Гидроотделитель легких фракций

ГИДРООТДЕЛИТЕЛЬ ЛЕГКИХ ФРАКЦИЙ
Полезная модель относится к гидроциклонным техническим устройствам непрерывного действия для отделения легких фракций из исходного продукта, в частности для отделения рыбной печени, жиров и белковосодержащих частиц и тканей, содержащихся в смеси, состоящей из воды, дробленной рыбы и рыбных: отходов на рыбоперерабатывающих морских и речных судах и береговых предприятий, в пищевой и химической промышленности, для осветления сточных вод на промышленных предприятиях, а также в других областях производства, где требуется разделить исходный  по фракциям.
Известен гидроотделитель легкой фракции, используемый в холодильных установках для очистки холодильных рассолов от прод Тста коррозии и для отделения масла от жидкого аммиака с очищением последнего от механических примесей, содержащий вертикальный корпус, входной патрубок для ввода исходной смеси, встроенный тангенциально под небольшим тлом () к перпендикуляру оси гидроотделителя в цилиндрическую часть корпуса, патрубок для отвода легких фракций (масла) и разгрузочный патрубок для отвода тяжелых фракций (В.В. Олейник, А.И. Якименко „Гидроциклоны в холодильных установках рыбной промышленности, учебное пособие, изд. Дальрыбвтуза,. Владивосток, 1987 г., с 63-64).
Однако тсазанный тип гидроотделителя имеет сложную констр тщию, поскольку корпус его состоит из трех составных частей: верхней цилиндрической, средней конической и нижней - маслосборника со сферическим днищем, а патрубок для ввода исходной смеси выполнен из составных труб, сваренных  с , диаметр которых уменьшается в
направлении движения исходного продХТста к полости . Все выше 11омян тое создает значительные гидравлические сопротивления, требуя установки электродвигателя большой мощности (12  15 кВт) для привода цирк ляционного насоса и снижает производительность гидроотделителя.
Диапазон использования подобных гидроотделителей крайне ограничен, так как разделять по фракциям в нем можно только жидкие и вязкие компоненты (вода, масла, рассолы и т.п.) и невозможно использовать в тех случаях, когда в состав исходной смеси входят кусковые компоненты и достаточно крупные взвеси.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленном  техническому рещению является конструкция гидроотделителя легкой фракции, включающая вертикальный корпус, входной патрубок для ввода исходного продукта, встроенный тангенциально в корпус под тлом 5° к перпендик ляру оси гидроотделителя, патрубок для отвода более легких фракций, выполненный в виде цилиндрической насадки (Р.Н. Шестов, „Гидроциклоны, брощюра, изд. „Машиностроение, Ленинград, 1967 г., с. 12 - 15).
Однако данный гидроотделитель имеет ряд существенных недостатков как конструктивного, так и эксплуатационного характера. Предназначен он для обработки только определенного состава исходного , в частности для отделения мелких кусочков кости от жировой смеси или для разделения мелкозернистого материала при классификации их по крупности. Расстояние от приемного отверстия патрубка для отвода легких фракций до верхней кромки  в данном гидроотделителе строго фиксировано, то есть уровень перелива не рег}лируется, а это значит, что для каждой разновидности состава исходного продукта необходимо использовать свой отдельный гидроотделитель или реконструировать существующий, установив на него расчетный уровень сливного порога.
Легкие фракции, достигнув уровень сливного порога, отводяться из полости гидроотделителя снизу в верх, при этом активная площадь приемного отверстия для вывода легких фракций (проходное сечение) сравнительно мала и составляет всего 0,13 - ОД 5 внутренней площади
, что соответствует площади, равной 10,2 ,8 см в зависимости от внутреннего диаметра корпуса, поэтому фактическая производительность такого гидроотделителя при  геометрических параметрах незначительна и составляет 2,31 ,5 .
В виду того, что конструктивно патрубок для отвода легких фракций изготовлен в виде неразборного металлического колена, выполненного под тлом 90, приемное отверстие которого направлено вниз, происходит частое образование пробки из налипших частиц легких фракций вттри патрубка в месте изгиба. Для ликвидации этой пробки необходимо останавливать весь технологический процесс гидромеханической установки вместе с гидроотделителем, а процесс очистки производить вручную, используя подр чные средства.  в таком гидроотделителе за один цикл работы качественное разделение элементов, составляющих исходный продукт не представляется возможным, поэтому он должен подвергаться многоступенчатой обработке на аналогичных гидроотделителях, установленных последовательно или проходить предварительн ю центробежную фильтрацию.
Кроме того, в гидроотделителях такого типа процесс отведения тяжелых фракций не ттравляем и масса выходит из разгрузочного патрубка по мере ее оседания и накопления в нижней конической части , что замедляет процесс выгрузки, при этом не исключено образование пробок. Отводимая тяжелая фракция выходит с достаточно больщим содержанием влаги, что требует применения в технологической схеме гидроотделителя специального сепарационного устройства, а отсутствия узла для эвак ации жидкости и содержащихся в ней легких фракций при переливе или вспенивании в
верхней части гидроотделителя yx ga:maeT его эксплуатацию и не позволяет использовать на рыбоперерабатывающих морских и речных судах, работаюжщих в условиях качки.
Задача полезной модели - многоцелевое использование гидроотделителя, повышение его производительности, меньшение трудоемкости технологического процесса, обеспечение оптимального режима работы, ул Т1шение качества вьщеляемых фракций, обеспечение рег лируемого процесса выгрузки тяжелых фракций и уменьшение влагосодержания в последней, а также возможность эвакуации жидкости и содержащихся в ней легких фракций при переливе в верхней зоне гидроотделителя.
Отличительный признак -- установленная с возможностью вертикального перемещения коническая ловушка (воронка), имеющая достаточно большую площадь приемного отверстия, превышающею в 4 -т- 6 раз площадь проходного сечения гибкого отводного патрубка позволяет регулировать порог перелива для отвода легких фракций в зависимости от состава исходного  (смеси), ъеличить пропускную способность узла отвода легких фракций и избежать образования пробок в этом узле, а наличие струйных гидромеханических сопел на патрубке для ввода исходного продч-кта позволяет еще на стадии ввода этого  в гидроотделитель  гидромеханического воздействия разорвать остаточные связи между его компонентами и, в частности, между отдельными частями дробленой рыбы: печенью, брющком, внутренностями и прочими, что практически исключает применение р чного труда на этой операции, уменьшая трудоемкость процесса обработки и повышает производительность гидроотделителя.
В заявленном гидроотделителе тангенциально установленные по периметру в верхней части корпуса водоподводящие патрубки придают вращающейся массе дополнительную кинетическую энергию, что позволяет
обеспечить оптимальный режим разделения составляющих элементов исходного , улучшая тем самым качественный состав отделяемых фракций, при этом спиральная направляющая лента, один конец которой закреплен к верхней кромке , а другой примыкает к ловушке, служит направляющей плоскостью для легкой фракции. Движ тциеся в винтовом потоке снизу в верх частицы легкой фракщш, соприкасаясь с поверхностью спиральной ленты за счет сил трения теряют свою скорость и, концентрируясь в центральной части винтового потока, устремляются в коническую ловзшк  и далее транспортирз-тотся по отводном  патрубку к месту приемки.
Узел разгрузки тяжелых фракций, вьшолненный в виде винтового шнека с изменяющейся частотой вращения, установленного в наклонном цилиндрическом корпусе, выполняют функцию рег лируемого затвора, обеспечивая утхравляемый процесс выгрузки тяжелых фракций, а наличие в нижней части цилиндрического корпуса сливных зеерньгх отверстий и приемного поддона с водоотводной трубой позволяет отделить часть влаги, содержащейся в тяжелой фракции на стадии ее выгрузки. Кроме того, наличие цилиндрической обечайки с отводным патрубком в верхней части гидроотделителя позволяет эвакуировать жидкость и содержащиеся в ней компоненты, когда уровень массы превысит порог перелива.
На рис. 1 изображен общий вид гидроотде:штеля.
На рис. 2 - тоже, вид с верх}.
Гидроотделитель легких фракций содержит вертикальный конический  1, в верхней части которого посредством peгyшipoвoчнoгo винта 2 установлена коническая ловушка 3, низ которой закреплен к верхнем  концу гибкого патрубка для отвода легких фракций 4, который через уплотнительное сальниковое устройство 5 выводиться наружу  1. Натрубок для ввода исходного продукта 6 встраивается под углом 5 10° (в зависимости от геометрических параметров корпуса) к перпендик ляру оси
6
гидроотделителя и имеет как минимум два узла гидромеханической обработки исходного , вьшолненных в виде равномерно закрепленных по периметру патрубка 6 гидромеханических сопел 7 под углом 30 к горизонтальной оси патрубка. Несколько выше патрубка 6 снаружи равномерно по периметру корпуса 1 тангенциально установлено как миним м три водоотводящих патрубка 8, а внутри под углом 5° к горизонтали располагается спиральная направляющая лента 9, один конец которой закреплен к корпусу 1, а второй примыкает к  3. Разгрузочный узел для отвода тяжелых фракций выполнен в виде винтового шнека 10, установленного в наклонном цилиндрическом  11, имеюшем разгрузочный патрубок 12 и водоподводяш ую трубку 13. В нижней части корпуса 11 расположены зеерные сливные отверстия 14 и приемный поддон 15с влагоотводной трубой 16. Винтовой шнек 10 посредством муфты 17 соединен с электроприводом 18, который представляет из себя мотор редутстор с регулируемой частотой вращения. Верхняя часть корпуса 1 имеет по периметру равномерно расположенные отверстия 19 и окантована цилиндрической обечайкой 20 с отводным патрубком 21.
Гидроотделитель легкой фракции работает следующим образом.
Вращением регулировочного винта 2 коническая  3 в зависимости от состава исходного продукта перемещается по вертикали в ту юш  сторону и устанавливается на уровне, соответствующем порогу перелива легких фракций, содержащихся в исходном продукте. В представленном варианте это сырьевая масса, состоящая из воды, дробленных тушек рыбы и рыбных отходов.
Исходный продукт непрерывно закачивается во входной патрубок 6, при этом одновременно в гидромеханические сопла 7 подается вода.  воды, вьгходящие из сопел 7 под достаточно большим давлением и с большой скоростью, встречая на своем пути дробленую рыбную массу, разрьшают остаточные связи между печенью и  компонентами, ос тцествляя тем
самым еще на стадии ввода в полость гидроотделителя исходного продукта предварительное разделение этих компонентов по фракциям. А так как входной патрубок 6 встроен в  1 тангенциально, сырьевая масса входит в полость гидроотделителя по касательной и закручивается в винтовом потоке, при этом фрагменты дробленой тушки рыбы и ее внутренности, имеющие плотность больще, чем плотность воды под действием центробежных сил прижимаются к внутренней поверхности корггуса 1 и за счет трения об эту поверхность, теряя кинетическ ю энергию оп скаются по спирали вниз к разгрузочном  устройству. Печень и жиросодержащие элементы, как более легкая фракция, всплывают во вращающемся потоке и на определенном уровне попадают в зону более активного вращающегося потока, создаваемого струями воды, выходящими из патрубков 8 под достаточно больщим давлением. Это придает вращающейся массе дополнительн ю кинетическ то энергию, позволяющ Ю обеспечить оптимальный режим для максимально возможного разделения взвещенных элементов исходного продукта, повышая тем самым качество выделяемых легких фракций и их количество. Всплываемые во вращательном потоке легкие фракции, движущиеся при этом от периферии к центру гидроогделителя попадают в зону расположения спиральной направляющей ленты 9 и, соприкасаясь с ней за счет трения об ее поверхность теряют скорость и как по направляющей плоскости устремляются в полость ловущки 3, а далее по гибком  патрубку 4 отводятся из полости гидроотделителя.
Тяжелая фракция, оп скаясь к разгрузочному устройству, подхватывается вращающимся винтовым пшеком 10 и перемещается вдоль цилиндрического корпуса 11 к разгрузочном} патрубку 12, при этом влага, содержащаяся в тяжелой фракции в значительной степени отжимается из последней и через сливные отверстия 14 поступает в приемный поддон 15, а далее отводится через водоотводящ Ю трубу 16. Вьщеляемая тяжелая
фракция представляет из себя рыбные отходы, которые могут быть использованы как сырье для пол чения, например, рыбной кормовой щки и понижение влагосодержания в этом сырье значительно сокращает энергозатраты при его переработке (). После завершения работы разгрузочный узел промывается водой, поступающей в его полость через трубу 13.
В тех случаях, когда уровень жидкой массы превышает порог перелива, в том числе при ее вспенивании и;ш при большой качке в судовых условиях, она через отверстия 19, расположенные по периметру  1 перетекает в полость цилиндрической обечайки 20 и далее эвакуируется через отводной патрубок 21.