Центробежный экстрактор

(5 4 В 01 0 11/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Авторское свидетельство ССОРВ 126491, кл . В 01 0 11/04, 1960.(54)(57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР,включающий корпус с патрубками вводаи вывода фаз, приемными карманамиразделенных фаз, смесительную камерус мешалкой, ротор с сепарационнымустройством и устройством, управляющим выгрузкой осадка, включающийшток, жестко связанный с клапаном,размещенным в отверстии корпуса, ипоршень, жестко связанный с другим . концом штока, размещенныи в стакане, закрепленном в корпусе, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надеж" ности в работе зкстрактора, устройство, управляющее выгрузкой осадка, снабжено двумя дисками разных диаметров, а поршень выполнен в виде поплавка-противовеса, установленного с зазором в стакане, при этом стакан размещен между дисками диаметрально противоположно клапану в зоне тяжелой фазы, причем радиус г перелива стакана находится в следующих соотношениях с радиусами переливов легкой г и тяжелой г фаз:125302 Изобретение касается аппаратов дляжидкостной экстракции, в частностиэкстракторов, имеющих устройство дляавтоматической выгрузки осадка, и.может найти применение в процессахсгущения и сепарации эмульсий и суспензий.Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности в работе экстрактора, 10На чертеже показан центробежныйэкстрактор,Экстрактор включает корпус 1, смесительную камеру 2, приемные карманы 3, 4, 5 разделенных Фаз и осадка, патрубки 6 ввода фаз, патрубки7 вывода фаз, В корпусе 1 размещеныротор 8 с корпусом трапециевиднойформы, мешалка 9 и траспортирующееустройство 10. Нижний диск 11 делитротор 8 на две части: верхнюю и нижнюю . В нижней части ротора 8 расположены сепарационное устройство(крестовина) 12 и трубка 13 для вывода легкой фазы. В верхней частикорпуса ротора 8, имеющей максимальный радиус, расположено отверстие 14,.закрываемое клапаном 15, жестко связанным со штоком 16, другой конецкоторого жестко связан с поплавкомпротивовесом 17, установленным с зазором в стакане 18, закрепленном вкорпусе ротора 8 и имеющим сопло 9.Стакан 18 размещен между нижним диском 11 и верхним диском 20, имеющимограничитель 21, диаметрально противоположно клапану 15 в зоне тяжелойФазы. Для вывода тяжелой фазы установлена трубка 22. Диаметр диска 20больше, чем диаметр диска 11, Радиус 40перелива стакана 18 находится вследующих соотношениях с радиусамипереливов легкй Фазы г и тяжелойФазы г :г г г. Поплавок-противосвес 17, связанный штоком 16 с клапаном 15, установленный в стакане 18,размещенном между дисками 11 и 20в зоне тяжелой фазы диаметрально противоположно клапану 15, образует уст"ройство, управляющее выгрузкой осадка.5 ОЭкстрактор работает следующим образом. С началом вращения ротора 8 при любом начальном положении поплавка- противовеса 17 под действием центробежной силы он перемещается к периферии до тех пор, пока клапан 15 не закроет отверстие 14, загерметизиро 1 гвав корпус ротора 8, так как центр масс системы клапан 15 - шток 16 противовес 17 сдвинут от оси вращения в сторону противовеса 17 на величину, большую максимального перемещения клапана 15.Исходные растворы поступают по входным патрубкам 6 в смесительную камеру 2, где перемешиваются мешалкой 9, Образовавшаяся эмульсия подается транспортирующим устройством 10 в ротор 8, где под действием центробежной силы в сепарационном устройстве 12 она расслаивается на два цилиндрических слоя составных фаэ, соприкасающихся по цилиндрической границе раздела Фаз с радиусом, меньшим радиуса нижнего диска 11.Легкая фаза, переливаясь через торец трубки 13, выводится по ней из ротора 8 в приемный карман 3 и по патрубку 7 выводится из аппаратаТяжелая фаза перетекает в верхнюю часть ротора 8, заполняя пространство между дисками 11 и 20, переливается через торец трубки 22, выводится по ним из ротора 8 в приемный карман 5 и по патрубку 7 выводится из аппарата. При исходных расходах обеих фаз через ротор 8 и отсутствии осадка уровень тяжелой фазы между дисками 11 и 20 не доходит до торца стакана 18, При этом развиваемая противовесом 17 максимальная центробежная сила превышает центробежную силу, действующую на клапан 15 и часть штока 16, и силу гидростатического дав" ления, оказываемую на клапан 15 столбом тяжелой фазы между дисками 11 и 20, в результате чего клапан 15 продолжает закрывать отверстие 14. Осадок под действием центробежной силы концентрируется относительно равномерным слоем в цилиндрической части ротора 8. Слой осадка уменьшает проходное сечение тяжелой фазы между верхним диском 20 и корпусом ротора 8 в большей степени, чем между нижним диском 11 и корпусом ротора 8, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления на перетоке тяжелой фазы, В результате уровень тяжелой фазы между дисками 1 1 и 20 и граница раздела Фаз в сепарационном устройстве 12 начинают приближаться к оси вращения ротора 8 до тех пор,пока тяжелая Фаза начнет переливаться в стакан 18, Уровень тяжелой фаСоставитель А.МироновТехред Л.Олейник Корректор А. Зимокосов Редактор Н.Козлова Тираж 657 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д . 4/5Заказ 803/2 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 125 зы в стакане 18 будет расти до тех пор, пока не установится динамическое равновесие между потоком этой фазы, переливающейся через торец стакана 18, и потоком этой фазы, истекающей из сопла 19, Сечение сопла 19, настолько мало, что расход тяжелой фазы через него даже при полностью заполненном стакане 8 гораздо меньше расхода тяжелой Фазы через ротор 8.При этом поплавок-противовес 17 частично погружен в тяжелую фазу и на него начинает действовать выталкивающая сила, направленная противоположно центробежной, которая увеличивается до максимального значения при полном погружении поплавка-прртивовеса 17.В результате действия выталкивающей силы поплавок-противовес 17 перемещается к оси ротора 18 вплотьдо ограничителя 21, клапан 15 открывает отверстие 14 и через него под 3021 4действием центробежной силы осадоквыгружается из ротора 8 в приемныйкарман 4 и далее по патрубку 7 выводится из аппарата. В процессе выгрузки осадка толщина его слояуменьшается, в результате чего прекращается поступление тяжелой фазыв стакан 18 и он опорожняется черезсопло 19. По мере уменьшения вытал О,кивающей силы постояннодействующаяна поплавок-противовес 17 центробежная сила перемещает его обратно кпериферии, что приводит к закрытиюотверстия 14 клапаном 15. Таким об разом, отверстие 14 будет открытодля выгрузки осадка в течение време"ни, не превышающего времени опорожнения стакана 18 от тяжелой фазы,Тяжелая Фаза, перетекающая в стакан ;щ 18, практически не содержит осадка,так как отбирается с минимальногорадиуса, что исключает воэможностьзаклинивания поплавка-противовеса 17и забивки сопла 19.