Ультрацентрифуга

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 15 У 4 В 04 В 7 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский институт прикладной математики и кибернетики при Горьковском государственном университетеим, Н. И. Лобачевского(57) Изобретение относится к центрифугам и может быть использовано в медицинской, химической и других отраслях промышленности, Цель изобретения - снижение энергозатрат приводом ротора за счет изменения геометрии рифлей в процессе работы центрифуги. Ультра центрифуга содержит корпус 1, связанный с вакуумной системой и состоящий из цилиндрической оболочки 2 и плоских торцовых крышек. Внутри корпуса установлен ротор 5. В кольцевом зазоре между корпусом и ротором образованы риф 801519778 А 1 ли для отвода молекул газа. Рифли образованы стойками 6 и 7, расположенными в вершинах двугранных углов по концентрическим окружностям, и эластичной лентой 8, натянутой на эти стойки, При этом стойки 6, расположенные на окружности меньшего диаметра, установлены неподвижно, а стойки 7 на окружности большего диаметра снабжены устройством для изменения величины двугранных углов, состоящим из двух связанных между собой поворотных колец 9, расположенных у торцовых крышек корпуса и имеющих радиальные прорези для размещения подвижных стоек 7. Торцовые крышки корпуса имеют направляющие пазы для свободного размещения в них концов указанных стоек и их перемещения по касательной к окружности меньшего диаметра, на которой расположены неподвижные стойки 6. Во время работы ультрацентрифуги в ротор подается смесь для разделения на фракции и последующего их вывода, а с помощью поворотного устройства можно изменять величину двугранных углов рифлей для уменьшения аэродинамического сопротивления остаточного газа вращению ротора. 3 ил.Формула изобретения 45 50 55 Изобретение относится к центрифугам и может быть использовано в медицинской, химической и других отраслях промышленности.Цель изобретения - снижение энергозатрат на привод ротора за счет уменьшения аэродинамических нагрузок на ротор, путем подбора оптимальной геометрии риф. лей в процессе работы центрифуги.На фиг. 1 изображены ультрацентрифуги, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А- А на фиг. 1; на фиг. 3 - в увеличенном масштабе части ультрацентрифуги в сечении А - -А.Ультрацентрифуга содержит вакуумированный корпус 1, состоящий из цилиндрической оболочки 2 и плоских торцовых крышек 3 и 4, и установленный внутри него ротор 5.В кольцевом зазоре между корпусом и ротором образованы рифли для отвода молекул газа, имеющие форму двугранного угла р, одна из граней которого расположена по касательной к внутренней окружности рифлей. Рифли образованы стойками 6 и 7, расшхгожеиными в вершинах двугранных углов ио концентрическим окружностям и эластичной лентой 8, натянутой на эти стойки. При этом стойки 6, расположенные на окружности меньшего диаметра, установлены неподвижно, а стойки 7 - на окружности большего диаметра снабжены устройством для изменения величины двугранных углов, состоящим из двух связанных между собой поворотных колец 9, расположенных у торцовых крышек корпуса и имеющих радиальные прорези 1 О для размещения этих подвижных стоек. Торцовые крышки корпуса имеют направляющие пазы 11 для свободного размещения в них концов указанных стоек и их перемещения по касательной к окружности меньшего диаметра, па которой расположены неподвижные стойки.Через иатрубок 12 центрифуга связана с вакуумным насосом. Для подачи смеси и отбора фракций из ротора при работе центрифуги используются патрубки 13 -15.Устройство для изменения величины двугранных углов включает в себя также установочный винт 16, шток 17, герметизируюций сильфон 18 и поворотный рычаг 19.Ультрацентрифуга снабжена приводом ротора с регулятором частоты вращения и индикатором мощности (не показаны).Ультрацентрифуга работает следуюшим образом.Ротор 5 раскручивается приводом до номинальной частоты вращения, при которой происходит процесс разделения исходной смеси, например газов, на фракции. Через иатрубок 13 смесь подается в полость ротора, где происходит разделение фракций, которые выводятся из полости ротора через патрубки 14 и 15. 5 10 15 20 г 5 30 35 40 Изменение геометрии рифлей производится преимущественно на начальной стадии работы ультра центрифуги, когда наиболее резко изменяется режим работы вакуумной системы, в частности параметры отражения молекул газа, Молекулы газа, находящиеся в пространстве между поверхностью ротора 5 и основаниями рифлей, образованных неподвижными стойками 6, сталкиваясь с поверхностью ротора, приобретают упорядоченную скорость в направлении его вращения,Вследствие этого, молекулы газа глубоко проникают в вершины рифлей и вокруг ротора создается дополнительный вакуум. В рифлях возрастает концентрация газа за счет уменьшения его концентрации у поверхности ротора, что приводит к уменьшению трения ротора.Для минимизации трения ротора 5 пред усмотрено устройство изменения геометрии рифлей, работающее следующим образомВращеним винта 16 перемещается шток 17, который через рычаг 19 поворачивает кольца 9, в радиальных прорезях 10 которых размещены подвижные стойки 7. Стойки 7, перемещаясь в направляющих пазах 11 крышек корпуса, изменяют угол р при вершине рифлей.При этом перемещении сохраняется касательность одной из граней рифлей к окружности, на которой расположены неподвижные стойки 6, Подбирается такой угол ири вершине рифлей, при котором потребляемая мощность привода, необходимая для поддержания заданной частоты вращения ротора, минимальна, чем и достигается поставленная цель.Таким образом, изменение геометрии рифлей путем изменения углов р снижает момент торможения остаточного газа на ротор по сравнению с известным устройством и тем самым снижает энергозатраты на привод. Ультрацентрифуга, содержащая корпус, связанный с вакуумной системой и состоящий из цилиндрической оболочки и плоских торцовых крышек, установленный внутри него ротор, расположенные в кольцевом зазоре между корпусом и ротором вертикальные рифли, имеющие форму двугранного угла, одна из граней которого расположена по касательной к внутренней окружности рифлей, и служащие для отвода молекул газа из кольцевого зазора, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат на привод ротора, рифли образованы стойками, расположенными в вершинах двугранных углов ио концентрическим окружностям, и эластичной лентой, натянутой на эти стойки, при этом стойки, расположенные на окружности меныиего диаметра, установлены неподвижно, а стойки на окружности большего диа1519778 крышки корпуса имеют направляющие пазы для свободного размещения в них концов указанных стоек и их перемещения по касательной к окружности меньшего диаметра, на которой расположены неподвижные стойки. Составитедв Н.Тскрсд И. ВерееТираж 4 Ч 4ственнгио комитета по изобре335, Москва, Ж 35, Ра-издатедвский комбинат 11 ат Редактор Г Гербе Заказ 6636113ВНИИПИ Госуда Производствен Гагарина, 161 метра снабжены устройством для изменения величины двугранных углов, состоящим из двух связанных между собой поворотных колец, расположенных у торцовых крышек корпуса и имеющих радиальные прорези для размещения этих стоек, причем торцовые Ни арвКоррлто11 оди ис носиням и отлрызияиллан наб., дсн 1, г Ъжго 1 и)д,В Гирняки нри ГКНТ (:С;С: 4