приемно-отводное устройство герметичного центробежного сепаратора

Формула изобретения

Приемно-отводное устройство герметичного центробежного сепаратора для разделения жидкости, преимущественно молока, включающее центробежные насосы для отвода разделенных фракций, содержащие установленные неподвижно на крышке сепаратора камеры и расположенные в них рабочие колеса, укрепленные на валу, размещенные на нем втулки, образующие концентрично расположенные каналы подвода тяжелой и легкой фракций к центробежным насосам, и входной канал для исходной жидкости, отличающееся тем, что оно снабжено бесконтактными уплотнениями камер центробежных насосов, состоящими из кольцевых камер и размещенных в них и укрепленных на валу импеллеров, образующих при вращении в этих камерах кольцевой слой тяжелой фракции, при этом входной канал исходной жидкости расположен внутри вала устройства, причем этот вал жестко связан с валом барабана сепаратора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для разделения смеси двух жидкостей в поле действия центробежных сил, а более конкретно к устройствам для подвода исходной жидкости в барабан центробежного сепаратора и отвода продуктов сепарации из него.

Известно приемно-отводное устройство центробежного сепаратора, содержащее неподвижные напорные диски, закрепленные на вертикально расположенной трубе, внутри которой выполнен канал для подвода исходной жидкости в барабан. Напорные диски расположены внутри вращающихся отводных камер барабана, в котором выполнены каналы для подвода к отводным камерам разделенных фракций (ЕР N 0148598 В1, 24.02.88, В 04 В 11/00).

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно обеспечивает лишь частичную герметичность сепаратора, т.к. отводные камеры барабана сообщаются с воздушной полостью внутри сепаратора, что приводит к постоянному контакту разделенных фракций с воздухом, что ухудшает качество продуктов сепарации, например, при сепарации молока.

Ближайшим техническим решением к предложенному является приемно-отводное устройство герметичного центробежного сепаратора, включающее центробежные насосы для отвода разделенных фракций, содержащие установленные неподвижно на крышке сепаратора камеры и расположенные в них рабочие колеса, укрепленные на валу, размещенные на нем втулки, образующие концентрично расположенные каналы подвода легкой и тяжелой фракций к центробежным насосам (РСТ WО 90/05572, 31.05.1990г., фиг.3).

По обе стороны каждой из камер центробежных насосов установлены контактные торцовые уплотнения, исключающие перетекание отводимых фракций из камеры одного насоса в камеру другого, а также исключающие утечку фракций наружу. Канал подвода исходной жидкости размещен внутри вертикального вала барабана.

Недостаток известного приемно-отводного устройства заключается в том, что установленные в нем контактные торцовые уплотнения конструктивно сложны, дороги в изготовлении, а их трущиеся элементы при работе устройства подвержены износу и требуют при работе постоянной подачи охлаждающей жидкости.

В результате этого контактные уплотнения ограничивают продолжительность непрерывной работы сепаратора из-за необходимости замены изношенных деталей на новые, что удорожает затраты на обслуживание сепаратора.

Технический результат изобретения заключается в повышении ресурса работы приемно-отводного устройства и сепаратора в целом, снижении затрат на обслуживание сепаратора, при обеспечении герметичности, исключающей также контакт продуктов сепарации с воздухом.

Для достижения этого результата предложенное приемно-отводное устройство герметичного центробежного сепаратора для разделения смеси жидкостей включает центробежные насосы для отвода разделенных фракций, содержащие установленные неподвижно на крышке сепаратора камеры насосов и расположенные в них рабочие колеса, укрепленные на валу, размещенные на нем втулки, образующие концентрично расположенные каналы подвода легкой и тяжелой фракций к центробежным насосам и входной канал для подвода исходной жидкости.

Устройство снабжено бесконтактными уплотнениями камер центробежных насосов, состоящими из кольцевых камер и размещенных в них и укрепленных на валу импеллеров, образующих при вращении в этих камерах кольцевой слой тяжелой фракции, при этом входной канал для исходной жидкости расположен внутри вала устройства, причем этот вал жестко связан с барабаном сепаратора.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен продольный разрез приемно-отводного устройства с элементами его крепления к крышке и барабану сепаратора.

Приемно-отводное устройство герметичного центробежного сепаратора включает камеры 1 и 2 центробежных насосов, закрепленные на крышке 3 сепаратора через переходник 4, рабочие колеса 5 и 6 центробежных насосов, закрепленные на валу 7, на котором закреплена также втулка 8 и обтекатель 9, образующие концентричные каналы 10 и 11 для протока разделенных фракций.

Внутренние стенки 12, 13 камер 1 и 2 центробежных насосов, стенка 14 переходника 4 образуют кольцевые камеры 15, 16 и 17, внутри которых размещены установленные на валу 7 импеллеры 18, 19 и 20 с рабочими лопатками на обеих сторонах. Вал 7 выполнен полым и его внутренняя сквозная расточка образует канал 21 для подвода в барабан 22 исходной жидкости, при этом вал 7 жестко связан с валом барабана 22 через тарелкодержатель 23.

К камере 1 центробежного насоса прикреплена входная крышка 24 с патрубком 25 для подвода исходной жидкости.

Приемно-отводное устройство работает следующим образом.

Разделяемая исходная жидкость, например молоко, по патрубку 25 входной крышки 24 подается в канал 21 внутри вала 7, далее через тарелкодержатель 23 в барабан 22.

В барабане 22 при его вращении осуществляется разделение молока на тяжелую (обрат) и легкую (сливки) фракции. Тяжелая фракция отводится из барабана 22 по каналу 11 в рабочее колесо 6 камеры 2, а легкая фракция по каналу 10 - в рабочее колесо 5 камеры 1.

В каждую из кольцевых камер 15, 16 и 17 благодаря расположенным в них импеллерам 18, 19 и 20 происходит нагнетание одновременно как легкой, так и тяжелой фракций, в результате чего в кольцевых камерах 15, 16 и 17 на периферии образуется кольцевой слой из более тяжелой фракции. /Молоко по отношению к сливкам также является более тяжелой фракцией/.

Образованный кольцевой слой из более тяжелой фракции препятствует перетеканию легкой фракции в сторону насоса подачи тяжелой фракции. Также и тяжелая фракция из кольцевой камеры не может перетекать в сторону насоса подачи легкой фракции, т. к. лопатки на торце импеллера со стороны легкой фракции препятствует этому.

Таким образом, импеллеры 18, 19 и 20, размещенные в кольцевых камерах 15, 16 и 17, обеспечивают полную герметичность полостей приемно-отводного устройства, при этом внутри полостей приемно-отводного устройства отсутствует контакт продуктов сепарации с воздухом. Импеллеры работают как бесконтактные уплотнения камер 1 и 2 центробежных насосов и не подвержены механическому износу в отличие от торцовых уплотнений.

При работе приемно-отводного устройства не требуется подача никаких охлаждающих жидкостей, что упрощает эксплуатацию сепаратора.

Таким образом, конструкция предложенного приемно-отводного устройства обеспечивает герметичность при упрощении и удешевлении затрат на изготовление и эксплуатацию центробежного сепаратора.