walls of the rotor with the ring and longitudinal blades form a separation chamber sectioned at an azimuth angle, in which The shaft sides accommodate the light tube discharge rotor tubes, and the lid with the ring and shell between them rigidly fixed on the housing form a hydraulic lock to pull out the heavy phase with sediment from the rotor, the overflow and overflow openings of the tubes and the hydraulic shutter communicate with the housing pockets to collect the separated phases with outlets, while the lower part of the housing under the rotor serves as a mixing chamber, which is connected to the separation chamber through a blade transporting mechanism, has a paddle stirrer and inlet ports atrubki in which in each section of the separation chamber on the longitudinal blades at different levels fixed transverse plates mounted on adjacent longitudinal blades alternately with and without a gap with them, and with a gap between them and the rotor.

Кольцо выполнено в виде диска с периферийными переточными отверстиями, вне которых на периферийной части диска закреплены ротор и крышка. Продольные лопасти выполнены в виде радиальных пластин, размещенных в роторе аксиально симметрично и примыкающих без зазора к внутренней поверхности ротора. Карманы корпуса для сбора разделенных фаз выполнены в виде кольцевых камер, в зоне дна которых закреплены выходные патрубки. Коническая форма ротора способствует транспортировке осадка по его внутренней поверхности к переточному отверстию диска. Жестко закрепленная на корпусе и размещенная в гидрозатворе обечайка инициирует взмучивание и перемешивание осадка в гидрозатворе при вращении ротора, начиная с зоны переточного отверстия диска на максимальном радиусе и вплоть до переливного отверстия крышки, и выполняет таким образом функцию неподвижной мешалки - активатора. Продольные лопасти и поперечные пластины объединены в сепарационную насадку, ускоряющую разделение эмульсии на составные фазы.The ring is made in the form of a disk with peripheral flow-through holes, outside of which a rotor and a cover are fixed on the peripheral part of the disk. The longitudinal blades are made in the form of radial plates placed axially symmetrically in the rotor and adjacent without a gap to the inner surface of the rotor. The pockets of the housing for collecting the separated phases are made in the form of annular chambers, in the bottom zone of which the outlets are fixed. The conical shape of the rotor contributes to the transport of sediment along its inner surface to the overflow hole of the disk. The shell rigidly fixed on the housing and placed in the hydraulic lock initiates the stirring up and mixing of the sediment in the hydraulic lock when the rotor rotates, starting from the zone of the disc drip hole at the maximum radius and up to the overflow hole of the lid, and thus performs the function of a fixed agitator-activator. The longitudinal blades and transverse plates are combined in a separation nozzle, accelerating the separation of the emulsion into compound phases.

Недостатком данного центробежного экстрактора является низкая производительность, обусловленная малой площадью контакта эмульсии с продольными лопастями и поперечными пластинами, обусловленная в частности их радиальной ориентацией, что уменьшает их дополнительное воздействие на увеличение скорости расслаивания эмульсии в разделительной камере ротора. Поперечные пластины расположены перпендикулярно оси ротора, что увеличивает его гидравлическое сопротивление и уменьшает производительность центробежного экстрактора. Кроме того, отсутствие защиты элементов проточной части центробежного экстрактора, выполненных из металла, от возможного коррозионного воздействия присутствующих в перерабатываемых растворах кислот и щелочей, приводит к постепенному разрушению центробежного экстрактора, что снижает выпуск продукции.The disadvantage of this centrifugal extractor is low productivity, due to the small area of contact of the emulsion with longitudinal blades and transverse plates, due in particular to their radial orientation, which reduces their additional effect on increasing the rate of emulsion separation in the rotor separation chamber. The transverse plates are located perpendicular to the axis of the rotor, which increases its hydraulic resistance and reduces the performance of the centrifugal extractor. In addition, the lack of protection of the elements of the flow-through part of a centrifugal extractor made of metal from the possible corrosive effects of acids and alkalis present in the processed solutions leads to a gradual destruction of the centrifugal extractor, which reduces production.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение производительности и выпуска продукции центробежного экстрактора.The task, which is aimed at solving the proposed utility model, is to increase productivity and product output of a centrifugal extractor.

Техническим результатом, достигаемым заявляемой полезной моделью, является повышение производительности центробежного экстрактора за счет изменения формы и ориентации пластин и продольных лопастей, формирующих между собой продольные и узкие в радиальном направлении зазоры, ускоряющие коалесценцию капель дисперсной фазы эмульсии, и увеличение выпуска продукции, в том числе за счет предотвращения разрушения центробежного экстрактора, например, защитой элементов его проточной части слоем вещества, инертного к коррозионному воздействию перерабатываемых фаз и их паров.The technical result achieved by the claimed utility model is to increase the productivity of the centrifugal extractor by changing the shape and orientation of the plates and longitudinal blades forming longitudinal and radially narrow gaps between them that accelerate the coalescence of the dispersed phase of the emulsion, and increasing output, including by preventing the destruction of the centrifugal extractor, for example, by protecting the elements of its flow part with a layer of substance inert to corrosive effects yy processed phases and their vapors.

Технический результат достигается тем, что заявлен центробежный экстрактор, содержащий корпус с камерами сбора разделенных фаз с выводными патрубками, и размещенной под ними смесительной камерой с вводными патрубками, на съемном фланце которого установлен привод с подшипниковой опорой и приводным валом, на котором жестко закреплен диск с переточными отверстиями, крышка с переливным отверстием тяжелой фазы, сообщающимся с камерой ее сбора, образующая с диском гидрозатвор с размещенным в нем активатором, жестко закрепленным на съемном фланце, ротор, образующий с диском разделительную камеру, секционированную по азимутальному углу закрепленными в ней пластинами и продольными лопастями, с размещенным в разделительной камере устройством вывода легкой фазы с переливным отверстием и пронизывающим ротор каналом, сообщающимися с камерой ее сбора, и закрепленными в его нижней части соосно с ним и размещенными в смесительной камере транспортирующим механизмом и мешалкой с валом, который снабжен цилиндрической втулкой, закрепленной в разделительной камере соосно ротору, продольные лопасти размещены в разделительной камере в одном ее среднем по высоте слое и выполнены в виде одинаковых изогнутых и перекрывающих друг друга в радиальном направлении листов с приосевой кромкой, закрепленной на наружной поверхности втулки, периферийной кромкой, размещенной с зазором с ротором, и торцевыми нижними и верхними кромками, размещенными в радиальном направлении в зоне транспортирующего механизма и диска, а пластины выполнены продольными, расположены радиально в осевой плоскости ротора и размещены в разделительной камере в двух ее крайних по высоте слоях по обе торцевые стороны продольных лопастей в зонах их торцевых кромок.The technical result is achieved by the fact that a centrifugal extractor is declared, comprising a housing with collecting chambers of separated phases with discharge nozzles, and a mixing chamber with introduction nozzles placed under them, on a removable flange of which there is an actuator with a bearing support and a drive shaft overflow holes, cover with overflow hole of heavy phase, communicating with the chamber of its collection, forming a hydraulic lock with a disk with an activator placed in it rigidly fixed on a removable f lance, rotor forming a separating chamber with a disk, partitioned along an azimuth angle by plates and longitudinal blades fixed in it, with a light phase output device placed in the separation chamber with an overflow hole and a rotor piercing the channel communicating with its collection chamber and fixed in its bottom parts coaxial with it and placed in a mixing chamber by a transporting mechanism and an agitator with a shaft, which is provided with a cylindrical sleeve fixed in a separating chamber coaxially with the rotor, prod The molded blades are placed in the separation chamber in one layer average in height and made in the form of identical bent and radially overlapping sheets with a paraxial edge fixed on the outer surface of the sleeve, a peripheral edge positioned with a gap with a rotor, and end and bottom the upper edges placed in the radial direction in the zone of the transporting mechanism and the disk, and the plates are made longitudinal, are located radially in the axial plane of the rotor and placed in the separator EPE in its two extreme adjustment layers on both front sides of the longitudinal blades in the areas of their end edges.

Предложенная ориентация пластин и продольных лопастей в минимальной мере отклоняет вектор скорости потока эмульсии в разделительной камере от соосного ротору направления, что обеспечивает уменьшение их гидравлического сопротивления и увеличение производительности центробежного экстрактора. Увеличение количества и поверхности продольных лопастей с одновременным уменьшением межлопастного сепарационного зазора, необходимые для увеличения производительности, ограничивается только конкурирующим увеличением гидравлического сопротивления, за счет уменьшением поперечного сечения разделительной камеры, свободного для транспортировки и расслаивания эмульсии в межлопастном зазоре вне суммарной толщины лопастей. Взаимное перекрытие продольных лопастей в радиальном направлении с образованием узких зазоров обеспечивает дополнительное сжатие и деформацию на их поверхности капель дисперсной фазы, транспортирующихся в том числе в радиальном направлении, за счет разности плотностей фаз. Это приводит к уменьшению толщины межкапельной пленки сплошной фазы и ускоряет коалесценцию деформированных капель дисперсной фазы, что увеличивает производительность центробежного экстрактора и выпуск продукции.The proposed orientation of the plates and longitudinal blades minimally deflects the velocity vector of the flow of the emulsion in the separation chamber from the direction coaxial to the rotor, which reduces their hydraulic resistance and increases the productivity of the centrifugal extractor. The increase in the number and surface of the longitudinal blades with a simultaneous decrease in the inter-blade separation gap, which is necessary to increase productivity, is limited only by a competing increase in hydraulic resistance due to a decrease in the cross-section of the separation chamber free for transportation and delamination of the emulsion in the inter-blade gap beyond the total thickness of the blades. The mutual overlap of the longitudinal blades in the radial direction with the formation of narrow gaps provides additional compression and deformation on their surface of droplets of the dispersed phase, transported, including in the radial direction, due to the difference in the densities of the phases. This leads to a decrease in the thickness of the intercapital film of the continuous phase and accelerates the coalescence of the deformed droplets of the dispersed phase, which increases the productivity of the centrifugal extractor and the output of products.

Таким образом, заявленная полезная модель центробежного экстрактора позволяет увеличить его производительность и выпуск продукции.Thus, the claimed utility model of a centrifugal extractor allows you to increase its performance and output.

На представленной фиг. 1 схематично изображен предлагаемый центробежный экстрактор, на фиг. 2-3 изображены виды сверху и снизу сепарационной насадки, изготовленной из нержавеющей стали, на фиг. 4-7 схематично изображены сечения ротора, втулки и разных конфигураций продольных лопастей - по две соседних цилиндрической формы лопасти с разной ориентацией относительно направления вращения ротора. Для конической формы лопастей сечения фиг. 4-7 аналогичны с изменением окружностей сечения лопастей на эллипсы.In the illustrated FIG. 1 schematically shows the proposed centrifugal extractor; FIG. 2-3 depict the top and bottom views of the separation nozzle made of stainless steel, in FIG. Figures 4–7 schematically show sections of the rotor, bushings and different configurations of the longitudinal blades — two adjacent cylindrical blades with different orientations relative to the direction of rotation of the rotor. For the conical shape of the blade section of FIG. 4-7 are similar with changing the circumference of the blades into ellipses.

Заявленный центробежный экстрактор (фиг. 1-7) содержит корпус 1 с камерами сбора разделенных тяжелой 2 и легкой 3 фаз с выводными патрубками 4 и 5, и размещенной под ними смесительной камерой 6 с вводными патрубками 7 и 8, на съемном фланце 9 которого установлен привод 10 с подшипниковой опорой 11 и приводным валом 12, на котором жестко закреплен диск 13 с периферийными переточными отверстиями 14, крышка 15 с переливным отверстием 16 тяжелой фазы, сообщающимся с камерой 2 ее сбора, образующая с диском 13 гидрозатвор 17 с размещенным в нем активатором 18, жестко закрепленным на съемном фланце 9. Закрепленный на диске 13 ротор 19 образует с ним разделительную камеру 20, секционированную по азимутальному углу закрепленными в ней нижними 21 и верхними 22 пластинами, например, в количестве по 4 пластины каждого вида - две крестовины, и продольными лопастями 23, например, в количестве 24 лопасти. В разделительной камере 20 размещено устройство вывода легкой фазы, например, в виде трубок 24 в количестве 4 трубки с переливным отверстием 25 и пронизывающим ротор 19 каналом 26, сообщающимися с камерой ее сбора 3. В нижней части ротора 19 закреплены соосно с ним и размещены в смесительной камере 6 транспортирующий механизм 27 и мешалка 28 с валом 29.The claimed centrifugal extractor (Fig. 1-7) includes a housing 1 with collection chambers separated by heavy 2 and light 3 phases with discharge pipes 4 and 5, and a mixing chamber 6 placed under them with inlet pipes 7 and 8, on whose removable flange 9 is installed a drive 10 with a bearing support 11 and a drive shaft 12 on which a disk 13 with peripheral overflow holes 14 is rigidly fixed, a cover 15 with an overflow hole 16 of a heavy phase communicating with the collection chamber 2, forming a hydraulic lock 17 with a disk 13 with an activator placed in it 18, stiff mounted on a removable flange 9. The rotor 19 fixed to the disk 13 forms with it a separating chamber 20, partitioned at an azimuth angle by lower 21 fixed in it and upper 22 plates, for example, in the amount of 4 plates of each type - two crosses, and longitudinal blades 23 , for example, in the amount of 24 blades. In the separation chamber 20 posted by the output phase of the light phase, for example, in the form of tubes 24 in the amount of 4 tubes with an overflow hole 25 and penetrating the rotor 19 channel 26, communicating with the camera of its collection 3. In the lower part of the rotor 19 are fixed coaxially with him and placed in mixing chamber 6 transporting mechanism 27 and the mixer 28 with the shaft 29.

В разделительной камере 20 соосно ротору 19 закреплена цилиндрическая втулка в виде трубы 30 с дном 31, снабженным резьбовым отверстием 32, в средней по высоте части которой закреплены продольные лопасти 23 высотой H1, например, H1=0,270 м вдоль оси ротора 19, в виде изогнутых листов, перекрывающих друг друга в радиальном направлении, с приосевой кромкой 33, закрепленной на наружной поверхности втулки 30, например сваркой, периферийной кромкой 34, размещенной с зазором с внутренней поверхностью ротора 19 и радиальными торцевыми кромками нижней 35 и верхней 36. Пластины нижние 21 высотой H2, например, Н2=0,064 м, и верхние 22 высотой Н3, например, Н3=0,060 м, выполнены продольными, расположены радиально в осевой плоскости ротора 19 размещены в разделительной камере 20 в двух ее крайних по высоте слоях по обе торцевые стороны продольных лопастей 23 в зонах их торцевых нижней 35 и верхней 36 кромок и закреплены разъемным соединением на торцах втулки 30. Суммарная высота Н23=0,124 м пластин 21 и 22 меньше высоты H1=0,270 м продольных лопастей 23. Радиальные кромки пластин 21 и 22 снабжены дистанционирующими пропилами 37, в которых размещены ответные радиальные кромки 35 и 36 продольных лопастей 23 в зоне их взаимного контакта, а их периферийные кромки 38 контактируют с внутренней поверхностью ротора 19, что обеспечивает втулке 30 и продольным лопастям 23 соосность с ротором 19. Изгиб продольных лопастей 23 ориентирован относительно ротора 19 так, что направление поворота от приосевой кромки 33 вдоль их поверхности до периферийной кромки 34 по стрелке Б (фиг. 4-7) вокруг оси ротора 19 совпадает или противоположно направлению его вращения, например, по стрелке А. Приводной вал 12 сочленяется с приводом 10 муфтой 39 и вместе с подшипниковой опорой 11, съемным фланцем 9, диском 13, крышкой 15, активатором 18, ротором 19, транспортирующим механизмом 27 и мешалкой 28 объединены в выемной узел ротора с приводом для удобства и ускорения сборки-разборки центробежного экстрактора.In the separation chamber 20, a cylindrical sleeve in the form of a pipe 30 with a bottom 31, fitted with a threaded bore 32, is fixed coaxially to the rotor 19; longitudinal blades 23 of height H 1 , for example, H 1 = 0.270 m along the rotor axis 19, are fixed in the middle height the form of curved sheets that overlap each other in the radial direction, with a paraxial edge 33 fixed to the outer surface of the sleeve 30, for example by welding, a peripheral edge 34 placed with a gap with the inner surface of the rotor 19 and the radial end edges of the lower 35 and upper minutes 36. The plates 21, lower height H 2, for example, H 2 = 0.064 m, and the top 22 of height H 3, e.g., H 3 = 0.060 m are formed by longitudinal, radially disposed in the axial plane of the rotor 19 are arranged in the separation chamber 20 in two its extreme height layers on both end sides of the longitudinal blades 23 in the areas of their bottom 35 and top 36 edges and fixed detachable connection at the ends of the sleeve 30. The total height of the H 2 + H 3 = 0,124 m plates 21 and 22 less than the height H 1 = 0,270 m longitudinal blades 23. The radial edges of the plates 21 and 22 are equipped with spacer cuts 3 7, in which reciprocal radial edges 35 and 36 of longitudinal blades 23 are placed in the zone of their mutual contact, and their peripheral edges 38 contact with the inner surface of the rotor 19, which provides the sleeve 30 and longitudinal blades 23 with coaxiality of the rotor 19. The bend of the longitudinal blades 23 is oriented relative to the rotor 19 so that the direction of rotation from the axial edge 33 along their surface to the peripheral edge 34 in the direction of arrow B (FIG. 4-7) around the axis of the rotor 19 coincides with or opposite to the direction of its rotation, for example, along arrow A. The drive shaft 12 articulates with the drive 10 by the clutch 39 and together with the bearing support 11, the removable flange 9, the disk 13, the cover 15, the activator 18, the rotor 19, the transporting mechanism 27 and the stirrer 28 are combined into a removable rotor assembly with a drive for convenience and speeding up the assembly and disassembly of the centrifugal extractor.

Для ротора 19 конической формы с углом α, например, α=18°, при вершине конуса продольные лопасти 23 выполнены также конической формы, но с углом β=α/2=9° при вершине своего конуса, приосевая кромка 33 продольной лопасти 23 совпадает с ее образующей конуса и закреплена на втулке 30 вдоль ее образующей цилиндра. Для ротора 19 цилиндрической формы, как предельного случая конуса при стремлении углов а и Р к нулю, продольные лопасти 23 выполнены также цилиндрической формы. Для этой формы радиус R закругления внутренней поверхности продольных лопастей 23 в перпендикулярном оси ротора сечении относительно центра их кривизны находится в интервале Rmin<R<Rmax, где Rmin=(R2-R1-2δ) /2 и Rmax=(R1+R2-δ)/2 - минимальный и максимальный радиусы для случая, когда периферийная кромка 34 размещена без зазора с внутренней поверхностью ротора 19, а R1=D1/2 и R2=D2/2 - радиусы и диаметры наружной поверхности втулки 30 и внутренней поверхности ротора 19 в заданном сечении, δ - толщина продольной лопасти 23, например, R1=0,026 м, R2=0,105 м, δ=0,0005 м, Rmin=0,039 м, Rmax=0,06525 м и, например, R=0,06 м. Азимутальный угол γ продольной лопасти 23 в перпендикулярном оси ротора 19 сечении составляет, например γ=180° относительно центра ее кривизны, а для конической формы продольной лопасти 23 и эллипсовидного сечения - относительно любого из двух полюсов эллипса.For a rotor 19 of conical shape with an angle α, for example, α = 18 °, the longitudinal blades 23 are also conical at the apex of the cone, but with the angle β = α / 2 = 9 ° at the apex of their cone, the axial edge 33 of the longitudinal blade 23 coincides with its forming a cone and mounted on the sleeve 30 along its forming cylinder. For the rotor 19 of a cylindrical shape, as a limiting case of a cone as the angles a and P tend to zero, the longitudinal blades 23 are also cylindrical. For this form, the radius R of the curvature of the inner surface of the longitudinal blades 23 in the section perpendicular to the rotor axis relative to the center of their curvature is in the interval R min <R <R max , where R min = (R 2 -R 1 -2δ) / 2 and R max = (R 1 + R 2 -δ) / 2 - the minimum and maximum radii for the case where the peripheral edge 34 arranged without a gap with the inner surface of the rotor 19, and R 1 = D 1/2 and R 2 = D 2/2 - radius and the diameters of the outer surface of the sleeve 30 and the inner surface of the rotor 19 in a given section, δ is the thickness of the longitudinal blade 23, for example, R 1 = 0,026 m, R 2 = 0,105 m, δ = 0.0005 m, R min = 0.03 9 m, R max = 0.06525 m and, for example, R = 0.06 m. The azimuth angle γ of the longitudinal blade 23 in the cross section perpendicular to the axis of the rotor 19 is, for example, γ = 180 ° relative to the center of its curvature, and for conical longitudinal blades 23 and ellipse section - relative to any of the two poles of the ellipse.

Втулка в виде трубы 30 вместе с закрепленными на ней продольными лопастями 23 и нижними 21 и верхними 22 пластинами объединены в съемную сепарационную насадку, закрепленную в роторе 19, например, валом 29 мешалки 28, пронизывающим транспортирующий механизм 27 через соосное отверстие, с использованием резьбового соединения его с ответным резьбовым отверстием 32 дна 31 втулки 30 для удобства и ускорения сборки-разборки ротора 19 и его балансировки в сборе.The sleeve in the form of a pipe 30 together with longitudinal blades 23 and lower 21 and upper 22 plates fixed on it are combined into a removable separating nozzle fixed in the rotor 19, for example, with the shaft 29 of the agitator 28 penetrating the transporting mechanism 27 through a coaxial opening, using a threaded connection it with a counter threaded bore 32 of the bottom 31 of the sleeve 30 for convenience and speed up the assembly-disassembly of the rotor 19 and its balancing assembly.

Радиус R1=D1/2 наружной поверхности втулки 30 и радиус R3=D3/2 размещения приосевой кромки пластин 21 и 22 меньше радиуса R4=D4/2 транспортирующего механизма 27, который в свою очередь меньше радиуса R5 размещения переливного отверстия 25 трубок 24, например, R1=0,014м, R3=0,012м, R4=0,020м, R5=0,025м. На продольных лопастях 23 и пластинах 21 и 22 закреплен слой вещества, смачиваемого дисперсной фазой, например, фторопласта.Radius R 1 = D 1/2 of the outer surface of the sleeve 30 and the radius R 3 = D 3/2 placing the axial edges of the plates 21 and 22 smaller than the radius R 4 = D 4/2 of the conveyor mechanism 27 which is in turn smaller than the radius R 5 accomodation the overflow hole 25 of the tubes 24, for example, R 1 = 0.014 m, R 3 = 0.012 m, R 4 = 0.020 m, R 5 = 0.025 m. On the longitudinal blades 23 and plates 21 and 22, a layer of a substance wetted by a dispersed phase, for example, fluoroplastic, is fixed.

Все детали центробежного экстрактора, контактирующие с обеими фазами и их парами, включая корпус 1, камеры 2 и 3, выводные патрубки 4 и 5, вводные патрубки 7 и 8, съемный фланец 9, подшипниковую опора 11, приводной вал 12, диск 13, крышку 15, активатор 18, ротор 19, пластины 21 и 22, продольные лопасти 23, трубки 24, транспортирующий механизм 27, мешалку 28 с валом 29 и втулку 30 выполнены из металла, инертного к их химическому коррозионному воздействию, например, нержавеющей стали, или на этих металлических деталях, включая элементы привода 10, закреплен слой такого инертного вещества, например, фторопласта, или эти детали, за исключением элементов привода 10, полностью выполнены из такого инертного вещества, например, углепластика, а в подшипниковой опоре 11 установлены подшипники скольжения, из такого инертного вещества, например, из силицированного графита.All parts of the centrifugal extractor in contact with both phases and their pairs, including housing 1, chambers 2 and 3, outlet connections 4 and 5, inlet connections 7 and 8, detachable flange 9, bearing bearing 11, drive shaft 12, disk 13, cover 15, the activator 18, the rotor 19, the plates 21 and 22, the longitudinal blades 23, the tube 24, the transporting mechanism 27, the stirrer 28 with the shaft 29 and the sleeve 30 are made of metal that is inert to their chemical corrosive effect, for example, stainless steel, or these metal parts, including the elements of the actuator 10, secured a layer of such and A non-rotating substance, for example, fluoroplastic, or these parts, with the exception of the drive elements 10, are completely made of such an inert substance, for example, carbon-plastic, and in the bearing support 11, bearings are installed, from such an inert substance, for example, siliconized graphite.

Центробежный экстрактор работает следующим образом. После запуска привода 10 исходные растворы по входным патрубкам 7 и 8 подают в смесительную камеру 6, где они перемешиваются мешалкой 28 для осуществления массопередачи распределяющегося компонента, и образовавшаяся эмульсия подается транспортирующим механизмом 27 внутрь вращающегося ротора 19. В процессе транспортировки эмульсии снизу-вверх в роторе 19 и ее расслаивания под действием разности плотностей фаз последовательно в секторных объемах между нижними пластинами 21, в межлопастных зазорах продольных лопастей 23 и в секторных объемах между верхними пластинами 22 под диском 13 формируются два радиально соприкасающихся кольцевых слоя очищенных друг от друга фаз в приосевой и периферийной зонах ротора 19. Легкая фаза через переливное отверстие 25 по каналу 26 выводится из ротора 19 в камеру 3 сбора легкой фазы, и по выходному патрубку 5 наружу центробежного экстрактора. Тяжелая фаза через переточное отверстие 14 поступает в гидрозатвор 17, транспортируется к оси вращения вала 12 к переливному отверстию 16 и выводится из ротора 19 в направлении к периферии в камеру 2 сбора тяжелой фазы и по выходному патрубку 4 наружу центробежного экстрактора. Осадок за счет центробежной силы транспортируется по конической поверхности ротора 19 к переточному отверстию 14, взмучивается активатором 18 и выводится далее с потоком тяжелой фазы через переливное отверстие 16 из ротора 19.The centrifugal extractor works as follows. After starting the drive 10, the initial solutions through the inlet nozzles 7 and 8 are fed into the mixing chamber 6, where they are mixed with a mixer 28 for mass transfer of the distribution component, and the resulting emulsion is fed by the transport mechanism 27 to the inside of the rotating rotor 19. In the process of transporting the emulsion from bottom to top in the rotor 19 and its delamination under the action of the difference in the density of the phases successively in the sector volumes between the lower plates 21, in the inter-blade gaps of the longitudinal blades 23 and in the sector volumes waiting for the upper plates 22 under the disk 13, two radially in contacting annular layers are formed of phases cleared from each other in the axial and peripheral zones of the rotor 19. The light phase through the overflow hole 25 through channel 26 is led out of the rotor 19 into the chamber 3 of the light phase collection and through the outlet nozzle 5 out of the centrifugal extractor. The heavy phase through the overflow hole 14 enters the hydraulic lock 17, is transported to the axis of rotation of the shaft 12 to the overflow hole 16 and is output from the rotor 19 in the direction to the periphery to the heavy phase collection chamber 2 and through the outlet 4 to the outside of the centrifugal extractor. The sediment due to centrifugal force is transported along the conical surface of the rotor 19 to the overflow hole 14, vzmuchivaetsya activator 18 and then comes with a heavy phase flow through the overflow hole 16 from the rotor 19.

Цилиндрическая втулка в виде трубы 30 необходима для закрепления на ее наружной поверхности приосевых кромок 33 продольных лопастей 23 вдоль совпадающих образующих их поверхностей. При этом, периферийные кромки 34 не соприкасаются с другими элементами ротора, что способствует беспрепятственной транспортировке вдоль поверхности продольных лопастей 23 в периферийном направлении тяжелой фазы и выделившегося на ней осадка, который при этом не уменьшает сепарационный объем разделительной камеры 20, так как непрерывно стекает на внутреннюю поверхность ротора 19 и постоянно удаляется из него. Кроме того, зазор между периферийной кромкой 34 и внутренней поверхностью ротора 19 необходим для выравнивания давления в соседних межлопастных зазорах за счет перетока между ними тяжелой фазы и формирования границы раздела фаз в них примерно на одинаковом радиусе, что предотвращает дополнительное диспергирование уже разделившихся сплошных потоков фаз после выхода их из межлопастных зазоров в секторные объемы между верхними пластинами 22 и увеличивает производительность.A cylindrical sleeve in the form of a pipe 30 is necessary for fixing on its outer surface the paraxial edges 33 of the longitudinal blades 23 along the same surfaces forming them. At the same time, the peripheral edges 34 do not come into contact with other rotor elements, which facilitates unhindered transportation along the surface of the longitudinal blades 23 in the peripheral direction of the heavy phase and the sediment released on it, which does not reduce the separation volume of the separation chamber 20, as it continuously flows onto the inner the surface of the rotor 19 and is constantly removed from it. In addition, the gap between the peripheral edge 34 and the inner surface of the rotor 19 is necessary to equalize the pressure in the adjacent inter-blade gaps due to the heavy phase flow between them and the formation of the phase boundary in them at approximately the same radius, which prevents additional dispersion of already separated continuous phase flows after their release from the inter-blade gaps into the sector volumes between the upper plates 22 and increases productivity.

В каждой секции разделительной камеры 20 в узких зазорах между соседними продольными лопастями 23 капли дисперсной фазы, транспортируясь в радиальном направлении за счет разности плотностей фаз, деформируются на их поверхностях с увеличением площади поверхности по сравнению с первоначальной сферической. Это приводит к уменьшению толщины межкапельной пленки сплошной фазы, ускорению коалесценции деформированных капель дисперсной фазы и формированию сплошного слоя скоалесцировавшихся капель, контактирующих в радиальном и азимутальном направлениях с исходным сплошным слоем сплошной фазы, что в итоге увеличивает производительность и выпуск продукции.In each section of the separation chamber 20 in the narrow gaps between adjacent longitudinal blades 23 droplets of the dispersed phase, being transported in the radial direction due to the difference in the densities of the phases, are deformed on their surfaces with an increase in surface area compared to the original spherical. This leads to a decrease in the thickness of the intercapital film of the continuous phase, acceleration of the coalescence of the deformed droplets of the dispersed phase and the formation of a continuous layer of coalesced droplets in contact in the radial and azimuthal directions with the original continuous layer of the continuous phase, which ultimately increases productivity and output.

В вариантах, аналогичных изображенным на фиг. 4 и 6, радиус поверхности продольной лопасти 23 от оси ротора 19 изменяется монотонно в зависимости от азимутального угла в интервале углов 0-180°, причем, ширина межлопастного зазора вдоль радиуса изменяется монотонно вначале от нуля до максимального значения, а затем вновь до нуля. При этом, ширина межлопастного зазора достигает минимума как раз в периферийной и приосевой зонах вывода чистых фаз, а площадь поверхности продольных лопастей 23 максимальна. Это способствует уменьшению времени выделения капель дисперсной фазы из потока эмульсии на жесткую поверхность продольных лопастей 23, обеспечивая благоприятный режим тонкослойного разделения эмульсии. В вариантах, аналогичных изображенным на фиг. 5 и 7, радиальная ширина межлопастного зазора максимальна в зоне точки поверхности продольной лопасти 23 с касательной линией, проходящей через ось ротора, и существенно превышает аналогичную величину для вариантов, близких к изображенным на фиг. 4 и 6, где таких точек нет. Таким образом, при равном количестве продольных лопастей 23 из изображенных на фиг. 4-7 вариантов исполнения их профиля, например, в интервале 16-24 лопастей предпочтительными являются варианты близкие к изображенным на фиг. 4 и 6, что увеличивает производительность и выпуск продукции. Испытания изготовленных из нержавеющей стали двух вариантов, аналогичных представленным на фиг. 4 и 6 с одинаковым количеством лопастей, на модельной системе растворов не выявили между ними заметной разницы в суммарной производительности при заданных взаимных уносах фаз для обоих типов эмульсии: дисперсная легкая фаза в сплошной тяжелой фазе или дисперсная тяжелая фаза в сплошной легкой фазе. При этом, для количества лопастей, например, 16 производительность для обоих упомянутых вариантов увеличилась в ~ 1,5 раза по сравнению с прототипом при прочих равных условиях.In embodiments similar to those shown in FIG. 4 and 6, the radius of the surface of the longitudinal blade 23 from the axis of the rotor 19 varies monotonically depending on the azimuth angle in the interval of angles 0-180 °, moreover, the width of the inter-blade gap along the radius changes monotonically first from zero to maximum, and then to zero. At the same time, the width of the inter-blade gap reaches a minimum just in the peripheral and paraxial zones of the extraction of clean phases, and the surface area of the longitudinal blades 23 is maximum. This helps to reduce the time of the release of droplets of the dispersed phase from the flow of the emulsion on the hard surface of the longitudinal blades 23, providing a favorable mode of thin-layer separation of the emulsion. In embodiments similar to those shown in FIG. 5 and 7, the radial width of the inter-blade gap is maximal in the area of the surface point of the longitudinal blade 23 with a tangent line passing through the rotor axis, and significantly exceeds the similar value for variants close to those shown in FIG. 4 and 6, where there are no such points. Thus, with an equal number of longitudinal blades 23 of those shown in FIG. 4-7 variants of their profile, for example, in the range of 16-24 blades are preferred options close to those shown in FIG. 4 and 6, which increases productivity and output. Tests made of stainless steel in two versions, similar to those shown in FIG. 4 and 6 with the same number of blades, on the model system of solutions did not reveal between them a noticeable difference in total performance for specified mutual entrainment phases for both types of emulsion: dispersed light phase in continuous solid phase or dispersed heavy phase in continuous light phase. At the same time, for the number of blades, for example, 16, the productivity for both of the mentioned options increased by ~ 1.5 times compared with the prototype, ceteris paribus.

Увеличение азимутального угла у продольной лопасти относительно центра ее кривизны в перпендикулярном оси ротора сечении свыше 180° нецелесообразно, так как периферийные кромки 34 соседних продольных лопастей 23 препятствуют максимально близкому их размещению без деформации поверхности, что уменьшает их количество и производительность.The increase in the azimuth angle at the longitudinal blade relative to the center of its curvature in a section perpendicular to the rotor axis above 180 ° is impractical, since the peripheral edges 34 of the adjacent longitudinal blades 23 prevent them from being placed as close as possible without deforming the surface, which reduces their number and performance.

При сравнительно малых концентрации, размерах и плотности твердой фазы в растворах целесообразно применить цилиндрическую форму ротора 19 и продольных лопастей 23, так как при одинаковом по высоте и максимальному диаметру роторе 19 его объем и производительность центробежного экстрактора для цилиндрической формы больше. При этом однако, за счет постоянного накопления в роторе 19 осадка и уменьшения сепарационного объема его разделительной камеры 20, технологические показатели экстракционного процесса монотонно ухудшаются, что в итоге приводит к необходимости его остановки для очистки ротора 19 от накопленного осадка.At relatively low concentrations, sizes and densities of the solid phase in solutions, it is advisable to use the cylindrical shape of the rotor 19 and the longitudinal blades 23, since at the same height and maximum diameter of the rotor 19 its volume and productivity of the centrifugal extractor for the cylindrical form are greater. However, due to the constant accumulation of sediment in the rotor 19 and a decrease in the separation volume of its separation chamber 20, the technological indicators of the extraction process monotonously deteriorate, which ultimately leads to the need to stop it to clean the rotor 19 from the accumulated sediment.

Снабжение торцевых кромок пластин 21 и 22 дистанционирующими пропилами 37, в которых размещены с взаимным частичным проникновением и соприкосновением ответные торцевые кромки 35 и 36 продольных лопастей 23, необходимо для фиксации азимутальной симметрии продольных лопастей 23, выполненных из тонкого листа, выравнивания потоков эмульсии в них и предотвращения дисбаланса ротора 19, что увеличивает производительность и выпуск продукции. Периферийные центрирующие кромки 38 пластин 21 и 22, закрепленных на торцах втулки в виде трубы 30, контактируют с внутренней поверхностью ротора 19, что обеспечивает их взаимную соосность и балансировку в сборе. Суммарная высота пластин 21 и 22 должна быть меньше высоты продольных лопастей 23, так как тонкослойное разделение эмульсии происходит только в межлопастном зазоре, что увеличивает производительность.Supplying end edges of plates 21 and 22 with spacer cuts 37, in which reciprocal end edges 35 and 36 of longitudinal blades 23 are placed with mutual partial penetration and contact, is necessary for fixing azimuthal symmetry of longitudinal blades 23 made of thin sheet, leveling emulsion flows in them prevent rotor imbalance 19, which increases productivity and output. Peripheral centering edges 38 of the plates 21 and 22, mounted on the ends of the sleeve in the form of a pipe 30, are in contact with the inner surface of the rotor 19, which ensures their mutual alignment and balancing assembly. The total height of the plates 21 and 22 should be less than the height of the longitudinal blades 23, since the thin-layer separation of the emulsion occurs only in the inter-blade gap, which increases productivity.

Радиус R1 наружной поверхности втулки в виде трубы 30 и радиус R3 размещения приосевой кромки пластин 21 и 22 должны быть меньше радиуса R4 транспортирующего механизма 27, который в свою очередь должен быть меньше радиуса R5 размещения переливного отверстия 25 устройства вывода легкой фазы в виде трубок 24 и пронизьтающих ротор 19 каналов 26, что необходимо для беспрепятственной работы транспортирующего механизма 27, эффективного разделения эмульсии и вывода легкой фазы из ротора 19.The radius R 1 of the outer surface of the sleeve in the form of a pipe 30 and the radius R 3 of placing the paraxial edges of the plates 21 and 22 must be less than the radius R 4 of the transporting mechanism 27, which in turn must be less than the radius R 5 of placing the overflow hole 25 of the light-phase output device in the form of tubes 24 and penetrating the rotor 19 channels 26, which is necessary for the smooth operation of the transporting mechanism 27, the effective separation of the emulsion and the withdrawal of the light phase from the rotor 19.

Закрепление на продольных лопастях 23 и пластинах 21 и 22 слоя вещества, смачиваемого дисперсной фазой, например, фторопласта увеличивает скорость коалесценции капель дисперсной фазы, что увеличивает производительность.Fastening on the longitudinal blades 23 and plates 21 and 22 of the substance wetted by the dispersed phase, for example, fluoroplastic, increases the rate of coalescence of the dispersed phase droplets, which increases productivity.

Выполнение всех деталей центробежного экстрактора, контактирующих с обеими фазами и их парами, из металла, инертного к их химическому коррозионному воздействию, например, нержавеющей стали увеличивает срок его службы и выпуск продукции. Аналогичный результат достигается закреплением на этих металлических деталях, включая элементы привода 10, слоя такого инертного вещества, например, фторопласта. Кроме того, выполнение упомянутых деталей, за исключением элементов привода 10, полностью из такого инертного вещества, например, углепластика уменьшает вес центробежного экстрактора и, в частности, его вращающихся частей, что позволяет уменьшить потребляемую мощность привода 10. При этом, в подшипниковой опоре 11 установлены подшипники скольжения, из такого инертного вещества, например, из силицированного графита, со смазкой, например, парами обеих фаз, что увеличивает срок службы центробежного экстрактора и выпуск продукции.The implementation of all parts of the centrifugal extractor in contact with both phases and their pairs from metal inert to their chemical corrosive effects, for example, stainless steel increases its service life and product output. A similar result is achieved by fixing on these metal parts, including the elements of the actuator 10, a layer of such an inert substance, for example, fluoroplastic. In addition, the implementation of the above-mentioned parts, with the exception of the elements of the actuator 10, completely of such an inert substance, for example, carbon fiber reduces the weight of the centrifugal extractor and, in particular, its rotating parts, which allows reducing the power consumption of the drive 10. At the same time, in the bearing support 11 bearings are installed, from such an inert substance, for example, from siliconized graphite, with lubrication, for example, in pairs of both phases, which increases the service life of the centrifugal extractor and the output of products.

Полезная модель промышленно применима, так как в настоящее время она прошла стендовые испытания, подтвердившие ее надежность, простоту изготовления и достижение нового технического результата - увеличение производительности в ~1.5 раза. Конкретные конструктивные признаки заявленного центробежного экстрактора реально осуществимы и не противоречат применению в промышленных условиях. Таким образом, заявленное техническое решение указанной выше задачи, совокупность признаков которого неизвестна из настоящего уровня техники, обладает новизной по сравнению с выбранным прототипом, технически выполнимо и промышленно применимо, что соответствует критериям, характеризующим полезную модель.The utility model is industrially applicable, since at present it has passed bench tests that confirmed its reliability, ease of manufacture and the achievement of a new technical result - an increase in productivity by ~ 1.5 times. Specific design features of the claimed centrifugal extractor are realizable and do not contradict the use in industrial conditions. Thus, the claimed technical solution to the above problem, the set of features of which is unknown in the prior art, is new compared to the selected prototype, technically feasible and industrially applicable, which meets the criteria characterizing the utility model.

Claims (9)

1. Центробежный экстрактор, содержащий корпус с камерами сбора разделенных фаз с выводными патрубками, и размещенной под ними смесительной камерой с вводными патрубками, на съемном фланце которого установлен привод с подшипниковой опорой и приводным валом, на котором жестко закреплен диск с переточными отверстиями, крышка с переливным отверстием тяжелой фазы, сообщающимся с камерой ее сбора, образующая с диском гидрозатвор с размещенным в нем активатором, жестко закрепленным на съемном фланце, ротор, образующий с диском разделительную камеру, секционированную по азимутальному углу закрепленными в ней пластинами и продольными лопастями, с размещенным в разделительной камере устройством вывода легкой фазы с переливным отверстием и пронизывающим ротор каналом, сообщающимися с камерой ее сбора, и закрепленными в его нижней части соосно с ним и размещенными в смесительной камере транспортирующим механизмом и мешалкой с валом, отличающийся тем, что центробежный экстрактор снабжен цилиндрической втулкой, закрепленной в разделительной камере соосно ротору, продольные лопасти размещены в разделительной камере в ее среднем по высоте слое и выполнены в виде одинаковых изогнутых и перекрывающих друг друга в радиальном направлении листов с приосевой кромкой, закрепленной на наружной поверхности втулки, периферийной кромкой, размещенной с зазором с ротором, и торцевыми нижними и верхними кромками, размещенными в радиальном направлении в зоне транспортирующего механизма и диска, а пластины выполнены продольными, расположены радиально в осевой плоскости ротора и размещены в разделительной камере в двух ее крайних по высоте слоях по обе торцевые стороны продольных лопастей в зонах их торцевых кромок.1. A centrifugal extractor, comprising a housing with chambers for collecting separated phases with discharge pipes, and a mixing chamber placed under them with inlets, on a removable flange of which there is an actuator with a bearing support and a drive shaft on which the disk with overflow holes is rigidly fixed overflow hole of the heavy phase, communicating with the camera of its collection, forming with the disc a hydraulic lock with an activator placed in it rigidly fixed on the removable flange, a rotor forming with the disc separating amer, sectioned at an azimuth angle, plates and longitudinal blades fixed in it, with a light phase output device placed in the separation chamber with an overflow hole and a channel piercing the rotor, communicating with the collection chamber, and fixed in its lower part coaxially with it and placed in the mixing chamber transporting mechanism and an agitator with a shaft, characterized in that the centrifugal extractor is equipped with a cylindrical sleeve fixed in the separation chamber coaxially with the rotor, longitudinal lop The cells are placed in the separation chamber in its middle-height layer and are made in the form of identical sheets bent and overlapping each other in the radial direction with a paraxial edge fixed to the outer surface of the sleeve, peripheral edge placed with a gap with a rotor, and end lower and upper edges placed in the radial direction in the area of the transporting mechanism and the disk, and the plates are made longitudinal, arranged radially in the axial plane of the rotor and placed in the separation chamber in its two edges these adjustment layers on both front sides of the longitudinal blades in the areas of their end edges. 2. Центробежный экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что ротор и продольные лопасти выполнены конической формы, угол при вершине конуса каждой продольной лопасти в два раза меньше аналогичного угла конического ротора, приосевая кромка продольной лопасти выполнена прямой, совпадает с ее образующей конуса и закреплена на втулке вдоль ее образующей цилиндра.2. A centrifugal extractor according to claim 1, characterized in that the rotor and the longitudinal blades are made conical, the angle at the apex of the cone of each longitudinal blade is two times smaller than the similar angle of the conical rotor, the axial edge of the longitudinal blade is straight, coincides with its cone and mounted on the sleeve along its generator cylinder. 3. Центробежный экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что ротор и продольные лопасти выполнены цилиндрической формы, а приосевая кромка продольной лопасти выполнена прямой, совпадает с ее образующей цилиндра и закреплена на втулке вдоль ее образующей цилиндра.3. A centrifugal extractor according to claim 1, characterized in that the rotor and the longitudinal blades are cylindrical in shape, and the axial edge of the longitudinal blades are straight, coinciding with its generator cylinder and fixed to the sleeve along its generator cylinder. 4. Центробежный экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что пластины закреплены на торцах втулки, их торцевые кромки снабжены продольными дистанционирующими пропилами, в которых размещены с взаимным частичным проникновением и соприкосновением ответные торцевые кромки продольных лопастей, их периферийные центрирующие кромки контактируют с внутренней поверхностью ротора, а их суммарная высота меньше высоты продольных лопастей.4. A centrifugal extractor according to claim 1, characterized in that the plates are fixed at the ends of the bushings, their end edges are provided with longitudinal spacing cuts in which the reciprocal end edges of longitudinal blades are placed with mutual partial penetration and contact with the inner surface rotor, and their total height is less than the height of the longitudinal blades. 5. Центробежный экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что изгиб продольных лопастей ориентирован относительно ротора так, что направление поворота вдоль их поверхности вокруг центров их кривизны от приосевой кромки до периферийной кромки совпадает или противоположно направлению вращения ротора.5. A centrifugal extractor according to claim 1, characterized in that the bending of the longitudinal blades is oriented relative to the rotor so that the direction of rotation along their surface around the centers of their curvature from the paraxial edge to the peripheral edge coincides or is opposite to the direction of rotation of the rotor. 6. Центробежный экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что радиус R1 наружной поверхности втулки и радиус R3 размещения приосевой кромки пластин меньше радиуса R4 транспортирующего механизма, который, в свою очередь, меньше радиуса R5 размещения переливного отверстия устройства вывода легкой фазы.6. A centrifugal extractor according to claim 1, characterized in that the radius R 1 of the outer surface of the sleeve and the radius R 3 of placing the paraxial edge of the plates is less than the radius R 4 of the transporting mechanism, which, in turn, is less than the radius R 5 of placing the overflow opening of the light output device phases. 7. Центробежный экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что втулка выполнена в виде трубы с дном, снабженным резьбовым отверстием, и вместе с жестко закрепленными на ней продольными лопастями и пластинами образует единую съемную сепарационную насадку, закрепленную в роторе соосно с ним, например, валом мешалки, пронизывающим транспортирующий механизм через соосное отверстие, с использованием резьбового соединения его с ответным резьбовым отверстием дна втулки.7. A centrifugal extractor according to claim 1, characterized in that the sleeve is made in the form of a pipe with a bottom, provided with a threaded hole, and together with longitudinal blades rigidly fixed on it and plates forms a single removable separation nozzle fixed in the rotor coaxially with it, for example , agitator shaft, penetrating the transporting mechanism through the coaxial hole, using its threaded connection with the counter threaded hole of the bottom of the sleeve. 8. Центробежный экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что на продольных лопастях и пластинах закреплен слой вещества, смачиваемого дисперсной фазой, например, фторопласта.8. A centrifugal extractor according to claim 1, characterized in that a layer of a substance wetted by a dispersed phase, for example, fluoroplastic, is fixed on the longitudinal blades and plates. 9. Центробежный экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что все детали центробежного экстрактора, контактирующие с обеими фазами и их парами, выполнены из металла, инертного к их химическому коррозионному воздействию, например нержавеющей стали, или на этих металлических деталях, включая элементы привода, закреплен слой такого инертного вещества, например фторопласта, или эти детали полностью выполнены из такого инертного вещества, например, углепластика, а в подшипниковой опоре установлены подшипники скольжения, из такого инертного вещества, например из силицированного графита.9. A centrifugal extractor according to claim 1, characterized in that all parts of the centrifugal extractor in contact with both phases and their pairs are made of metal inert to their chemical corrosive effects, such as stainless steel, or on these metal parts, including the drive elements , a layer of such an inert substance, for example, fluoroplastic, is fixed, or these parts are completely made of such an inert substance, for example, carbon-plastic, and in the bearing support there are mounted bearings, made of such an inert substance but, for example of siliconized graphite.
RU2018134348U 2018-12-24 2018-12-24 CENTRIFUGAL EXTRACTOR RU189423U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134348U RU189423U1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 CENTRIFUGAL EXTRACTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134348U RU189423U1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 CENTRIFUGAL EXTRACTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU189423U1 true RU189423U1 (en) 2019-05-22

Family

ID=66635804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018134348U RU189423U1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 CENTRIFUGAL EXTRACTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU189423U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110465112A (en) * 2019-08-15 2019-11-19 清华大学 It is a kind of to handle the annulus type centrifugal extractor containing a small amount of solid particle feed liquid
RU2752982C1 (en) * 2020-12-14 2021-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" Device for separation of emulsions
RU2763697C1 (en) * 2020-10-05 2021-12-30 Марина Игоревна Вепринцева Apparatus for thermal destruction of sludge deposition or rubber chips produced from used automobile tyres
CN116511497A (en) * 2023-03-23 2023-08-01 江苏巨鑫磁业有限公司 Magnetic powder surface antioxidation processing device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1530199A2 (en) * 1988-01-25 1989-12-23 Предприятие П/Я Р-6476 Centrifugal extractor
RU129834U1 (en) * 2012-10-02 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш") CENTRIFUGAL EXTRACTOR
CN204485374U (en) * 2015-01-27 2015-07-22 清华大学 A kind of annulus type centrifugal extractor with vertical mixing baffle
RU167120U1 (en) * 2015-12-24 2016-12-20 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии-Атомстрой" CENTRIFUGAL EXTRACTOR

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1530199A2 (en) * 1988-01-25 1989-12-23 Предприятие П/Я Р-6476 Centrifugal extractor
RU129834U1 (en) * 2012-10-02 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш") CENTRIFUGAL EXTRACTOR
CN204485374U (en) * 2015-01-27 2015-07-22 清华大学 A kind of annulus type centrifugal extractor with vertical mixing baffle
RU167120U1 (en) * 2015-12-24 2016-12-20 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии-Атомстрой" CENTRIFUGAL EXTRACTOR

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110465112A (en) * 2019-08-15 2019-11-19 清华大学 It is a kind of to handle the annulus type centrifugal extractor containing a small amount of solid particle feed liquid
CN110465112B (en) * 2019-08-15 2020-08-21 清华大学 Annular gap type centrifugal extractor capable of treating feed liquid containing a small amount of solid particles
RU2763697C1 (en) * 2020-10-05 2021-12-30 Марина Игоревна Вепринцева Apparatus for thermal destruction of sludge deposition or rubber chips produced from used automobile tyres
RU2752982C1 (en) * 2020-12-14 2021-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" Device for separation of emulsions
CN116511497A (en) * 2023-03-23 2023-08-01 江苏巨鑫磁业有限公司 Magnetic powder surface antioxidation processing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU189423U1 (en) CENTRIFUGAL EXTRACTOR
US11123753B2 (en) Centrifugal separator with disc having regions of different densities of spacing members
US8821362B2 (en) Multiple modular in-line rotary separator bundle
AU2017351684B2 (en) A separation disc for a centrifugal separator
US10960412B2 (en) Separation disc for a centrifugal separator having spot-formed spacing members
US20110139710A1 (en) Cyclone Separator
GB1585142A (en) Rotor for a centrifugal separator
US6627174B1 (en) Axial conveyor and loop reactor containing said axial conveyor
FI57059C (en) EXTRAKTIONSENHET FOER VAETSKE-VAETSKE-EXTRAKTION
US2619280A (en) Centrifugal contactor and method of contacting
EP3145637B1 (en) A centrifugal separator
WO2008072087A2 (en) Fluid treatment
RU167120U1 (en) CENTRIFUGAL EXTRACTOR
CN108722027B (en) Inertial separation device and liquid collector thereof
EP4292698A1 (en) Impeller assembly and mixing apparatus
US20200261867A1 (en) Improved mixer for flow systems
KR101949947B1 (en) Air guide tube and Impeller using the same
US3771654A (en) Centrifugal separator
RU175156U1 (en) CENTRIFUGAL EXTRACTOR
EP3330002A1 (en) Feeding unit for a centrifugal separator
RU174979U1 (en) CENTRIFUGAL EXTRACTOR
DK158201B (en) Flat membrane-filter device
CN102084136A (en) Methods and apparatus for splitting multi-phase flow
RU2060778C1 (en) Centrifugal extractor
CN116459562A (en) Device for separating gas from liquid fluid