Установка для сгущения микробиологических суспензий

) с 1 В 04 В 11/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ УЩЕ КРОВ УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Всесоюзный научно-исследовательск)ий проектно-конструкторский институт прикладной биохимии и Опытно- конструкторское бюро приборов контроля и автоматики(56) Авторское свидетельство СССР У 4 16 100, кл. В 04 В 3/00, 1972.Патент СВА У 4093552, кл, 210-297, опублик. 1978.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ СГ НИЯ МИ ИОЛОГИЧЕСКИХ СУСПЕНЗИИ(57) Изобретение относится к установкам для сгущения микробиологическихсуспензий под действием центробежныхсил и может быть использовано в пищевой, химической, микробиологическойи других отраслях промьппленности,Делью изобретения является повышениепроизводительности путем уменьшениязабивания пор фильтрующей поверхностиротора. Для этого на роторе 3 установки коаксиально основной конической обечайке 16 раэмешена дополнительная коническая обечайка 17, на1400665 наружной поверхности которой выполнена кольцевая выемка 21. Установкаснабжена приспособлением для отводажировой фракции, Оно включает прикрепленное к верхнему торцу ротора 3с образованием зазора 23 кольцо 24,размещенное в зазоре 23 напорное Изобретение относится к оборудованию для сгущения микробиологических суспенэий с помощью центробежныхсил и может быть использовано в пищевой, химической, микробиологическойи других отраслях промьппленности.Целью изобретения является повышение производительности.На фиг. 1 изображена установкадля сгущения микробиологических суспензий, общий вид; на фиг. 2 - разрезА-А на фиг. 1; на фиг, 3 - верхняячасть ротора установки, общий вид;на фиг, 4 - вид Б на фиг. 3; нафиг, 5 - размещение трубки для отвода 15жировой фракции,Установка содержит корпус 1, внутри которого на днище 2 вертикальноустановлен ротор 3 и над ним патрубок 4 подачи исходной суспензии, Корпус 1 и ротор 3 укреплены на валу 5,приводимом во вращение от привода (непоказан), корпус 1 размещен внутрицилиндрического кожуха 6 и имеют приспособление для вывода осветленнойжидкости, включающее стакан 7, штуцер8 и отверстия 9 в днище 2 корпуса 1.Выгрузка сгущенной суспенэии из корпуса 1 производится в кожух 6 периодически через сопла 10, перекрываемые подвижным поршнем 11, В свою очередь, сгущенная суспензия, попадаяв кожух 6, выводится из него черезпатрубок 12,Ротор 3 состоит из цилиндрической 35втулки 13, выполненной из пористогометалла и крьппки 14. На наружной поверхности втулки 13 укреплено фильтрующее покрытие, например ядернаямембранная пленка 15. В верхней части ротора 3 клаксиально установленырасширяюивеся книзу основная 16 и устройство и трубки 27, расположенныенаклонно к оси вращения ротора 3 итак, что их впускные отверстия находятся на уровне наружной поверхности дополнительной обечайки 17, авыпускные - в зазоре 23 между торцомротора 3 и кольцом 24. 5 ил,2дополнительная 17 конические обечайки. Основная коническая обечайка 16 выполнена составной из нижней 18 и верхней 19 частей, установленных друг относительно друга с кольцевым зазором 20, причем верхняя часть 19 обечейки 16 выступает над торцом крышки 14, На наружной поверхности дополнительной обечайки 17 ниже торца крышки 14 имеется кольцевая выемка 21, которая может быть сделана прямой выборкой металла или, например, выполнением обечайки 17 разрезной и укрепленной в образовавшейся прорези с внутренней стороны обечайки 17 кольцевой пластины 2." Над ротором 3 с зазором 23 относительно крышки 14 и верхней части 19 основной обечайки 16 горизонтально установлено кольцо 24, В зазоре 23 размещено напорное устройство, состоящее из вертикальной трубы 25 и двух изогнутых навстречу направлению вращения ротора 3 горизонтальных трубок 26, Для отвода жировой фракции, скапливающейся в кольцевой выемке 21, в зазоре 23 установлены наклонные к оси вращения ротора трубки 27, впускные отверстия которых размещены в отверстиях 28, выполненных в верхней части пластины 22 (на уровне наружной поверхности дополнительной обечайки 17), а выпускные в зазоре 23, Трубки 27 проходят через кольцевой зазор 20 между нижней 18 и верхней 19 частями основной обечайкн 16, причем в трубках 27 имеются вырезы 29, которые обращены к кольцу 24 и расположены у внутренней поверхности верхней части 19 основной обечайки 16.Для подвода жировой фракции к отверстиям 28 пластины служат наклонен 1400665ные направляющие 30, которые могутбыть образованы выфрезеровкой треугольных вырезов в пластине 22,Для исключения проворота обечаек16 и 17 и жесткой их установки нароторе 3 служат штифты 31 и пластины32, с одной стороны неподвижно при"крепленные к кольцу 24, а с другойГвходящие в прорези 33 и 34 в обечайках 16 и 17 и прижимающих их к крышке 14ротора 3. Отверстие 35 в крышке 14служит для выхода воздуха на замкнутойсверху полости между нижней частью 18основной обечайки 16 и втулкой 13 приначальном заполнении корпуса 1 центрифуги, К выпускному участку патрубка4 для подачи суспенэии прикрепленызаключенные в корпус 36 профилированные лопатки 37 или спираль.Установка работает следующим образом.Подлежащая сгущению суспензия подается внутрь корпуса 1 через патрубок 4. Профилированные лопатки 37 илиспираль обеспечивают начальную закрутку потока суспензии в направлении, совпадающем с направлением вращения вала 5. Попав внутрь корпуса 1,суспензия начинает двигаться сверхувниз по спиральной траектории, всевремя увеличивая свою угловую скорость эа счет взаимодействия с вращающейся стенкой корпуса 1, Для быстрейшей организации ламинарного режима течения и разгона суспензии служатобечайки 16 и 17, которые делят потоксуспензии в верхней части ротора 3на три потока.Ближайший к оси вращения потокорганизуется при проходе суспензиив зазор между верхней частью 19 основной обечайки 16 и кольцом 24, Принисходящем движении этого потокапроисходит переход от турбулентногок ламинарному режиму течения, приэтом легкая фракция (для микробиологических суспензий это жир) движетсяк центральной части зазора 23, атяжелая движется вдоль внутреннейповерхности верхней части 19 основнойобечайки 16,Аналогичные процессы переходатурбулентного режима течения к ламинарному происходят с двумя другимипотоками суспензии, движущимися вкольцевых зазорах между стенкой корпуса 1 и дополнительной обечейкой 17,а также между обечайками 16 и 17. При 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ламинаризации этих потоков также имеет место радиальное разделение суспензии по плотности составляющих егофаз. Легкая фракция (жир) переноситсяна наружную поверхность обечаек 16 и17, а тяжелая фаза - соответственнов противоположную сторону, т,е. кпериферии потоков, Попав на поверхность обечаек 16 и 17, жировая фракция (фиг. 4, пунктирйые линии) начинает двигаться по ним вверх к осивращения против направления движенияосновного потока (фиг, 4, сплошныелинии), сохраняя при этом Вращательное движение в ту же сторону, что ивращение вала 5 и основного потока,Большая часть жировой фракции в зазоре между корпусом 1 и дополнительной обечайкой 17 попадает на ее периферийную часть ниже выемки 21.Далее жировая фракция, двигаясьснизу вверх по спиральной траекториивдоль поверхности основной обечайки16, проходит в выемку 21 и в нейвдоль направляющих 30 транспортирует"ся к отверстиям 28 в пластине 22,Такой процесс происходит в зазоремежду обечайками 16 и 17, Большаячасть жировой фракции из потока суспензии попадает на нижнюю часть 18основной обечайки 16 и затем, поднимаясь через зазор 20 между нижней 18 иверхней 19 частями основной обечайки16, проходит в зазор 23. Одновременнос этим через зазор 20. вытекает освободившийся от жировой фракции потоксуспензии, проходящий через зазормежду верхней частью 19 основнойобечайки 16 и кольцом 24,Меньшая часть жировой фракции взазорах между корпусом 1 и обечайками16 и 17 попадает соответственно наверхнюю часть 19 основной обечайки 16и на часть дополнительной обечайки17 выше 21, Двигаясь по этим частямобечаек вверх, жировая фракция вверхней их части, где происходит формирование ламинарного потока, попадает на турбулентное движение, отрывается от поверхности обечаек и отбрасывается вновь в еще неустановившийся поток суспензии. Таким образом,происходит циркуляция части жировойфракции в верхней части обечаек 16и 17.Рассмотрим теперь движение в трубках 27, В ламинарном потоке, находящемся в поле центробежных Сил, эф 1400665фективность разделения по фазампрямо пропорциональная разности плотностей разделяемых фаз. Чем большеразность плотностей фаз, тем быстрееи эффективнее происходит их разделение.Таким образом, с целью облегченияи ускорения транспортирования жировой фракции из выемки 21 в дополнительной обечайке 17 в зазор 23 потрубкам 27 в последних выполнены вырезы 29, в которые заходит тяжелаяфаза (суспензия без жира),отделеннаяиз потока, проходящего вдоль верхней 15части 19 основной обечайки 16. Проход в вырезы 29 именно тяжелой фазы обусловлен тем, что вырезы 29расположены у внутренней поверхности1верхней части 19 основной обечайки 2016, вдоль которой сверху вниз движется тяжелая фаза. Поскольку трубки 27установлены с наклоном к оси ротора3, в них тяжелая фаза прижимается кверхней части внутренней поверхности, 25а легкая, наоборот, - к нижней части(фиг. 5).Таким образом, в приосевой частизазора 23 собирается легкая фаза(жир), отделенная из трех указанных 30потоков суспенэии, т.е. потоков череззазоры между кольцом 23 и верхнейчастью 19 обечайки 16, между обечайками16 и 17 и между обечайкой 17 и корпусом 1,35Периодический отвод собранной взазоре 23 жировой фракции осуществляется через трубу 25 и трубки 26, приемные отверстия которых размещеныв зазоре 23,аоОчищенная от жировой фракции суспензия окончательно фильтруется припроходе через мембранную пленку 15и проницаемую пористую втулку 13.Осветленная жидкость из полости ротора 3 удаляется через отверстия 9 вднище корпуса в стакан 7 и далее через штуцер 8. Сгущенная суспензия,скапливающаяся у периферии внутреннего объема корпуса 1, периодически удаляется иэ него в кожух 6 через сопла 1 О, иэ кожуха 6 далее отводится через патрубок 12,Выполнение предлагаемой установкитдля сгущения микробиологических сус 3пензий обеспечивает повышение эффективности процесса эа счет организации отвода из входящего в установку пото" ка суспензии жировой фракции, что уменьшает вероятность и степень засаливания (засорения) фильтрующего покрытия ротора. Применение установки позволяет увеличить производительность фильтрования, повысить стабильность расходных характеристик и уменьшить энергетические затраты и время на регенерацию фильтра. формула изобретенияУстановка для сгущения микробио- логических суспензий, содержащая ус тановленный с возможностью вращения корпус с приспособлениями для вывода осветленной жидкости и сгущенной суспензии, вертикально смонтированный в корпусе фильтрующий ротор с закрепленной на его верхнем торце коническ ой обечайкой и патрубок для подачи суспенэии, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, к выпускному участку патрубка для подачи суспенэии прикреплены заключенные в корпус профилированные лопатки или спираль, на роторе коаксиально основной закреплена дополнительная коническая обечайка, при этом установка снабжена приспособлением для отвода жировой фракции, включающим прикрепленное к верхнему торцу ротора с образованием зазора кольцо, размещенное в зазоре напорное устройство и трубки, расположенные наклонно к оси вращения ротора и так, что их впускные отверстия находятся на уровне наружной поверхности дополнительной обечайки, а выпускные - в зазоре между торцом ротора и кольцом.1400665 г 7Составитель Е. КамагановаРедактор О. Головач Техред Л,Олийнык Корректор В. Бутяга Заказ 2694/8 Тираж 523 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4