SU980752A1 - Ячейка центробежного ротора - Google Patents

Description

(54) ЯЧЕЙКА ЦЕНТРОБЕЖНОГО РОТОРА

1

Изобретение относитс  к лабораторным центробежным контактным устройствам, предназначенным дл  исследовани  гидродинамики и тепЛо-массообмена в двухфазных системах жидкость-жидкость.

Известен ротор центробежного экстрактора , содержащий устройства ввода и вывода фаз, выполненный в виде пакета коаксиальных перфорированных цилиндров, снабженных переточными патрубками с гидрозатвором 1.

Недостатком, этого устройства  вл етс  малый диапазон варьировани  расходов фаз.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой  вл етс   чейка центробежного ротора, включающа  контактную цилиндрическую перегородку с отверстием, дел щую ее полость на центральный и, периферийный отсеки, патрубки дл  подачи т желой и легкой жидкости, патрубок отвода т желой жидкости и канал отвода легкой жидкости 2.

Недостатком этой  чейки  вл етс  малый диапазон варьировани  расходов жидкостей , соответствующих устойчивому гидродинамическому режиму работы  чейки. При заданном расходе легкой фазы существует однозначное предельное значение расхода т желой жидкости, превышение которого приводит к нарушению устойчивого гидродинамического режи.ма работы  чейки. При превышении его главна  поверхность раздела жидкостей в периферийном отсеке  чейки перемещаетс  к входному устью канала т желой жидкости и в результате наступает унос легкой жидкости вместе с т желой , т. е. нарушаетс  сепараци  фаз в периферийном отсеке  чейки.

Цель изобретени  - увеличение производительности путем перемещени  поверх,15 ности раздела фаз.

Claims (3)

1. Указанна  цель достигаетс  тем, что  чейка центробежного ротора, включающа  контактную перегородку, дел щую ее полость на центральный и периферийный от2Q секи, патрубки дл  подачи т желой и легкой жидкости. Патрубок отвода т желой жидкости, канал отвода легкой жидкости, снабжена гибким элементом, соедин ющим периферийный отсек с патрубком бтвода т желой фазы, при этом патрубок отвода т желой фазы установлен с возможностью перемещени  по высоте  чейки. Благодар  соединению патрубка отвода т желой жидкости с периферийным отсеком посредством гибкого элемента и установлению патрубка с возможностью перемещени  по высоте  чейки становитс  возможным мен ть в опытах положение уровн  переливной кромки патрубка отвода т желой жидкости на  чейке и тем самым увеличить значение предельного расхода т желой жидкости . Так как диапазон устойчивой работы  чейки равен интервалу изменени  расходов от нул  до предельного значени , то увеличением предельного расхода обеспечиваетс  расширение диапазона варьировани  расходов жидкостей, соответствующих устойчивому гидродинамическому режиму работы  чейки. На фиг. 1 изображена  чейка, вид сверху на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Ячейка 1 крепитс  к ротору 2 винтами 3. Ячейка имеет контактную цилиндрическую перегородку 4, дел щую ее полость на центральный 5 и периферийный 6 отсеки. В середине контактной перегородки 4 выполнено отверстие 7. Ячейка снабжена патрубками 8 и 9 дл  подачи соответственно легкой и т желой жидкостей, патрубком 10 дл  отвода т желой жидкости, каналом 11 дл  отвода легкой жидкости. Патрубок 10 с периферийным отсеком 6 соединен посредством гибкого элемента (щланга) 12 и патрубка 13. Патрубок 10 с помощью винтов 14 закреплен к подвижной планке 15, имеющей продольную прорезь 16, через которую она крепитс  к  чейке с помощью винтов 17 и 18, гайки 19. Головка винта 18 находитс  в канавке 20, выполненной в стенке  чейки. Ячейка работает следующим образом. Легка  и т жела  жидкости из узла 21 подачи жидкостей, расположенного на центре ротора, по патрубкам 8 и 9 поступают в  чейку, легка  - в периферийный отсек 6, а т жела  - в центральный отсек 5. Т жела  жидкость образует сплощной слой 22, на внутренней стороне перегородки, а легка  - сплошной слой 23 на наружной стороне . Т жела  и легка  жидкости из-за разности плотностей фаз истекают из отверсти  7 противоточно- легка  в направлении к центру, а т жела  - к периферии и диспергируютс  в сплошном слое противоположной фазы - т жела  в сплошном слое 23легкой жидкости, а легка  - в сплошном слое 22 т желой жидкости. Далее капли 24легкой жидкости, достига  поверхности раздела фаз 25, коалесцируют, образу  сплошной слой 26 легкой фазы. Капли 27 т желой жидкости, достига  поверхности раздела фаз 28 коалесцируют, образу  сплощной слой 29 т желой фазы. Легка  идкость непрерывно отводитс  из  чейки ерез канал 11, а т жела  - через патруок 10. При заданном числе оборотов ротора и становленных посто нных расходах жидостей поверхности раздела фаз 25 и 28 наход тс  в определенном положении. Стаический напор столба т желой жидкости в канале отвода т желой жидкости по принципу сообщающихс  сосудов равен суммарному давлению слоев жидкостей в отсеках  чейки. Поэтому при увеличении в опытах расхода т желой жидкости толщина сло   желой жидкости 22 на внутренней стороне цилиндрической перегородки возрасает , что вызывает уменьшение толщины сло  29 т желой жидкости на периферийном отсеке. Таким образом, поверхность раздела фаз 28 перемещаетс  к периферии. По достижении определенного предельного расхода т желой жидкости граница раздела фаз 28 устанавливаетс  у входа в канал отвода т желой жидкости и начинаетс  унос легкой жидкости из  чейки вместе с т желой, т. е. сепараци  фаз в периферийном отсеке  чейки нарушаетс . Перемещение поверхности раздела фаз 28 к центру и восстановление нормальных условий сепарций фаз, а следовательно, работы  чейки в устойчивость гидродинамическом режиме можно обеспечить при увеличении высоты столба жидкости в канале отвода т желой жидкости. Это достигаетс  перемещением патрубка отвода т желой жидкости . Дл  этого ротор останавливают, ослабл ют гайку 19 и винт 17, планку 15 с закрепленным на ней патрубком 10 перемещают вдоль прорези 16 и вращают по фигурной канавке 20 вокруг винта 17. Затем планку закрепл ют в этом новом положении . Благодар  соединению патрубка отвода т желой жидкости с периферийным отсеком посредством гибкого элемента и установлению с возможностью перемещени  по высоте  чейки расшир етс  диапазон варьировани  расходов жидкостей, соответствующих устойчивому гидродинамическому режиму работы  чейки. Кроме того, обеспечиваетс  возможность исследовани  гидродинамических режимов противоточного истечени  жидкостей с широко отличающимис  физическими свойствами: в зкостью, плотностью , межфазным нат жением. Формула изобретени  Ячейка центробежного ротора, включающа  контактную перегородку с отверстием, дел щую ее полость на центральный и периферийный отсеки, патрубки дл  подачи т желой и легкой жидкостей, патрубок отвода т желой жидкости, канал отвода легкой жидкости, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  производительности путем перемещени  поверхности раздела фаз,  чейка снабжена гибким элементом, соедин ющим периферийный отсек с патрубком отвода т желой жидкости, при этом патрубок отвода т желой жидкости установлен с возможностью перемещени  по высоте  чейки. /5 Iff IS W

   X ч ч у vf7 ч

   .,Т . У.ч КА ,,4 7

   фиг.-/

   12

   7 J ff

   Ч

   ITT 1 I г

   Риг. 2 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 429827, кл. В 01 D 11/04, 1974.
2. 2. Сборник «Мащины и аппараты химической технологии, вып.
3. 3. Казань, 1975, с. 33. 12

   15 20 IB 18

   иг:5