RU2136384C1 - Centrifugal separator for separation of fluid media with fractions of different densities - Google Patents

Centrifugal separator for separation of fluid media with fractions of different densities Download PDF

Info

Publication number
RU2136384C1
RU2136384C1 RU98106616A RU98106616A RU2136384C1 RU 2136384 C1 RU2136384 C1 RU 2136384C1 RU 98106616 A RU98106616 A RU 98106616A RU 98106616 A RU98106616 A RU 98106616A RU 2136384 C1 RU2136384 C1 RU 2136384C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drum
unloading
separation
centrifugal separator
base
Prior art date
Application number
RU98106616A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Г. Жуков
В.П. Белов
А.В. Гутынин
Original Assignee
Московский государственный университет прикладной биотехнологии
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 Московский государственный университет прикладной биотехнологии filed Critical Московский государственный университет прикладной биотехнологии
Priority to RU98106616A priority Critical patent/RU2136384C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2136384C1 publication Critical patent/RU2136384C1/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
    • B04B1/10Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/14Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge

Abstract

FIELD: separation of fluid media of different densities, applicable in meat and milk productions for separation of milk products and blood, in starch-and-syrup production, in production of biovitamin preparations, in chemical and other branches of industry. SUBSTANCE: centrifugal separator has a shaft-mounted drum using a base, cover linked to it with formation of a slime cavity divided by a detachable ring-shaped partition dividing it into two zones of heavy fraction unloading. The drum accommodates an insert holder with a pack of inserts, means for unloading of heavy fraction containing nozzles and a piston located in the base, and a means for unloading of light fraction located on the cover. EFFECT: enhanced reliability of nozzles and thus enhanced service life of separator. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области центробежного разделения текучих сред и может быть использовано в мясных и молочных производствах для сепарирования молочной сыворотки и крови, крахмало-паточной промышленности, в производстве биовитаминных концентратов, в химической и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of centrifugal separation of fluids and can be used in meat and dairy industries for the separation of whey and blood, starch and syrup industry, in the production of bio-vitamin concentrates, in the chemical and other industries.

Известен центробежный сепаратор для разделения текучих сред, включающий корпус, барабан с кольцевым шламовым пространством, окружающим пакет сепарирующих вставок и имеющим два уровня периферийной выгрузки сгущенных тяжелых фракций. Known centrifugal separator for separating fluids, including a housing, a drum with an annular slurry space surrounding a package of separating inserts and having two levels of peripheral discharge of condensed heavy fractions.

Окна выгрузки разных уровней разделены кольцевой перегородкой с боковыми поверхностями, наклоненными к оси барабана для сползания по ним сгущенных тяжелых фракций к местам выгрузки. При этом на каждом уровне боковая поверхность перегородки вместе с оппозитной ей поверхностью корпуса барабана образуют биконический тороидальный объем шламового пространства с размещением периферийных окон выгрузки у пересечения конических поверхностей большими основаниями. Сопряжение боковых поверхностей перегородки образует границу между этими уровнями (SU 1752431 A1, 07.08.92). The unloading windows of different levels are separated by an annular partition with side surfaces inclined to the axis of the drum for sliding thickened heavy fractions along them to the unloading places. Moreover, at each level, the side surface of the septum together with the opposite surface of the drum body form a biconical toroidal volume of slurry space with the placement of peripheral discharge windows at the intersection of the conical surfaces with large bases. The conjugation of the side surfaces of the partition forms the boundary between these levels (SU 1752431 A1, 08/07/92).

Размеры шламового пространства на каждом уровне, измеренные вдоль оси барабана от границы между ними до его корпуса, и расстояние от этой границы до пакета вставок определяют свойства и количество сгущенных фракций разных уровней. Недостатком сепаратора является необходимость замены барабана, если изменяется концентрация тяжелых фракций в исходной разделяемой среде, либо осуществляется переход на центрифугирование другой текучей среды с новыми свойствами. The dimensions of the slurry space at each level, measured along the axis of the drum from the boundary between them to its body, and the distance from this border to the package of inserts determine the properties and number of condensed fractions of different levels. The disadvantage of the separator is the need to replace the drum, if the concentration of heavy fractions in the initial shared medium changes, or the transition to centrifugation of another fluid with new properties is carried out.

Ближайшим техническим решением к предложенному является центробежный сепаратор для разделения текучих сред, включающий установленный на валу барабан, содержащий основание, связанную с ним крышку с образованием шламового пространства, вставкодержатель с пакетом сепарирующих вставок, средство выгрузки тяжелой фракции, содержащее сопла и расположенный в основании поршень, и средство выгрузки легкой фракции, размещенное на крышке (О. П. Новиков, Н. П.Козлова. Современные конструкции центробежных жидкостных сепараторов. Обзорная информация. Серия ХМ-I-М, ЦИПТИНХИМНЕФТЕМАШ, 1984, с, 36, рис. 18). The closest technical solution to the proposed one is a centrifugal separator for separating fluids, including a drum mounted on the shaft, containing a base, a lid associated with it to form a slurry space, an insert holder with a package of separating inserts, a heavy fraction unloading device containing nozzles and a piston located in the base, and light fraction discharge means placed on the lid (O. P. Novikov, N. P. Kozlova. Modern designs of centrifugal liquid separators. Overview information I. Series XM-I-M, TSIPTINHIMNEFTEMASH, 1984, p. 36, Fig. 18).

Однако, в этом сепараторе грубая часть тяжелой фракции скапливается у входа в сопла и приводит к их периодическому забиванию. В результате приходится останавливать барабан и вручную прочищать сопла. However, in this separator the coarse part of the heavy fraction accumulates at the entrance to the nozzles and leads to their periodic clogging. As a result, you have to stop the drum and manually clean the nozzles.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении более надежной работы сопел и увеличении ресурса работы сепаратора. The technical result of the invention is to provide more reliable operation of the nozzles and increase the life of the separator.

Это достигается тем, что в предложенном центробежном сепараторе для разделения текучих сред с разноплотными фракциями, включающем установленный на валу барабан, содержащий основание, связанную с ним крышку с образованием шламового пространства, вставкодержатель с пакетом сепарирующих вставок, средство выгрузки тяжелой фракции, содержащее сопла и расположенный в основании поршень и средство выгрузки легкой фракции, размещенное на крышке, в шламовом пространстве барабана между крышкой и поршнем установлена съемная кольцеобразная перегородка, разделяющая его на две зоны выгрузки тяжелой фракции. This is achieved by the fact that in the proposed centrifugal separator for separating fluids with different density fractions, including a drum mounted on the shaft, containing a base, a lid associated with it to form a slurry space, an insert holder with a package of separating inserts, a heavy fraction discharge means containing nozzles and located at the base of the piston and the light fraction unloading means located on the lid, in the sludge space of the drum between the lid and the piston a removable annular town, dividing it into two zones of unloading a heavy fraction.

Кольцеобразная перегородка может быть выполнена таким образом, что ее поперечное сечение имеет форму треугольника, вершина которого обращена к оси барабана. The annular partition can be made in such a way that its cross section has the shape of a triangle, the apex of which is directed to the axis of the drum.

Изобретение поясняется чертежом, на котором на фиг.1 схематично изображен продольный разрез сепаратора, на фиг.2 - продольный разрез сепаратора, вариант. The invention is illustrated in the drawing, in which figure 1 schematically shows a longitudinal section of a separator, figure 2 is a longitudinal section of a separator, option.

Центробежный сепаратор для разделения текучих сред включает установленный на валу 1 барабан, содержащий основание 2 и связанную с ним крышку 3, которое образуют шламовое пространство. Внутри барабана установлен вставкодержатель 4 с пакетом 5 сепарирующих вставок, а также средства выгрузки тяжелой и легкой фракций. Средство выгрузки тяжелой фракции содержит расположенный в основании поршень 6 и сопла 7. The centrifugal separator for separating fluids includes a drum mounted on the shaft 1, comprising a base 2 and an associated lid 3, which form a slurry space. An insert holder 4 with a package of 5 separating inserts, as well as means for unloading heavy and light fractions, is installed inside the drum. The heavy fraction discharge means comprises a piston 6 and a nozzle 7 located at the base.

Поршень 6 служит для циклического открывания в шламовом пространстве периферийной щели и каналов 8. Каждое сопло 7 сообщено со шламовым пространством каналом 9 через входное отверстие 10. Средство выгрузки легкой фракции может быть выполнено различным образом и представлять собой, например, неподвижный напорный диск 11, размещенный во вращающейся напорной камере 12 крышки 3. The piston 6 serves for cyclical opening in the sludge space of the peripheral slit and channels 8. Each nozzle 7 communicates with the sludge space by the channel 9 through the inlet 10. The light fraction unloading means can be made in various ways and, for example, be a stationary pressure disk 11 located in the rotating pressure chamber 12 of the cover 3.

В шламовом пространстве барабана между крышкой 3 и поршнем 6 установлена съемная кольцеобразная перегородка 13, разделяющая его на две зоны 14 и 15 выгрузки тяжелой фракции. Перегородка 13 может быть составной с тонкостенным кольцом 16 или иметь поперечное сечение в форме треугольника, вершина 17 которого обращена к оси барабана. Размеры A зоны 14 и B зоны 15, регулируемые положением соответственно внутреннего контура кольца 16 или вершины 17, определяют проходное сечение для поступления сгущенных тяжелых фракций в каждую зону. Расстояние C определяет проходное сечение для восходящего вдоль пакета 5 центрифугируемой среды, а также объем зон 14 и 15 шламового пространства. При наличии в пакете 5 продольных питающих каналов перегородка 13 может оканчиваться у его наружной поверхности. В этом случае С = 0. Профиль внутренних поверхностей барабана, образующих шламовое пространство, может быть коническим (см. фиг. 1, на фиг. 2 - пунктирные линии) или иной формы (см. фиг. 2). Их вид определяет величину коэффициента трения покоя тяжелой фракции по материалу шламовой поверхности барабана. In the sludge space of the drum between the cover 3 and the piston 6, a removable annular partition 13 is installed, dividing it into two zones 14 and 15 of the discharge of the heavy fraction. The partition 13 may be composite with a thin-walled ring 16 or have a cross-section in the form of a triangle, the apex 17 of which faces the axis of the drum. The sizes A of zone 14 and B of zone 15, regulated by the position of the inner contour of the ring 16 or vertex 17, respectively, determine the flow area for the arrival of condensed heavy fractions in each zone. The distance C determines the flow area for the centrifuged medium ascending along the package 5, as well as the volume of zones 14 and 15 of the sludge space. If there are 5 longitudinal feed channels in the package, the partition 13 may end at its outer surface. In this case, C = 0. The profile of the inner surfaces of the drum, forming the sludge space, can be conical (see Fig. 1, in Fig. 2 - dashed lines) or another shape (see Fig. 2). Their appearance determines the value of the coefficient of friction of rest of the heavy fraction according to the material of the slurry surface of the drum.

Для подачи исходной жидкости служит питающая труба 18. Отсепарированные тяжелые фракции отводятся в сборники осадка 19 и 20. Сборники 19 и 20 могут быть объединены в единый сборник. The feed pipe 18 is used to supply the initial liquid. The separated heavy fractions are discharged into sediment collectors 19 and 20. Collectors 19 and 20 can be combined into a single collector.

Центробежный сепаратор работает следующим образом. Centrifugal separator operates as follows.

Исходная жидкость подается в барабан, вращающийся на валу 1, по питающей трубе 18, поступает в полость вставкодержателя 4, раскручиваясь, проходит под ним и в виде кольцевого потока поднимается вдоль пакета 5. При этом она проходит в зазоры между его сепарирующими вставками. Наиболее грубая часть тяжелых частиц сразу выделяется из потока и оседает в зоне 14 шламового пространства. Более мелкие частицы, двигаясь вместе с потоком вдоль пакета 5, частично осаждаются сразу в зоне 15, а остальные увлекаются потоком в зазоры между вставками, где выделяются, затем движутся в сторону, противоположно потоку, к периферии пакета 5 и после выхода из него осаждаются в зоне 15, образуя подвижный осадок тяжелой фракции. Доля мелких частиц, осевших в зоне 14, оттесняется грубыми частицами к оси вращения на поверхность осадка и после заполнения зоны 14 перетекает в виде текучего осадка тяжелой фракции в зону 15. The initial liquid is supplied to the drum, rotating on the shaft 1, through the supply pipe 18, enters the cavity of the insert holder 4, untwisting, passes under it and rises along the packet 5 in the form of an annular flow. Moreover, it passes into the gaps between its separating inserts. The coarsest part of the heavy particles immediately stands out from the stream and settles in zone 14 of the slurry space. Smaller particles, moving together with the flow along the packet 5, are partially precipitated immediately in zone 15, and the rest are entrained by the flow in the gaps between the inserts, where they are emitted, then move in the direction opposite to the flow, to the periphery of the packet 5 and, after exiting, are deposited in zone 15, forming a mobile precipitate of a heavy fraction. The fraction of small particles settled in zone 14 is pushed aside by coarse particles to the axis of rotation on the surface of the sediment and after filling zone 14 flows in the form of a fluid sediment of a heavy fraction into zone 15.

Через заданные промежутки времени, определяемые временем заполнения зоны 14 тяжелой фракцией грубого осадка, либо при ухудшении качества легкой фракции (фугата) сверх допустимой нормы из пространства между поршнем 6 и основанием 2 сливается на короткий промежуток времени буферная вода, поршень 6 опускается, осадок или его часть выбрасывается из зоны 14 через каналы 8 в приемник грубого осадка 19. Затем при подаче буферной воды поднимается поршень, перекрывая каналы 8, после чего процесс сепарирования возобновляется. At predetermined time intervals determined by the time of filling zone 14 with a heavy fraction of coarse sediment, or when the quality of the light fraction (centrate) deteriorates beyond the permissible norm, buffer water is drained from the space between the piston 6 and the base 2 for a short period of time, the piston 6 is lowered, the sediment or its part is ejected from zone 14 through channels 8 to the coarse sludge receiver 19. Then, when the buffer water is supplied, the piston rises, blocking the channels 8, after which the separation process is resumed.

Текучий осадок через отверстие 10 поступает в канал 9 и выбрасывается из сопла 7 в сборник 20. Fluid sludge through the hole 10 enters the channel 9 and is discharged from the nozzle 7 into the collector 20.

Размеры A, B и C, а также профиль внутренних поверхностей барабана, формирующих зоны 14 и 15 шламового пространства, определяемые конструктивными параметрами кольцеобразной перегородки 13, подбираются в зависимости от характеристики каждой сепарируемой жидкости и заданной производительности сепаратора. The sizes A, B and C, as well as the profile of the inner surfaces of the drum, forming zones 14 and 15 of the slurry space, determined by the design parameters of the annular partition 13, are selected depending on the characteristics of each separated liquid and the given separator capacity.

Легкая фракция перетекает в напорную камеру 12, откуда выводится через неподвижный напорный диск 11 в отводящий трубопровод. The light fraction flows into the pressure chamber 12, from where it is discharged through the stationary pressure disk 11 into the discharge pipe.

Сепаратор может быть использован для сепарирования суспензий, эмульсий со взвесью тяжелой фракции, а также для фракционирования газовых взвесей. The separator can be used to separate suspensions, emulsions with a suspension of a heavy fraction, as well as for fractionation of gas suspensions.

Конструкция предложенного сепаратора обеспечивает возможность регулирования параметров получаемых тяжелых фракций путем изменения положения границы деления шламового пространства между уровнями окон выгрузки простым подбором сменного вставочного кольцевого элемента, являющегося кольцевой перегородкой. The design of the proposed separator provides the ability to control the parameters of the obtained heavy fractions by changing the position of the boundary of the division of the sludge space between the levels of the discharge windows by simply selecting a removable insert ring element, which is an annular partition.

Claims (2)

1. Центробежный сепаратор для текучих сред с разноплотными фракциями, включающий установленный на валу барабан, содержащий основание, связанную с ним крышку с образованием шламового пространства, вставкодержатель с пакетом сепарирующих вставок, средство выгрузки тяжелой фракции, содержащее сопла и расположенный в основании поршень, и средство выгрузки легкой фракции, размещенное на крышке, отличающийся тем, что в шламовом пространстве барабана между крышкой и поршнем установлена съемная кольцеобразная перегородка, разделяющая его на две зоны выгрузки тяжелой фракции. 1. A centrifugal separator for fluids with different density fractions, including a drum mounted on the shaft, containing a base, a lid associated with it to form a slurry space, an insert holder with a package of separating inserts, a heavy fraction unloading unit containing nozzles and a piston located in the base, and means unloading of light fraction, placed on the lid, characterized in that in the sludge space of the drum between the lid and the piston is installed a removable annular partition separating it into ve discharging the heavy fraction zones. 2. Центробежный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что кольцеобразная перегородка выполнена таким образом, что ее поперечное сечение имеет форму треугольника, вершина которого обращена к оси барабана. 2. The centrifugal separator according to claim 1, characterized in that the annular partition is made in such a way that its cross section has the shape of a triangle, the apex of which is directed to the axis of the drum.
RU98106616A 1998-04-01 1998-04-01 Centrifugal separator for separation of fluid media with fractions of different densities RU2136384C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106616A RU2136384C1 (en) 1998-04-01 1998-04-01 Centrifugal separator for separation of fluid media with fractions of different densities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106616A RU2136384C1 (en) 1998-04-01 1998-04-01 Centrifugal separator for separation of fluid media with fractions of different densities

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2136384C1 true RU2136384C1 (en) 1999-09-10

Family

ID=20204530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98106616A RU2136384C1 (en) 1998-04-01 1998-04-01 Centrifugal separator for separation of fluid media with fractions of different densities

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2136384C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190046996A1 (en) * 2016-03-08 2019-02-14 Gea Mechanical Equipment Gmbh Separator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3. Соколов В.И. Центрифугирование. - М.: Химия, 1978, с. 253, рис.YI-7. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190046996A1 (en) * 2016-03-08 2019-02-14 Gea Mechanical Equipment Gmbh Separator
US10894259B2 (en) * 2016-03-08 2021-01-19 Gea Mechanical Equipment Gmbh Separator with a double-conical centrifuging chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4262841A (en) Truncated conical disc separator
US2967618A (en) Vortical separator
EP0199495B1 (en) Liquid cyclone or centrifugal cleaner
US3858793A (en) Cartridge centrifuge
HU222037B1 (en) Apparatus and method for discontinuous separation of solid particles from a liquid
EP0152438A1 (en) Liquid separator apparatus.
JPS5933425B2 (en) Nozzle centrifuge
US1880185A (en) Method and means fob removing sand and the like from fluids
US4427407A (en) Centrifugal bowl separator
JP2012143722A (en) Foreign particle separator and system for clarifying fluid to be treated
JPS5959261A (en) Energy restoring centrifuge
JP4226036B2 (en) Screw conveyor for decanter type centrifuge
RU2136384C1 (en) Centrifugal separator for separation of fluid media with fractions of different densities
RU2323783C1 (en) Centrifugal ore-dressing apparatus
RU2158188C2 (en) Centrifugal separator for separation of fluid media with fractions of different densities
US7374672B2 (en) Filter device comprising integral centrifugal separation
US7320750B2 (en) Centrifuge with controlled discharge of dense material
US5639366A (en) Concentrator for solids in a liquid medium
FI97280C (en) Centrifugal separator with pump device, using circulating flow
SU1080878A1 (en) Hydraulic cyclone
RU2137552C1 (en) Centrifugal separator rotor
SU703142A1 (en) Inverse hydrocyclone
RU2161537C1 (en) Separator for multicomponent liquid medium
RU2238803C2 (en) Separator for separation of emulsions
WO1996016744A1 (en) Centrifuge