RU2195370C2

RU2195370C2 - Separator for emulsions

Info

Publication number: RU2195370C2
Application number: RU2000104994/13A
Authority: RU
Inventors: В.А. Старокожев; А.В. Старокожев; В.А. Литвинов
Original assignee: Старокожев Виктор Алексеевич; Старокожев Алексей Викторович; Старокожев Александр Викторович; Литвинов Владимир Алексеевич
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2002-12-27

Abstract

FIELD: equipment for separation of emulsions into fractions in centrifugal force field. SUBSTANCE: separator includes drum having base with hole and cover; pack of plates installed on plate holder with its body and supporting cone for plate pack; separating-feeding chambers separated by partitions and receiving zones of light fraction located between partitions. Separator also includes device for introduction of initial emulsion and withdrawal of light and heavy fractions. Body of plate holder has additional cone forming together with hub a channel for passage of initial emulsion and forming together with supporting cone, zone of primary separation of emulsion separated by partitions into sectors which are connected with separating-feeding chambers. Receiving zones of light fraction are confined by inclined bottom plates secured to plate holder supporting cone and by streamlined walls rigidly connected with body and supporting cone of plate holder by additional partitions doubling the number of separating-feeding chambers. EFFECT: higher capacity of separator in separation of milk and other emulsions. 3 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для разделения эмульсий на фракции в поле центробежной силы и может быть использовано в пищевой и других отраслях промышленности. The invention relates to equipment for separating emulsions into fractions in a centrifugal force field and can be used in food and other industries.

Известен сепаратор для разделения эмульсий, преимущественно молока, включающий барабан, состоящий из основания и крышки, пакета тарелок, тарелкодержателя, коническая опорная часть которого имеет отверстия для подачи исходной эмульсии в пакет тарелок, питающей трубы, расположенной внутри тарелкодержателя, напорных камер с отводящими дисками легкой и тяжелой фракций и устройства для предварительного выделения из эмульсии крупных частиц легкой фракции, состоящего из сепарирующих камер, служащих одновременно для подвода эмульсии в пакет тарелок и образованных внутренней поверхностью пакета тарелок и вертикальными радиальными перегородками, жестко связанными с тарелкодержателем по его высоте (SU 1076148 А, В 04 В 11/02, 28.02.84). Сепарирующие камеры расположены между зонами отвода легкой фракции из пакета тарелок и сообщены с напорной камерой легкой фракции. A known separator for separating emulsions, mainly milk, including a drum consisting of a base and a lid, a package of plates, a plate holder, the conical supporting part of which has openings for supplying the original emulsion to a plate package, a supply pipe located inside the plate holder, pressure chambers with light discharge disks and heavy fractions and devices for preliminary isolation of large particles of a light fraction from the emulsion, consisting of separation chambers that serve simultaneously for supplying the emulsion to the bag plates and formed by the inner surface of the plate package and vertical radial partitions rigidly connected to the plate holder along its height (SU 1076148 A, B 04 B 11/02, 02.28.84). The separating chambers are located between the zones of removal of the light fraction from the package of plates and communicated with the pressure chamber of the light fraction.

Известен сепаратор для разделения эмульсий, который имеет конструкцию, аналогичную вышеуказанному сепаратору (SU 1214214 А, В 04 В 1/08, 28.02.1986). В нижней части каждой сепарирующей камеры барабана между вертикальными радиальными перегородками установлена дополнительная перегородка, образующая камеру для предварительной сепарации исходной эмульсии, при этом высота указанной перегородки составляет 1/3-1/2 высоты внутренней цилиндрической поверхности пакета тарелок. Known separator for separating emulsions, which has a design similar to the above separator (SU 1214214 A, 04 04 1/08, 02/28/1986). In the lower part of each separating chamber of the drum between the vertical radial partitions there is an additional partition forming a chamber for preliminary separation of the initial emulsion, the height of this partition being 1 / 3-1 / 2 of the height of the inner cylindrical surface of the plate package.

Недостатком описанных сепараторов является то, что в них возможно поступление неразделенной эмульсии в легкую фракцию, что приводит к ухудшению ее качества. The disadvantage of the described separators is that they may receive an undivided emulsion in the light fraction, which leads to a deterioration in its quality.

Ближайшим техническим решением к предложенному является сепаратор для разделения эмульсий, преимущественно молока, включающий средства для ввода исходной эмульсии и вывода легкой и тяжелой фракций, барабан, содержащий основание со ступицей и крышку, пакет тарелок, тарелкодержатель, имеющий корпус и опорный конус для пакета тарелок, сепарирующе-питающие камеры, разделенные перегородками, и расположенные между ними приемные зоны легкой фракции (SU 1768309 А2, В 04 В 1/08, 15.10.1992). На верхних поверхностях торцов и верхних конических частях тарелок прикреплены радиальные планки для предотвращения уноса части не полностью разделенной эмульсии из сепарирующих камер в зону отвода легкой фракции. Планки имеют высоту, равную зазору между смежными тарелками пакета. The closest technical solution to the proposed one is a separator for separating emulsions, mainly milk, including means for introducing the initial emulsion and outputting light and heavy fractions, a drum containing a base with a hub and a cover, a plate package, a plate holder having a housing and a support cone for a plate package, separating-feeding chambers separated by partitions, and receiving zones of light fraction located between them (SU 1768309 A2, B 04 B 1/08, 10/15/1992). Radial strips are attached to the upper surfaces of the ends and the upper conical parts of the plates to prevent the ablation of a part of the incompletely separated emulsion from the separation chambers into the light fraction removal zone. The strips have a height equal to the gap between adjacent plates of the package.

К недостаткам этого сепаратора относятся нерациональное использование полостей барабана между пакетом тарелок и корпусом тарелкодержателя и под его опорным конусом. Кроме того, наличие перегородки с отверстиями между опорным конусом и корпусом тарелкодержателя турбулизирует поток эмульсии на входе в сепарирующе-питающие камеры, что снижает эффективность разделения и производительность сепаратора. The disadvantages of this separator include the irrational use of the drum cavities between the plate package and the plate holder body and under its support cone. In addition, the presence of a partition with openings between the support cone and the plate holder body turbulents the emulsion flow at the inlet to the separation-feeding chambers, which reduces the separation efficiency and separator performance.

Технический результат изобретения заключается в увеличении его производительности. The technical result of the invention is to increase its productivity.

Для достижения этого результата в предложенном сепараторе для разделения эмульсий, преимущественно молока, включающем средства для ввода исходной эмульсии и вывода легкой и тяжелой фракций, барабан, содержащий основание со ступицей и крышку, пакет тарелок, тарелкодержатель, имеющий корпус и опорный конус для пакета, сепарирующе-питающие камеры, разделенные перегородками, и расположенные между ними приемные зоны легкой фракции, корпус тарелкодержателя снабжен дополнительным конусом, образующим со ступицей основания канал для прохода исходной эмульсии, а с опорным конусом - зону первичной сепарации эмульсии, разделенную перегородками на секторы, которые сообщены с сепарирующе-питающими камерами. Приемные зоны легкой фракции ограничены прикрепленными к опорному конусу тарелкодержателя наклонными днищами и обтекаемой формы стенками, жестко связанными с корпусом и опорным конусом тарелкодержателя дополнительными перегородками, удваивающими число сепарирующе-питающих камер. To achieve this result, in the proposed separator for separating emulsions, mainly milk, including means for introducing the initial emulsion and outputting light and heavy fractions, a drum containing a base with a hub and a cover, a plate package, a plate holder having a housing and a support cone for the package, separating - feeding chambers separated by partitions and receiving zones of light fraction located between them, the plate holder housing is equipped with an additional cone forming a channel for passage with the hub of the base and similar emulsion, and with a support cone - the zone of primary separation of the emulsion, divided by partitions into sectors that are in communication with the separating-feeding chambers. The reception zones of the light fraction are limited by inclined bottoms attached to the support cone of the plate holder and streamlined walls, rigidly connected to the casing and the support cone of the plate holder by additional partitions, doubling the number of separation-feeding chambers.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен предложенный сепаратор в частичном продольном разрезе, на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1, на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows the proposed separator in a partial longitudinal section, figure 2 is a section along aa of figure 1, figure 3 is a section along b-b of figure 1.

Сепаратор для разделения эмульсий, преимущественно молока, включает установленный на вертикальном валу 1 барабан, содержащий основание 2 со ступицей 3 и крышку 4, скрепленные гайкой 5. Внутри барабана размещен пакет конических тарелок 6, установленный на тарелкодержателе 7, имеющий корпус 8 и опорный конус 9. The separator for separating emulsions, mainly milk, includes a drum mounted on a vertical shaft 1, containing a base 2 with a hub 3 and a cover 4, fastened with a nut 5. Inside the drum there is a package of conical plates 6 mounted on a plate holder 7, having a housing 8 and a supporting cone 9 .

Корпус 8 снабжен дополнительным конусом 10, образующим со ступицей основания канал 11 для прохода исходной эмульсии, а с опорным конусом - зону 12 первичной сепарации эмульсии, разделенную перегородками 13 на секторы 14, которые сообщены с сепарирующе-питающими камерами 15. Между этими камерами расположены приемные зоны 16 легкой фракции, ограниченные прикрепленными к опорному конусу тарелкодержателя наклонными днищами 17 и обтекаемой формы стенками 18, жестко связанными с корпусом и опорным конусом тарелкодержателя дополнительными перегородками 19, удваивающими число сепарирующе-питающих камер. Часть перегородок 13 является ребрами тарелкодержателя для посадки и центровки пакета тарелок. Тарелкодежатель снабжен крышкой 20, имеющей отверстия 21 и 22 для прохода легкой фракции к напорному диску 23. Внутри корпуса 8 тарелкодержателя укреплены ребра 24 для раскручивания исходной эмульсии. На пакете тарелок установлена разделительная тарелка 25, образующая с крышкой 4 барабана каналы для прохода тяжелой фракции к напорному диску 26 для ее отвода. В верхней части барабана размещено средство для ввода исходной эмульсии в виде питающей трубы 27. The housing 8 is equipped with an additional cone 10, forming with the base hub a channel 11 for passage of the initial emulsion, and with the supporting cone - the zone 12 of the primary separation of the emulsion, divided by partitions 13 into sectors 14, which are in communication with the separating-feeding chambers 15. Between these chambers are receiving zones 16 of the light fraction, limited by the inclined bottoms 17 attached to the support cone of the plate holder and streamlined walls 18, rigidly connected with the housing and the support cone of the plate holder by an additional partition mi 19, doubling the number of separation-feeding chambers. Part of the partitions 13 is the ribs of the plate holder for landing and centering the package of plates. The plate holder is provided with a cover 20 having openings 21 and 22 for passage of the light fraction to the pressure disk 23. Inside the housing 8 of the plate holder, ribs 24 are strengthened for untwisting the initial emulsion. A separating plate 25 is installed on the plate package, forming channels with the drum cover 4 for passage of the heavy fraction to the pressure disk 26 for its removal. In the upper part of the drum is placed a means for introducing the original emulsion in the form of a supply pipe 27.

Барабан сепаратора укреплен на вертикальном валу 1 при помощи гайки 28. The separator drum is mounted on the vertical shaft 1 with a nut 28.

Сепаратор работает следующим образом. The separator works as follows.

Исходная эмульсия, например молоко, по питающей трубе 27 и каналу 11 поступает в секторы 14 зоны 12 первичной сепарации эмульсии, в которых под действием центробежной силы отделяются от молока механические примеси и частицы молочного белка, а отделившиеся крупные частицы молочного жира под действием центростремительного ускорения накапливаются на наружной поверхности дополнительного конуса 10 и вместе с потоком молока поступают в сепарирующе-питающие камеры 15, в которых осуществляется вторая ступень предварительного сепарирования. Из них предварительно просепарированное молоко направляется в межтарелочные пространства пакета тарелок на окончательное сепарирование. Выделившиеся в сепараторах 14 и сепарирующие-питающих камерах 15 сливки вдоль корпуса 8 тарелкодержателя направляются верх и через отверстия 21 поступают в напорный диск 23, в который также из приемных зон 16 через отверстия 20 поступают сливки, выделившиеся в межтарелочных пространствах пакета тарелок 6, и отводятся из барабана. Обезжиренное молоко по каналам поступает в напорный диск 26 и также отводится из барабана. The initial emulsion, for example, milk, enters the sectors 14 of the primary emulsion separation zone 12 through the feed pipe 27 and channel 11, in which mechanical impurities and particles of milk protein are separated from the milk by centrifugal force, and large particles of milk fat that are separated by centripetal acceleration are accumulated on the outer surface of the additional cone 10 and together with the flow of milk enter the separating-feeding chambers 15, in which the second stage of preliminary separation is carried out. Of these, pre-separated milk is sent to the inter-tray spaces of the plate package for final separation. The cream separated in the separators 14 and the separating-feeding chambers 15 along the body 8 of the plate holder is sent to the top and through the holes 21 enter the pressure disk 23, which also receives cream from the receiving zones 16 through the holes 20, which are released in the inter-plate spaces of the plate package 6, and are discharged from the drum. Skim milk through the channels enters the pressure disk 26 and is also discharged from the drum.

Обтекаемые стенки 18 и наклонные днища 17 приемных зон уменьшают турбулентность потока эмульсии в сепарирующе-питающих камерах 15, что повышает эффективность разделения. Кроме того, в этих зонах уменьшается налипание белковых частиц на их стенках и днищах, что обеспечивает эффективную промывку сепарирующе-питающих камер 15 при безразборной мойке барабана сепаратора. Приемные зоны имеют значительно меньший объем в сравнении с известным сепаратором (ближайшим аналогом), что обеспечивает увеличение объема сепарирующе-питающих камер. The streamlined walls 18 and the inclined bottoms 17 of the receiving zones reduce the turbulence of the emulsion flow in the separation feed chambers 15, which increases the separation efficiency. In addition, in these areas, the adhesion of protein particles on their walls and bottoms is reduced, which ensures effective washing of the separating-feeding chambers 15 during the in-line washing of the separator drum. The receiving zones have a significantly smaller volume in comparison with the known separator (the closest analogue), which provides an increase in the volume of separation-feeding chambers.

В последних снижается скорость восходящего потока эмульсии и повышается эффективность ее разделения. In the latter, the speed of the upward flow of the emulsion decreases and the efficiency of its separation increases.

Очистка молока в секторах 14 зоны первичной сепарации 12 от механических включений и белка способствует лучшему разделению эмульсии на последующих ступенях сепарирования, при устранении вероятности закупорки межтарелочных пространств молочным белком. Повышается эффективность разделения и в результате увеличения вдвое числа сепарирующе-питающих камер. Таким образом, конструкция сепаратора обеспечивает повышение его производительности при разделении молока и других эмульсий. The purification of milk in sectors 14 of the primary separation zone 12 from mechanical impurities and protein contributes to a better separation of the emulsion in the subsequent stages of separation, while eliminating the likelihood of clogging of the inter-plate spaces with milk protein. The separation efficiency increases and as a result of a doubling of the number of separation-feeding chambers. Thus, the design of the separator provides an increase in its performance in the separation of milk and other emulsions.

Claims

A separator for separating emulsions, mainly milk, including means for introducing the initial emulsion and withdrawing light and heavy fractions, a drum containing a base with a hub and a lid, a plate package, a plate holder having a housing and a support cone for a plate package, separation-feeding chambers, separated the partitions and the receiving zones of the light fraction located between them, characterized in that the plate holder body is equipped with an additional cone forming a channel with the hub of the base for passage of the initial emulsion, and with a support cone - the zone of primary separation of the emulsion, divided by partitions into sectors that are in communication with the separating-feeding chambers, while the receiving zones of the light fraction are limited by inclined bottoms attached to the support cone of the plate holder and streamlined walls rigidly connected with additional housing and the support cone of the plate holder partitions, doubling the number of separation-feeding chambers.