устройство для разделения жидкостей

Формула изобретения

Устройство для разделения жидкостей, включающее ванну с разделяемыми жидкостями, отжимные валки и транспортирующие валки, установленные на входе размещенной на них упругой пористой ленты в ванну, отличающееся тем, что отжимные валки размещены вне ванны, причем один из них выполнен полым и перфорированным, а внутри него диаметрально противоположно зоне контакта с упругой пористой лентой и вторым отжимным валком размещен желоб для отвода легкой фракции, причем транспортирующие валки соединены между собой пружиной и установлены на входе в ванну так, что один из них касается своей поверхностью зеркала ванны, а второй размещен в ней и межосевая линия транспортирующих валков составляет угол с межосевой линией отжимных валков, при этом

где R - радиус транспортирующего валка;

h - толщина упругой пористой ленты;

k - коэффициент упругости пружины;

Е - модуль упругости пористого материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к разделению жидкостей по плотности, например, при повышении или понижении концентрации жиросодержащих смесей, а также очистке промывных вод.

Известны устройства и технологии очистки воды от углеводородосодержащих фракций с помощью пористых материалов [1].

Описанные технологические средства несколько повышают потребительские свойства воды, однако часто недостаточно полно удаляют легкие фракции жидкости, а также малопроизводительны.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и получаемому эффекту является устройство для пропитки рулонных материалов, содержащее пропиточную ванну со связующим, транспортирующие валки и расположенные в ванне и после нее отжимные валки, причем расположенные в ванне отжимные валки установлены на входе пропитываемого материала, а оси их лежат в плоскости поверхности связующего [2].

Известное устройство более производительно, поскольку максимально полно использует поры применяемого рулонного материала, но за счет того, что оси отжимных валков лежат в плоскости поверхности жидкости, могут удалять не только легкую фракцию, но и более тяжелые. Это приводит к неоправданным затратам по организации еще одного цикла разделения уже выделенной фракции жидкости, а также способствует возникновению турбулентности на границе раздела фаз и их перемешиванию, что затрудняет сам процесс разделения.

Целью настоящего изобретения является преодоление существующих недостатков описанного устройства и повышение качества разделения отдельных фаз.

Для достижения поставленной цели в устройстве для разделения жидкостей, включающем ванну с разделяемыми жидкостями, отжимные валки и транспортирующие валки, установленные на входе размещенной на них упругой пористой ленты в ванну, отжимные валки размещены вне ванны, причем один из них выполнен полым и перфорированным, а внутри него диаметрально противоположно зоне контакта с упругой пористой лентой и вторым отжимным валком размещен желоб для отвода легкой фракции, причем транспортирующие валки соединены между собой пружиной и установлены на входе в ванну так, что один из них касается своей поверхностью зеркала ванны, а второй размещен в ней и межосевая линия транспортирующих валков составляет угол с межосевой линией отжимных валков, при этом

где R - радиус транспортирующего валка;

h - толщина упругой пористой ленты;

k - коэффициент упругости пружины;

Е - модуль упругости пористого материала.

Технический эффект в предлагаемом техническом решении реализуется за счет того, что соединение транспортирующих валков между собой пружиной и размещение их на входе в ванну так, что один из них касается своей поверхностью зеркала ванны, а второй размещен в ней и межосевая линия транспортирующих валков составляет определенный угол с межосевой линией отжимных валков позволяет, с одной стороны, максимально использовать поры и упругие свойства материала для удаления легкой фракции с поверхности разделяемых жидкостей, а с другой - соответствующим выбором толщины ленты h, коэффициента упругости пружины k и модуля упругого материала Е обеспечивать удаление строго определенного слоя жидкости без перемешивания его с нижележащими. Выполнение одного из отжимных валков полым и перфорированным и размещение внутри него диаметрально противоположно зоне контакта с упругой пористой лентой и вторым валком желоба для отвода легкой фракции позволяет существенно повысить производительность процесса и упростить конструкцию устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общая схема устройства.

Устройство состоит из ванны с разделяемыми жидкостями 1, отжимных валков 2 и транспортирующих валков 3, установленных на входе размещенной на них упругой пористой ленты 4 в ванну, отжимные валки размещены вне ванны, причем один из них выполнен полым и перфорированным, а внутри него диаметрально противоположно зоне контакта с упругой пористой лентой и вторым отжимным валком размещен желоб 5 для отвода легкой фракции, причем транспортирующие валки соединены между собой пружиной 6 и установлены на входе в ванну так, что один из них касается своей поверхностью зеркала ванны, а второй размещен в ней и межосевая линия транспортирующих валков составляет угол с межосевой линией отжимных валков при этом

где R радиус транспортирующего валка;

h - толщина упругой пористой ленты;

k - коэффициент упругости пружины;

Е - модуль упругости пористого материала.

Работает устройство следующим образом. Пористая упругая лента 4 поступает в зону размещения транспортирующих валков 3, где под действием пружины 6 деформируется. При ее сжатии из отдельных пор легко удаляется находящийся там воздух, поскольку поверхности ленты не испытывают на себе никакого дополнительного воздействия. Перемещаясь в ванну 1 с разделяемыми жидкостями, лента за счет упругих свойств начинает восстанавливать свою геометрическую форму, вбирая в себя легкую фракцию. Имея строго заданную толщину, лента воздействует только на определенный удаляемый слой жидкости, не перемешивая его с другими. Приходя по мере перемещения в соприкосновение с подпружиненными отжимными валками 2, пористая лента снова деформируется, освобождая поры от собранной с поверхности ванны легкой фракции. Собранная легкая фракция через перфорацию одного из отжимных валков поступает в размещенный в нем желоб 5 и удаляется для дальнейшей переработки. В дальнейшем описанный цикл деформирования упругой ленты с поглощением удаляемой фракции повторяется.

Использование описанного устройства позволяет достаточно просто и точно разделять отдельные фракции жидкостей различной плотности, обеспечивая при этом высокую производительность за счет соответствующего выбора абсолютных значений геометрических размеров отдельных элементов.

Источники информации

1. Патент РФ №2130430, МПК С 02 F 1/40. Устройство для очистки воды, БИ №14, 1999.

2. А.с. СССР №552212, МПК B 29 G 7/00. Устройство для пропитки рулонных материалов, БИ №12, 1977.