Центробежный экстрактор
Центробежный экстрактор относится к конструкциям массо- и теплообменных аппаратов и может быть использован в области жидкостной экстракции и концентрировании. Задачей полезной модели является повышение интенсификации процесса в центробежном аппарате и технологичности конструкции насадки. Поставленная задача решается тем, что ротор изготовлен профилированным в направлении радиуса согласно зависимости: Hi=H0(R 0/Ri)1,38, где Н0 и Нi - высота проходного сечения ротора на начальном (R0 ) и рассматриваемом радиусе (Ri), насадка выполнена в виде секторообразных пакетов из волнообразных секторных пластин и собранных в кольцевые слои, в зазор между которыми установлены перфорированные цилиндры и количество волнообразных секторных пластин в кольцевых слоях, расположенных по радиусу, определяется по зависимости: Ni=N 0(R0/Ri) 1,38+1, где Ni и N 0 - количество волнообразных секторных пластин в кольцевых слоях, рассчитанных по среднему радиусу расположения их в роторе R0 и Ri, соответственно. Предлагаемая конструкция аппарата позволяет интенсифицировать процесс экстракции, обеспечить равномерную нагрузку насадки по радиусу ротора и уменьшить габариты, вес и энергопотребление.
Центробежный экстрактор относится к области жидкостной экстракции и касается конструкций массо- и теплообменных аппаратов центробежного типа, используемых для разделения и концентрирования методами жидкостной экстракции.
Наиболее близким по технической сущности является насадка для центробежных массообменных аппаратов (авторское свидетельство СССР №787071, МКЛ В01D 11/04), содержащая ряд кольцевых пакетов, набранных из волнообразных элементов колец, между которыми размещены радиальные перегородки, которые могут быть расположены под углом к радиусу и выполнены перфорированными.
Недостатком является низкие интенсификация процесса в центробежном аппарате и технологичность конструкции насадки.
Задачей полезной модели является повышение интенсификации процесса в центробежном аппарате и технологичности конструкции насадки.
Поставленная задача решается тем, что центробежный экстрактор, содержащий корпус, узел подачи и вывода жидкостей, ротор и насадку, выполненную в виде кольцевых слоев из волнообразных дисков, расположенных с зазором в радиальном направлении, согласно полезной модели ротор изготовлен профилированным в направлении радиуса согласно зависимости:
Hi=H 0(R0/Ri) 1,38,
где Н0 и Н i, - высота проходного сечения ротора на начальном (R 0) и рассматриваемом радиусе (Ri), насадка выполнена в виде секторообразных пакетов из волнообразных секторных пластин и собранных в кольцевые слои, в зазор между которыми установлены перфорированные цилиндры и количество волнообразных секторных пластин в кольцевых слоях, расположенных по радиусу, изменяется и определяется по зависимости:
N i=N0(R0/R i)1,38+1,
где Ni и N 0 - количество волнообразных секторных пластин в кольцевых слоях, рассчитанных по среднему радиусу расположения их в роторе R0 и Ri, соответственно.
На фиг.1 представлена принципиальная конструкция центробежного экстрактора, на фиг.2 представлена конструкция насадки и насадочных волнообразных элементов.
Центробежный экстрактор (фиг.1) состоит из корпуса 1, привода 2, узла подачи и вывода жидкостей 3, ротора 4, кольцевых пакетов 5, составленных из волнообразных дисков 6 и перфорированных цилиндров 7.
Центробежный экстрактор работает следующим образом. По каналам узла подачи контактирующие жидкости подаются в аппарат. Тяжелая фаза попадает в центр и по межнасадочным зазором под действием архимедовых сил вытеснения в виде сплошного потока движется противотоком к центру ротора. Проконтактировавшие жидкости разделяются в зонах сепарации, откуда выводятся раздельно из аппарата. На перфорированных цилиндрах тяжелая фаза коалесцирует и образует пленку в виде кольцевого слоя, откуда,
проходя через отверстия цилиндров, снова диспергируется и проходит межнасадочным зазором в виде потока капель. После выхода из насадочной зоны тяжелая фаза снова коалесцирует и выводится из аппарата в виде сплошного потока. Таким образом, перфорированные цилиндры служат не только для распределения тяжелой и легкой фаз по высоте проходного сечения ротора, но и для дополнительного редеспергирования тяжелой фазы, что обеспечивает дополнительную интенсификацию процесса экстракции.
Использование полезной модели обеспечивает:
- повышение интенсификации процесса в центробежном аппарате - за счет замены насадки, т.к. насадка у прототипа имела недостатки:
1) не осуществляла поддержание постоянства удерживающей способности в радиальном направлении путем осуществления равномерной нагрузки всех насадочных элементов по направлению радиуса;
2) имея сложность в изготовлении, установки и замены в случае выхода из строя.
- повышение технологичности конструкции насадки - предлагаемая насадка позволяет обеспечить значительное упрощение изготовления элементов насадки и равномерную нагрузку по радиусу насадочных элементов. Последнее достигается тем, что проходное сечение насадочных элементов изменяется из условия сохранения постоянства удерживающей способности и пропускной способности в направлении радиуса.
Центробежный экстрактор, содержащий корпус, узел подачи и вывода жидкостей, ротор и насадку, выполненную в виде кольцевых слоев из волнообразных дисков, расположенных с зазором в радиальном направлении, отличающийся тем, что ротор изготовлен профилированным в направлении радиуса согласно зависимости
H i=H0(R0/R i)1,38,
где Н 0 и Нi - высота проходного сечения ротора на начальном (R0) и рассматриваемом радиусе (Ri), насадка выполнена в виде секторообразных пакетов из волнообразных секторных пластин и собранных в кольцевые слои, в зазор между которыми установлены перфорированные цилиндры, и количество волнообразных секторных пластин в кольцевых слоях, расположенных по радиусу, изменяется и определяется по зависимости
Ni=N 0(R0/Ri) 1,38+1,
где Ni и N 0 - количество волнообразных секторных пластин в кольцевых слоях, рассчитанных по среднему радиусу расположения их в роторе R0 и Ri соответственно.
