RU2350399C2

RU2350399C2 - Emulsion separator

Info

Publication number: RU2350399C2
Application number: RU2006115526/12A
Authority: RU
Inventors: Виктор Алексеевич Старокожев (RU); Виктор Алексеевич Старокожев
Original assignee: Виктор Алексеевич Старокожев
Priority date: 2006-05-05
Filing date: 2006-05-05
Publication date: 2009-03-27
Also published as: RU2006115526A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed separator comprises drum containing base and cover, stack of tapered plates, plates holder comprising casing, bearing cone and cover and emulsion preliminary separation chambers formed by vertical partitions. Between the said partitions, there are light fraction intake zones with light fraction outlet ducts, the said light fraction being extracted in the aforesaid stack of plates and in the device preventing ingress of air into preliminary separation chambers and directed via the said ducts into the zone of discharging light fraction extracted in the preliminary separation chambers. The proposed separator comprises also light and heavy fractions pressure chambers with pressure plates and feed pipe. The plates holder bearing cone incorporates an extra protective cone deflecting emulsion flow. Note that the bottoms of ducts withdrawing light fraction from intake zones are streamline and rigidly flush-jointed with the said extra protective cone.

EFFECT: higher efficiency due to reduced emulsion turbulisation in preliminary separation chambers, ruling out inleakage of insufficiently separated emulsion with major inclusions in lower gaps between plates and uniform loading of plates stack.

2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для разделения эмульсий на фракции в поле центробежной силы и может использоваться 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.

Ближайшим техническим решением предлагаемому является сепаратор для разделения эмульсий, преимущественно молока, включающий установленный на вертикальном валу барабан, содержащий основание и крышку, пакет конических тарелок, тарелкодержатель с корпусом, опорным конусом и крышкой, камеры предварительной сепарации, расположенные между ними приемные зоны легкой фракции, напорные камеры легкой и тяжелой фракций с напорными дисками и трубой, подающей эмульсию в барабан, устройство для предотвращения проникновения воздуха в камеры предварительной сепарации каналы, сообщающие приемные зоны легкой фракции, выделенной в пакете конических тарелок, с зонами вывода легкой фракции, выделенной в камерах предварительной сепарации (RU 2262989, В04B).The closest technical solution to the proposed one is a separator for separating emulsions, mainly milk, including a drum mounted on a vertical shaft, containing a base and a lid, a package of conical plates, a plate holder with a housing, a support cone and a lid, preliminary separation chambers, receiving zones of light fraction located between them, pressure chambers of light and heavy fractions with pressure disks and a pipe supplying the emulsion to the drum, a device to prevent air from entering the chambers For separation separation, channels communicating the receiving zones of the light fraction isolated in the conical tray package with the output zones of the light fraction isolated in the preliminary separation chambers (RU 2262989, В04B).

Недостатком этого сепаратора является наличие зон турбулизации эмульсии вокруг наклонных днищь приемных зон, а так же подсос крупных частиц осадка и легкой фракции с недостаточно просепарированной эмульсией в нижние межтарелочные зазоры, что снижает эффективность сепарирования.The disadvantage of this separator is the presence of turbulence zones of the emulsion around the inclined bottoms of the receiving zones, as well as the suction of large particles of sediment and light fractions with insufficiently separated emulsion into the lower inter-plate gaps, which reduces the efficiency of separation.

Технический результат изобретения заключается в повышении производительности сепаратора.The technical result of the invention is to increase the performance of the separator.

Для достижения этого результата в предлагаемом сепараторе для разделения эмульсий, преимущественно молока, включающем барабан, содержащий основание и крышку, пакет конических тарелок, тарелкодержатель с корпусом, опорным конусом и крышкой, скрепленных жестко вертикальными перегородками, камеры предварительной сепарации эмульсии, расположенные между ними приемные зоны легкой фракции, сообщенные каналами с зонами вывода легкой фракции, выделенной в камерах предварительной сепарации, опорный конус тарелкодержателя в верхней части снабжен дополнительным защитным конусом, одновременно выполняющим функцию наклонных днищ приемных зон, причем опорный конус, дополнительный защитный конус и днища каналов, сообщающих приемные зоны с зонами вывода легкой фракции из камер предварительной сепарации выполнены заподлицо и эти днища каналов имеют обтекаемую форму.To achieve this result, in the proposed separator for separating emulsions, mainly milk, including a drum containing a base and a lid, a package of conical plates, a plate holder with a housing, a support cone and a lid fastened by rigidly vertical partitions, emulsion pre-separation chambers, receiving zones located between them the light fraction communicated by channels with the zones of output of the light fraction isolated in the preliminary separation chambers, the support cone of the plate holder in the upper part of the sleep wives additional protective cone, simultaneously performing the function of receiving the bottoms of the inclined zones wherein the support cone, additional protective cone and bottom channels, reporting the receiving zone from the terminal areas of the light fraction from the pre-separation chambers are flush and these bottom channels have a streamlined shape.

Изобретение поясняется чертежами, на фиг.1 показан продольный частичный разрез барабана сепаратора, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, figure 1 shows a longitudinal partial section of the drum of the separator, figure 2 - section aa in figure 1.

Сепаратор включает установленный на вертикальном валу 1 барабан, содержащий основание 2, крышку 3, скрепленные гайкой 4, пакет конических тарелок 5, тарелкодержатель 6 с корпусом 7, опорным конусом 8 с дополнительным защитным конусом 9. Полость барабана между внутренней поверхностью пакета конических тарелок и корпусом тарелкодержателя разделена жестко связанными с ним радиальными вертикальными перегородками 10, для размещения которых в дополнительном защитном конусе выполнены пазы (возможен вариант выполнения его из частей, жестко связанных с опорным конусом). Между перегородками 10 размещены камеры предварительной сепарации 11, между которыми расположены приемные зоны 12 для легкой фракции, поступающей из пакета тарелок. В верхней части тарелкодержатель снабжен крышкой 13 с каналами 14 для прохода легкой фракции в напорную камеру 15 диска 16. Стенки приемных зон 12 развиты в сторону корпуса тарелкодержателя, образуя каналы 17 для прохода легкой фракции из приемных зон в зону вывода легкой фракции из камер предварительной сепарации 18.The separator includes a drum mounted on a vertical shaft 1, containing a base 2, a cover 3, fastened with a nut 4, a package of conical plates 5, a plate holder 6 with a housing 7, a support cone 8 with an additional protective cone 9. The cavity of the drum between the inner surface of the conical plate package and the housing the plate holder is divided by rigidly connected radial vertical partitions 10, for placement of which grooves are made in the additional protective cone (it is possible to perform it from parts that are rigidly connected with support cone). Between the partitions 10 there are placed preliminary separation chambers 11, between which there are receiving zones 12 for the light fraction coming from the plate package. In the upper part, the plate holder is equipped with a lid 13 with channels 14 for passage of the light fraction into the pressure chamber 15 of the disk 16. The walls of the receiving zones 12 are developed towards the body of the plate holder, forming channels 17 for the passage of the light fraction from the reception zones into the zone of output of the light fraction from the preliminary separation chambers eighteen.

Сверх пакета конических тарелок установлена разделительная тарелка 19, образующая с крышкой 3 каналы 20 для прохода тяжелой фракции в напорную камеру 21 диска 22, а в осевой части барабана установлена питающая труба 23, по которой в барабан подается исходная эмульсия. Барабан закреплен на вертикальном валу 1 гайкой 24, днища каналов 17, 25 жестко заподлицо соединены с дополнительным защитным конусом и имеют обтекаемую форму для снижения турбулизации потока эмульсии. Дополнительный защитный конус одновременно выполняет функцию наклонных днищ приемных зон 12. Радиальные вертикальные перегородки, размещенные под приемными зонами укорочены, так как их функцию выполняют стенки каналов 17 и приемных зон, разделяя камеры предварительной сепарации вместе с другими вертикальными радиальными перегородками, развитыми по высоте до крышки тарелкодержателя. Вход каналов 14 в напорную камеру 15 находится в слое легкой фракции при работающем сепараторе, что предотвращает попадание воздуха в камеры предварительной сепарации. Работает сепаратор следующим образом. После набора рабочей частоты вращения барабаном, в него из питающей трубы 23 подается исходная эмульсия, например молоко, которое поступает в камеры предварительной сепарации, где из молока в центробежном поле выделяются жировые частицы и механические включения с частицами молочного белка, последние под действием центробежных сил направляются в шламовое пространство барабана, а жировые частицы в виде сливок, под действием центростремительного ускорения скапливаются у наружной поверхности корпуса тарелкодержателя и перемещаются вверх в зону вывода 16, куда поступают и сливки из приемных зон и каналов 17. Два потока сливок смешиваются, причем это смешивание продолжается в каналах 14 и напорной камере 15. Напорным диском 16 сливки выводятся под требуемым давлением и необходимой концентрацией из сепаратора. Регулировка производится с помощью внешних дросселей на отводящих патрубках сепаратора (не показаны).A separating plate 19 is installed on top of the conical plate package, forming channels 20 with a lid 3 for passage of the heavy fraction into the pressure chamber 21 of the disk 22, and a feed pipe 23 is installed in the axial part of the drum, through which the original emulsion is fed into the drum. The drum is mounted on a vertical shaft 1 with a nut 24, the bottoms of the channels 17, 25 are rigidly flush connected to an additional protective cone and have a streamlined shape to reduce the turbulization of the emulsion flow. An additional protective cone simultaneously performs the function of the inclined bottoms of the receiving zones 12. The radial vertical partitions located under the receiving zones are shortened, since their function is performed by the walls of the channels 17 and the receiving zones, separating the preliminary separation chambers together with other vertical radial partitions, developed in height to the cover plate holder. The entrance of the channels 14 to the pressure chamber 15 is in the light fraction layer with the separator operating, which prevents air from entering the preliminary separation chambers. The separator operates as follows. After the working speed is set by the drum, an initial emulsion is fed into it from the supply pipe 23, for example milk, which enters the preliminary separation chambers, where fat particles and mechanical inclusions with particles of milk protein are released from the milk in a centrifugal field, the latter being directed by centrifugal forces into the sludge space of the drum, and fatty particles in the form of cream, under the action of centripetal acceleration, accumulate at the outer surface of the plate holder body and move up in the exit zone 16, where cream also flows from the receiving zones and channels 17. The two streams of cream are mixed, and this mixing continues in the channels 14 and the pressure chamber 15. The cream is discharged by the pressure disk 16 under the required pressure and the required concentration from the separator. Adjustment is made using external chokes on the outlet pipes of the separator (not shown).

Дополнительный защитный конус 9 под приемными зонами 12 выполняет роль отражателя потока эмульсии с значительным снижением ее турбулизации, ликвидирует подсос недостаточно просепарированной эмульсии в нижние межтарелочные пространства пакета конических тарелок, креме того, отражая поток молока к середине пакета тарелок, он способствует более равномерной загрузке межтарелочных пространств по высоте пакета, увеличивает путь и время нахождения молока в камерах предварительной сепарации, что, вцелом, повышает эффективность сепарации и производительность сепаратора.An additional protective cone 9 under the receiving zones 12 acts as a reflector of the emulsion flow with a significant reduction in its turbulization, eliminates the suction of the insufficiently separated emulsion in the lower inter-tray spaces of the conical plate package, and, while reflecting the milk flow to the middle of the tray package, it contributes to a more uniform loading of the inter-plate spaces the height of the package, increases the path and time spent by the milk in the preliminary separation chambers, which, in general, increases the separation efficiency and separator capacity.

Изобретение может использоваться в сепараторах открытого, полузакрытого и закрытого исполнения.The invention can be used in open, semi-closed and closed separators.

Claims

A separator for separating emulsions, mainly milk, including a drum containing a base and a lid, a package of conical plates, a plate holder with a housing, a support cone and a lid, emulsion pre-separation chambers formed by vertical partitions, receiving zones of the light fraction with channels leading to the light located between them fraction from separation zones, pressure chambers of light and heavy fractions with pressure disks and a supply pipe, characterized in that the support cone of the plate holder is equipped with a protective cone reflecting the emulsion flow, to which the bottoms of the channels that divert the light fraction are rigidly attached flush, and these bottoms have a streamlined shape.