SU1253021A1 - Центробежный экстрактор - Google Patents

Description

Изобретение касаетс  аппаратов дл  жидкостной экстракции, в частности экстракторов, имеющих устройство дл  автоматической выгрузки осадка, и может найти применение в процессах сгущени  и сепарации эмульсий и суспензий .

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и повышение надежности в работе экстрактора.

На чертеже показан центробежный экстрактор.

Экстрактор включает корпус 1, смесительную камеру 2, приемные карманы 3, 4, 5 разделенных фаз и осадка , патрубки 6 ввода фаз, патрубки 7 вьшода фаз. В корпусе 1 размещены ротор 8 с корпусом трапециевидной формы, мешалка 9 и траспортирующее устройство 10. Нижний диск 11 делит ротор 8 на две части: верхнюю и нижнюю . В нижней части ротора 8 рас- полржены сепарационное устройство (крестовина) 12 и трубка 13 дл  вывода легкой фазы. В верхней част и корпуса ротора 8, имеющей максимальный -радиус, расположено отверстие 14, ;закрьшаемое клапаном 15, жестко св занным со штоком 16, другой конец которого жестко св зан с поплавком- противовесом 17, установленным с зазором в стакане 18, закрепленном в корпусе ротора 8 и имеющим сопло 19. Стакан 18 размещен между нижним диском 11 и верхним диском 20, имеющим ограничитель 21, диаметрально противоположно клапану 15 в зоне т желой фазы. Дл  вывода т желой фазы установлена трубка 22. Диаметр диска 20 больще, чем диаметр диска 11. Радиус Гр перелива стакана 18 находитс  в следующих соотношени х с радиусами переливов легкбй фазы Гд и т желой фазы г-|-:Гд.1Г tr. Поплавок-противовес 17, св занный штоком 16 с клапаном 15, установленный в стакане 18, размещенном между дисками 11 и 20 в зоне т желой фазы диаметрально противоположно клапану 15, образует устройство , управл ющее выгрузкой осадка.50 нижним диском 11 и корпусом ротора 8,

Экстрактор работает следующим образом .

С началом вращени  ротора 8 при любом начальном положении поплавка- противовеса 17 под действием центробежной силы он перемещаетс  к периферии до тех пор, пока клапан 13 не закроет отверстие 14, загерметизиро

вав корпус ротора 8, так как центр масс системы клапан 15 - шток 16 - противовес 17 сдвинут от оси вращени  Б сторону противовеса М на величину , большую максимального перемещени  клапана 15.

Исходные растворы поступают по входным патрубкам 6 в смесительную камеру 2, где перемешиваютс  мешалкой 9. Образовавша с  эмульси  подаетс  транспортирующим устройством 10 в ротор 8, где под действием центробежной силы в сепарационном устройстве 12 она расслаиваетс  на два ци- линдрических сло  составных фаз, со- прикасаюпщхс  по цилиндрической границе раздела фаз с радиусом, меньшим радиуса нижнего диска 11.

Легка  фаза, перелива сь через торец трубки 13, выводитс  по ней из ротора 8 в приемный карман 3 и по патрубку 7 выводитс  из аппарата. Т жела  фаза перетекает в верхнюю часть ротора 8, заполн   пространство между дисками 11 и 20, переливаетс  через торец трубки 22, выводитс  по ним из ротора 8 в приемный карман 5 и по патрубку 7 выводитс  из аппарата,

0 При исходных расходах обеих фаз через ротор 8 и отсутствии осадка уровень т желой фазы между дисками 11 и 20 не доходит до торца стакана 18. При этом развиваема  противове5 сом 17 максимальна  центробежна  сила превышает центробежную силу, действующую на клапан 15 и часть штока 16, и силу гидростатического давлени , оказываемую на клапан 15 стол0 бом т желой фазы между дисками Ни 20, в результате чего клапан 15 продолжает закрьшать отверстие 14. Осадок под действием центробежной силы концентрируетс  относительно равно5 мерным слоем в цилиндрической части ротора 8. Слой осадка уменьшает проходное сечение т желой фазы между верхним диском 20 и корпусом ротора 8 в большей степени, чем между

0

5

что приводит к увеличению гидравлического сопротивлени  на перетоке т желой фазы. В результате уровень т желой фазы между дисками 11 и 20 55 и граница раздела фаз в сепарационном устройстве 12 начинают приближатьс  к оси вращени  ротора 8 до тех пор, пока т жела  фаза начнет переливатьс  в стакан 18. Уровень т желой фазы в стакане 18 будет расти до тех пор, пока не установитс  динамическое равновесие между потоком этой фазы, переливающейс  через торец стакана 18, и потоком этой фазы, истекающей из сопла 19. Сечение сопла 19 настолько мало, что расход т желой фазы через него даже лри полностью заполненном стакане 18 гораздо меньше расхода т желой фазы через ротор 8.

При этом поплавок-противовес 17 частично погружен в т желую фазу и на него начинает действовать выталкивающа  сила, направленна  противоположно центробежной, котора  увеличиваетс  до максимального значени  при полном погружении поплавка-прр- тивовеса 17.

В результате действи  выталкивающей силы поплавок-противовес 17 перемещаетс  к оси ротора 18 вплоть до ограничител  21, клапан 15 открывает отверстие 14 и через него под

Редактор Н.Козлова Заказ 803/2

Составитель А.Миронов Техред Л..0лейник

Тираж 657 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушс са  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

действием центробежной силы осадок выгружаетс  из ротора 8 в приемный карман 4 и далее по патрубку 7 выводитс  из аппарата. В процессе выгрузки осадка толщина его сло  уменьшаетс , в результате чего прекращаетс  поступление т желой фазы в стакан 18 и он опорожн етс  через сопло 19. По мере уменьшени  вытал .кивающей силы посто ннодействующа  на поплавок-противовес 17 центробежна  сила перемещает его обратно к периферии, что приводит к закрытию отверсти  14 клапаном 15. Таким образом , отверстие t4 будет открыто дл  выгрузки осадка в течение времени , не превьшающего времени опорожнени  стакана 18 от т желой фазы. Т жела  фаза, перетекающа  в стакан

18, практически не содержит осадка, так как отбираетс  с минимального радиуса, что исключает возможность заклинивани  поплавка-противовеса 17 и забивки сопла 19.

Корректор А.Зимокосов Подписное

Claims (1)

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР, включающий корпус с патрубками ввода и вывода фаз, приемными карманами разделенных фаз, смесительную камеру с мешалкой, ротор с сепарационным устройством и устройством, управляющим выгрузкой осадка, включающий шток, жестко связанный с клапаном, размещенным в отверстии корпуса, и поршень, жестко связанный с другим. концом штока, размещенный в стакане, закрепленном в корпусе, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе экстрактора, устройство, управляющее выгрузкой осадка, снабжено двумя дисками разных диаметров , а поршень выполнен в виде поплавка-противовеса, установленного с зазором в стакане, при этом стакан размещен между дисками диаметрально противоположно клапану в зоне тяжелой фазы, причем радиус г_с перелива стакана находится в следующих соотношениях с радиусами переливов легкой г_д и тяжелой г_т фаз:

   ^гс - ^гт я а?

   и сусупронадеж10 .1 1253021