RU2498863C2 - Rotor of centrifugal separator for separation of heterogeneous fluids - Google Patents
Rotor of centrifugal separator for separation of heterogeneous fluids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498863C2 RU2498863C2 RU2012102131/05A RU2012102131A RU2498863C2 RU 2498863 C2 RU2498863 C2 RU 2498863C2 RU 2012102131/05 A RU2012102131/05 A RU 2012102131/05A RU 2012102131 A RU2012102131 A RU 2012102131A RU 2498863 C2 RU2498863 C2 RU 2498863C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separation
- holes
- inserts
- separator
- rotor
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области механического разделения гетерогенных жидкостей с помощью жидкостных центробежных сепараторов в пищевых, химических, микробиологических и других производствах.The invention relates to the field of mechanical separation of heterogeneous liquids using liquid centrifugal separators in food, chemical, microbiological and other industries.
Известны роторы центробежных сепараторов для разделения гетерогенных жидкостей, включающие корпус с установленным в нем на вставкодержателе пакетом тонкостенных кольцевых вставок, разделенных дистанционными элементами, с отверстиями подачи в межвставочные зазоры разделяемой жидкости (Патент SU 1251412, В04В 1/08 от 01.04.84 и патент SU 1355296, В04В 1/08, 11/02 от 04.07.86). Отверстия выполнены круглыми, и в пакете вставок они образуют каналы, ширина которых по радиусу почти двукратно меньше диаметра отверстий. При эксплуатации и колебаниях производительности, плотности дисперсной фаз-ы или ее процентного содержания такая ширина каналов, дающая малую площадь их поперечного сечения, часто приводит к разрушению поверхности нейтрального слоя в сепараторах-разделителях и даже к изменению направления потока, протеканию его части мимо каналов, что ухудшает результаты сепарирования. В сепараторах-осветлителях, в которых отверстия выполняются у периферии пакета, это приводит к течению части потока разделяемой жидкости снаружи пакета и также к ухудшению разделения.Known rotors of centrifugal separators for separating heterogeneous liquids, including a housing with a package of thin-walled annular inserts separated by distance elements installed on it on the insert holder, with feed openings in the inter-insert gaps of the liquid to be separated (Patent SU 1251412,
Увеличение диаметра отверстий уменьшает поверхность осаждения, что также ухудшает качество сепарирования.An increase in the diameter of the holes reduces the deposition surface, which also degrades the quality of separation.
С целью увеличения ширины и площади поперечного сечения каналов в пакете вставки выполняют с периферийными арочными вырезами (Патент SU 2007221, В04В 1/08, 11/02 от 15.07.91). Однако такая конструкция вставок приводит к резкому снижению кольцевой жесткости вставок. Вследствие этого происходит деформация краев арочных вырезов вставок, приводящая к существенному пружинению пакета, а также ухудшаются эксплуатационные свойства пакета: повышается вероятность порезов рук аппаратчиц, моющих вставки.In order to increase the width and cross-sectional area of the channels in the package, the inserts are made with peripheral arched notches (Patent SU 2007221,
Известен также ротор центробежного сепаратора для разделения гетерогенных жидкостей, включающий корпус с установленным в нем на вставкодержателе пакетом тонкостенных кольцевых вставок конической формы, разделенных дистанционными элементами, с отверстиями подачи в межвставочные зазоры разделяемой жидкости, имеющими один размер больший другого по взаимоперпендикулярным осям и образующими в пакете питающие каналы (Внешторгиздат. Изд. №П1192/2. Сепаратор жировой Г9-РТ-ОМ-4.6 М. Каталог сборочных единиц и деталей на англ яз. Сборочная единица 02-04/1, а также СССР АС 889104 от 14.08.81). При этом отверстия расположены таким образом, что их оси вдоль большего размера ориентированы перпендикулярно образующей конической поверхности вставок. Однако такие отверстия образуют каналы, ширина которых по радиусу остается почти двукратно меньше их ширины вдоль образующей конической вставки, они занимают от половины и более длины окружности, по которой они размещены и выводимая из межвставочных зазоров осажденная дисперсная фракция попадает в зоне отверстий в поток разделяемой жидкости и повторным ее увлечением в межвставочные зазоры. Кроме того остается отрицательный эффект в условиях колебаний подачи жидкости в ротор сепаратора, концентрации или разности плотностей фаз, при которых часть потока разделяемой жидкости может проходить мимо этих каналов, что существенно ухудшает степень разделения.A rotor of a centrifugal separator for separating heterogeneous liquids is also known, including a housing with a package of thin-walled conical-shaped thin-walled ring inserts mounted therein, separated by distance elements, with supply openings in the inter-interstitial gaps of the separated liquid, having one size larger than the other along the mutually perpendicular axes and forming in the package feed channels (Vneshtorgizdat. Pub. No. P1192 / 2. Fat separator G9-RT-OM-4.6 M. Catalog of assembly units and parts in English. Assembly unit 02-04 / 1, as well as the USSR AC 889104 from 08/14/81). In this case, the holes are arranged so that their axes along the larger size are oriented perpendicular to the generatrix of the conical surface of the inserts. However, such openings form channels, the radius of which remains almost two times smaller than their width along the generatrix of the conical insert, they occupy from half or more the circumference along which they are placed and the precipitated dispersed fraction removed from inter-insert gaps enters the flow of the separated liquid in the area of the openings and her repeated enthusiasm for inter-insertion gaps. In addition, a negative effect remains under conditions of fluctuations in the liquid supply to the separator rotor, concentration or phase density difference, at which part of the flow of the liquid to be separated can pass by these channels, which significantly worsens the degree of separation.
Конструкция ротора по СССР АС 889104 от 14.08.81 принята за прототип.The design of the rotor in the USSR AC 889104 from 08/14/81 is taken as a prototype.
Предлагаемым изобретением решается задача обеспечения эффективной работы сепаратора при колебаниях подачи жидкости в ротор, концентрации или разности плотностей фаз.The present invention solves the problem of ensuring the efficient operation of the separator with fluctuations in the flow of fluid into the rotor, concentration or difference in phase density.
С целью достижения указанного технического результата в заявляемом роторе центробежного сепаратора для разделения гетерогенных жидкостей, включающем корпус с установленным в нем на вставкодержателе пакетом тонкостенных кольцевых вставок, разделенных дистанционными элементами, с отверстиями подачи в межвставочные зазоры разделяемой жидкости, имеющими один размер, больший другого по взаимоперпендикулярным осям симметрии и образующими в пакете питающие каналы, отверстия ориентированы по отношению к образующей вставки своими осями вдоль большего размера под острым углом, имеющим абсолютные значения от 0° до 70°.In order to achieve the specified technical result in the inventive rotor of a centrifugal separator for separating heterogeneous liquids, comprising a housing with a package of thin-walled ring inserts mounted therein on the insert holder, separated by distance elements, with feed holes in the interstitial gaps of the separated liquid having one size larger than the other in mutually perpendicular axes of symmetry and forming supply channels in the package, the holes are oriented with respect to the generatrix of the insert with their axes in a larger portion at an acute angle having absolute values from 0 ° to 70 °.
Величина угла наклона выполняется в зависимости от величины подачи разделяемой жидкости в сепаратор или предполагаемых изменений подачи, концентрации, разности плотностей фаз. При предполагаемом их росте угол наклона по абсолютной величине должен иметь меньшие значения, при возможном уменьшении - большие значения. Угол наклона может иметь положительные или отрицательные значения в тонкостенных кольцевых вставках произвольной формы. При выполнении отверстий указанным образом изменения величины подачи, концентрации фаз разделяемой жидкости или разности их плотностей приведут лишь к увеличению толщины потока в отверстии, но сам поток будет протекать по образованным ими каналам. При меньших значениях указанных параметров поток жидкости будет занимать лишь часть сечения каналов, т.е. часть сечения отверстий, при росте производительности доля сечения каналов и отверстий, занимаемая потоком, будет расти. Кроме того, наклонное расположение отверстий может удлинять путь потока разделяемой жидкости в межвставочном зазоре, что обеспечит лучшее осаждение и выгрузку осевшей на поверхности вставок дисперсной фракции.The value of the angle of inclination is performed depending on the amount of supply of the liquid to be separated into the separator or the expected changes in supply, concentration, and phase density difference. With their expected growth, the slope angle in absolute value should have smaller values, with a possible decrease, large values. The angle of inclination can have positive or negative values in thin-walled ring inserts of arbitrary shape. When making holes in this way, changes in the flow rate, phase concentration of the liquid to be separated, or the difference in their densities will only increase the thickness of the stream in the hole, but the stream itself will flow through the channels formed by them. At lower values of the indicated parameters, the fluid flow will occupy only a part of the channel cross section, i.e. part of the cross section of the holes, with an increase in productivity, the proportion of the cross section of the channels and holes occupied by the flow will increase. In addition, the inclined location of the holes can lengthen the flow path of the shared fluid in the inter-insert gap, which will provide better deposition and discharge of the dispersed fraction deposited on the surface of the inserts.
Такие отверстия по окружности радиуса нейтрального слоя в сепараторах-разделителях увеличивают надежность расположения в питающих каналах колеблющейся величины радиуса нейтрального слоя. В сепараторах-разделителях, сепараторах-осветлителях, сепараторах-сгустителях и др. такое выполнение отверстий обеспечивает протекание через них всего направляемого потока.Such openings around the circumference of the radius of the neutral layer in the separator separators increase the reliability of the location in the supply channels of the oscillating value of the radius of the neutral layer. In separator-separators, separator-clarifiers, separator-thickeners, etc. such an arrangement of the holes ensures that the entire directed flow flows through them.
Предлагаемый ротор иллюстрируется графическим материалом, представленным на фигурах 1-9. На фиг.1 схематически показан в качестве примера общий вид ротора сепаратора-разделителя в разрезе со вставками конической формы. На фиг.2 и 3 схематически показаны примеры видов сверху вырезов вставок сепаратора-разделителя с отверстиями для подачи сепараируемой жидкости в межвставочный зазор, образуемый дистанционными элементами в виде шипиков и наклонных планок. На фиг.4, 5 и 6 - примеры видов вырезов вставок сепаратора-осветлителя с дистанционными планками вдоль образующей и наклонно к ней, а также с отверстиями, оси которых вдоль большего размера ориентированы к образующей произвольной поверхности кольцевых вставок под различающимся в разных вставках углом. На фиг.7 - вид выреза вставки сепаратора-осветлителя с отверстиями прямоугольного вида. На фиг.8 - вид выреза вставки сепаратора-осветлителя с отверстиями треугольного вида. На фиг.9 - вид выреза вставки с питающими отверстиями при прямоточном сепарировании.The proposed rotor is illustrated by the graphic material shown in figures 1-9. Figure 1 schematically shows as an example a General view of the rotor of the separator-separator in section with inserts of a conical shape. Figure 2 and 3 schematically shows examples of top views of cut-outs of inserts of a separator-separator with holes for feeding the separated liquid into the inter-insertion gap formed by distance elements in the form of spikes and inclined slats. Figures 4, 5 and 6 show examples of cut-outs of separator-clarifier inserts with spacer bars along the generatrix and obliquely to it, as well as with openings whose axes are oriented along the larger dimension to the generatrix of an arbitrary surface of the ring inserts at an angle that differs in different inserts. Figure 7 is a cutaway view of an insert of a separator-clarifier with rectangular openings. On Fig - view of the cutout insert separator-clarifier with holes of a triangular view. In Fig.9 is a view of a cutout of an insert with feeding holes during direct-flow separation.
Ротор сепаратора для разделения гетерогенных жидкостей включает корпус 1 с установленным в нем на вставкодержателе 2 пакетом 3 (фиг.1) из тонкостенных кольцевых произвольной формы вставок 4-6 с дистанционными элементами точечными в виде шипиков 7, удлиненными в виде планок 8 под углом к образующей 9 или планок 10 вдоль образующей 9 (фиг. 2-9). Удлиненные дистанционные элементы могут быть в виде проволоки 11 (фиг.6). Дистанционными элементами 7, 8, 10, 11 образованы межвставочные зазоры 12. Вставки 4-6 имеют распределенные по окружности 13 отверстия, например, эллиптического 14, прямоугольного 15, треугольного 16 или другого продолговатого вида для подачи в межвставочные зазоры 10 разделяемой жидкости. Углы отверстий 15, 16 могут быть скруглены. Отверстия 14-16 имеют по осям 17 размер А, больший другого В, измеряемого по осям 18. Отверстия 14 - 16, которыми образованы в пакете 3 питающие каналы 19, ориентированы по отношению к образующей 9 своими осями 17 большего размера А под углом а, который может иметь абсолютные значения от 0° до 70°, что создает увеличенный размер каналов 19 вдоль радиальной координаты. Условно пунктиром показаны крышка сепаратора с питающей трубой и отводным устройством для жидких фракций. Стрелками показано направление их потоков.The rotor of the separator for separating heterogeneous liquids includes a
Ротор сепаратора для разделения гетерогенных жидкостей работает следующим образом.The rotor of the separator for the separation of heterogeneous liquids works as follows.
После достижения ротором паспортной скорости вращения разделяемая жидкость подается в корпус 1 в полость вставкодержателя 2, откуда по питающим каналам 19 пакета 3, образованным отверстиями 14, или 15 или 16, растекается по межвставочным зазорам 12, обеспечиваемым дистанционными шипиками 7 и планками 8, 10, 11. Шипики 7 в незначительной степени препятствуют свободному движению потоков в межвставочном зазоре. Планки 8, 10, 11 служат для принудительного направления потоков в задаваемых направлениях. При этом направление вращения ротора определяет степень прижатия потока к дистанционным планкам и может быть выбрано по направлению движения часовой стрелки или против него. В межвставочных зазорах 12 происходит разделение фаз на фракции. Разделенные дисперсные фракции, осажденные на поверхностях вставок 4-6, выводятся из пакета и движутся к выводящим устройствам.After the rotor reaches the rated speed of rotation, the liquid to be separated is fed into the
В пакете ротора сепаратора-разделителя образуется из поступающей эмульсии цилиндрическая поверхность границы разделения легкой и тяжелой фаз, радиус которой должен соответствовать радиусу окружности 13 расположения отверстий 14 во вставках 4. Изменение величины подачи разделяемой жидкости, разности плотностей или концентрации фаз приведет к изменению величины радиуса нейтрального слоя. Однако, поскольку отверстия 14 имеют существенную протяженность вдоль радиальной координаты, то нейтральный слой будет смещаться, оставаясь в пределах их расположения и сечения канала 19. Кроме того, остающийся малым размер В отверстий 14, измеряемый по осям 18, не препятствует сползанию и выводу осажденной фракции из межвставочных зазоров 12. Поэтому эффективность сепарирования существенно не изменится.In the rotor pack of the separator-separator, a cylindrical surface of the separation of light and heavy phases is formed from the incoming emulsion, the radius of which should correspond to the radius of the
В пакете 3 сепаратора-осветлителя и сепаратора-сгустителя со вставками 5 при противоточном сепарировании или со вставками 6 при прямоточном сепарировании те же изменения в подаче, разности плотностей или концентраций фаз приведут лишь к увеличению толщины потока в канале 19. За счет ориентации осей 17 большего размера А под углом α значительный размер каналов 19 в радиальном направлении обеспечивает свободное протекание по ним потоков жидкости. При малой производительности поток жидкости будет занимать лишь часть площади отверстий 14 - 16 и сечения каналов 19, при росте производительности доля площади отверстий 15 и сечения каналов 18, занимаемая потоком, будет расти, но сам поток будет протекать через них. В пакете 3 со вставками 6 прямоточного сепарироания наклон под углом α осей 16 отверстий 13 способствует тому же положительному эффекту.In
Наклонные к образующей 9 вставок 4-6 наклонные планки 8 увеличивают путь потоков жидкости в межвставочных зазорах, что улучшает условия осаждения дисперсной фазы, но снижают величину поверхности осаждения. Наклонное расположение осей 17 отверстий 14-16 во вставках 4-6 позволяет приблизить их к планкам 8, 10 и сформировать возле них основной поток жидкости. Такой вид расположения осей 17 отверстий 14-16 снижает сопротивление движению осажденной фракции дисперсной фазы по поверхности вставок в сторону ее вывода из пакета 3. При этом угол α в зависимости от наклона планок 8 должен быть выполнен положительным или отрицательным. Знак угла α определяется условиями наилучшего расположения отверстий 14 - 16 по отношению к втекающему в межвставочные зазоры 12 потоку. У планок 10 угол α может быть выполнен равным нулю.Inclined to the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012102131/05A RU2498863C2 (en) | 2012-01-24 | 2012-01-24 | Rotor of centrifugal separator for separation of heterogeneous fluids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012102131/05A RU2498863C2 (en) | 2012-01-24 | 2012-01-24 | Rotor of centrifugal separator for separation of heterogeneous fluids |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012102131A RU2012102131A (en) | 2013-07-27 |
| RU2498863C2 true RU2498863C2 (en) | 2013-11-20 |
Family
ID=49155392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012102131/05A RU2498863C2 (en) | 2012-01-24 | 2012-01-24 | Rotor of centrifugal separator for separation of heterogeneous fluids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2498863C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU889104A1 (en) * | 1979-12-03 | 1981-12-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Экспериментально-Конструкторский Институт Продовольственного Машиностроения | Liquid separator |
| EP0806985A1 (en) * | 1995-01-25 | 1997-11-19 | Fleetguard, Inc. | Self-driven, cone-stack type centrifuge |
| EP1066884A2 (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-10 | Fleetguard, Inc. | Disposable, self-driven centrifuge rotor |
| RU2368428C1 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Method of arranging feed channels at phase interfaces |
-
2012
- 2012-01-24 RU RU2012102131/05A patent/RU2498863C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU889104A1 (en) * | 1979-12-03 | 1981-12-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Экспериментально-Конструкторский Институт Продовольственного Машиностроения | Liquid separator |
| EP0806985A1 (en) * | 1995-01-25 | 1997-11-19 | Fleetguard, Inc. | Self-driven, cone-stack type centrifuge |
| EP1066884A2 (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-10 | Fleetguard, Inc. | Disposable, self-driven centrifuge rotor |
| RU2368428C1 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Method of arranging feed channels at phase interfaces |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012102131A (en) | 2013-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103842092B (en) | Centrifuges for power reduction and discharge port parts for centrifuges | |
| CN107771103B (en) | Centrifugal separator with disc stack | |
| EP2750801B1 (en) | Conical rotor discs for centrifugal separator and rotors comprising such disc elements | |
| RU2665432C2 (en) | Device for drawing off fluid of a centrifugation device | |
| US9475068B2 (en) | Smoothly accelerating channel inlet for centrifugal separator | |
| RU2015133371A (en) | SET OF SEPARATING PLATES | |
| US11975341B2 (en) | Apparatus for separating components of a fluid stream | |
| US20170320070A1 (en) | Centrifugal fluid/particulate separator | |
| RU2583268C1 (en) | Gas-liquid separator | |
| US10293346B2 (en) | Screw conveyor for a centrifugal separator including partition walls in the helical channel | |
| US10092909B2 (en) | Centrifugal separator with cones divided into angular sectors separated by annular gaps | |
| TW201526982A (en) | Static internal, use of one or more static internal, agitated liquid-liquid contactor and use of an agitated liquid-liquid contactor | |
| RU2498863C2 (en) | Rotor of centrifugal separator for separation of heterogeneous fluids | |
| US9248456B2 (en) | Centrifugal separator with extended post | |
| US8673159B2 (en) | Enhanced in-line rotary separator | |
| BR112012020085B1 (en) | collection device for a separator and separation method | |
| CN114072238B (en) | Heavy phase liquid discharge element for centrifugal separator, centrifugal separator and method for separating two liquid phases | |
| RU2014102186A (en) | RETAIL BASKET CENTRIFUGE AND METHOD | |
| JP2016059905A (en) | Centrifugal separator | |
| KR101550022B1 (en) | Inline type electrostatic coalescer for separating water droplet from oil and separating system including this | |
| JP2013198854A (en) | Fine particle classifier | |
| JP2025148588A (en) | Centrifugal separator and separator | |
| RU2442660C2 (en) | Rotor of centrifugal separator | |
| TWM394385U (en) | Pump impeller | |
| BR102016005412A2 (en) | CENTRIFUGE SEPARATOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140125 |