УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ ПО ПЛОТНОСТИ

Предлагаемая полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно к разделению жидкостей по плотности, например, при повышении или понижении концентрации ценных пищевых веществ содержащихся в промывных водах при переработке растительного сырья.
Одной из главных проблем масложировых производств является утилизация отходов. Наиважнейшая причина обязательной утилизации растительных масел и жиров является их нерастворимость в воде. Поэтому первостепенной задачей утилизации отходов принято считать максимальное сокращение нанесения вреда экологии.
Возможность вторичного использования очищенной воды может успешно способствовать решению кризисных ситуаций, существующих в регионах с недостаточными запасами водных ресурсов. И, как следствие, техническое решение способствующее очистке воды для дальнейшего повторного ее использования, а также уменьшение выброса жиросодержащих отходов в окружающую среду, приобретают чрезвычайно большое значение.
Также стоит заметить, что использование отходов масложирового производства, а именно жиросодержащие эмульсии можно использовать для повышения выхода целевого продукта, а также для получения новых продуктов, например, технических смазочных масел. Это привело бы к более полному использованию ценного растительного сырья и сокращению расходов.
В специальной литературе описано устройство для разделения жидкостей по плотности, включающее желоб для отвода легкой фракции, а также транспортирующие и отжимные валики в верхней и нижней частях установки, установленные попарно через соединяющие их пружины, с размещенной на них упругой пористой лентой [Патент РФ №2239485, МПК B01D 17/00, Устройство для разделения жидкостей, 10.11.2004].
Известно устройство для разделения жиросодержащих эмульсий, включающее ванну, верхние и нижние отжимные и транспортирующие валки, из которых верхний транспортирующий валок выполнен полым и перфорированным, с размещенной на них упругой пористой лентой, на верхний транспортирующий валок оперты два отжимных валка, шарнирно закрепленных на корпусе ванны посредством стоек, причем эти стойки соединены между собой тарированной сменной пружиной, а отжимной валок расположенный, со стороны набегания упругой пористой ленты, выполнен обогреваемым [Патент РФ №142481, МПК 01D 17/022, Устройство для разделения жиросодержащих эмульсий, 6.12.2013].
Достоинством известного устройства является облегчение «отжима» упругой пористой ленты, заполненной отделяемой легкой фракции жидкости за счет ее нагрева одним из валков.
Однако нужно заметить что, наличие у установки лишь одной пары валков для сжатия упругой пористой ленты по срезу верхнего отделяемого слоя, не дает заполнить все поры ленты полностью. Так как после единичного прохождения ленты сквозь пару валков, из-за высокой плотности масложировой эмульсии, она сразу покрывается пленкой, это не позволяет высвободиться оставшемуся в ней воздуху, тем самым не позволяет максимально пропитывать ленту из-за чего, снижается количество собранной легкой фракции.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для разделения жиросодержащих эмульсий, включающее корпус ванны, сборный лоток, верхние и нижние отжимные и транспортирующие валки, из которых верхний транспортирующий валок выполнен полым и перфорированным, с размещенной на них упругой пористой лентой с опертыми на верхний транспортирующий валок двумя отжимными валками, шарнирно закрепленными на корпусе ванны посредством стоек, и выполнением валка расположенного, со стороны набегания упругой пористой ленты обогреваемым, при этом оба опертых на верхний транспортирующий валок отжимных валка снабжены внутренними отверстиями в виде усеченных конусов и выполнены перфорированными, причем обогреваемый отжимной валок установлен большим диаметром отверстия влево по ходу набегания ленты, а другой отжимной валок размещен с противоположной ориентацией отверстия и каждый снабжен выступом относительно торца верхнего транспортирующего валка, кроме того эти выступы направлены в противоположные стороны с размещением над сборным лотком [Патент РФ №2570673, МПК 01D 17/022, Устройство для разделения жиросодержащих эмульсий, 10.12.2015].
Такая конструкция устройства частично решает проблему удаления жидкости в слоях прилежащих к верхнему транспортирующему валку, хотя жидкость расположенная ближе к отжимным валкам, особенно в срединном по ширине валка сечению, из-за значительного гидродинамического сопротивления пор упругой ленты остается в ней, не отжимаясь в сборный лоток.
Кроме того, уровень верхнего отделяемого слоя в корпус ванне, может постоянно меняться, из-за уменьшения или увеличения в объеме жидкости. Тем самым это приводит к тому, что упругая пористая лента погружается в верхний отделяемый слой не под заданным углом, или же погружается ниже слоя легкой фракции, или же не касается его вовсе.
Техническая задача, решаемая в заявляемом техническом решении, состоит в устранении описанных недостатков, для чего устройство для разделения жидкостей по плотности, включающее две жестко скрепленных между собой монтажных стойки с установленными на них сборным лотком, нижними и верхними полыми отжимными и транспортирующими валками, с размещенной на них упругой пористой лентой, при этом валки нижнего ряда размещены так, что одна из пар валиков своими осями установлена по срезу верхнего отделяемого слоя с размещением в зазоре упругой пористой ленты, вторая пара, по ходу движения упругой пористой ленты, размещена с обеспечением полного погружения упругой пористой ленты в верхний слой жидкости, а третья установлена на выходе упругой пористой ленты из жидкости симметрично первой паре относительно вертикальной оси устройства, при этом валик третьей пары, размещенный на внешней стороне ленты заменен на скребок, кромка которого установлена относительно валка на постоянном расстоянии равном толщине пористой ленты, кроме того монтажные стойки установлены на двух поплавках, жестко соединенных общей рамой.
Технический эффект реализуется в предлагаемом устройстве за счет того, что валки нижнего ряда сжимают упругую ленту, выдавливая из нее пузыри воздуха, поскольку размещены так, что одна из пар валиков своими осями установлена по срезу верхнего отделяемого слоя. Вторая пара, по ходу движения упругой пористой ленты, размещена с обеспечением полного погружения упругой пористой ленты в верхний слой жидкости, что позволяет при отсутствии контакта упругой ленты с воздухом «доотжать» оставшиеся в ней пузырьки, при этом третья установлена на выходе упругой пористой ленты из жидкости симметрично первой относительно вертикальной оси устройства. При этом за счет дополнительно установленного на выходе упругой пористой ленты из разделяемой по плотности жидкости скребка удаляются налипшие сверху частицы отделяемой фракции, которые при воздействии верхних отжимных валков могут опять «закатываться» вглубь структуры ленты снижая эффективность ее работы. Необходимый уровень расположения нижних валков относительно зеркала разделяемой жидкости обеспечивают два поплавка, жестко соединенные общей рамой, на каждом их них неподвижно закреплено по одной из монтажных стоек.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, фиг. 2, где изображены общая схема устройства и его вид в профиль. Устройство размещено на водной поверхности, по которой разлита в виде пленки загрязняющая жидкость 1, установленными на входе и выходе из нее, нижних отжимных валков 2, скрепленными пружинами 3, с нижними транспортирующими валками 4, и размещенной на них упругой пористой лентой 5. Над поверхностью установлен сборник 6 и верхние полые транспортирующие валки 7, скрепленные с полым отжимным валком 8, пружинами 9. На выходе из жидкости упругой пористой ленты установлен скребок 10. По краям установки расположены соединенные рамой поплавки 11, на которых неподвижно закреплены монтажные стойки 12.
Работает устройство следующим образом. Установка размещается на водной поверхности 1 с легкой фракцией на ней, которую необходимо собрать. Установка держится за счет конструкции из расположенных по краям ее поплавков 11 с закрепленными на них монтажных стоек 12. Поплавки контролируют глубину погружения нижних: отжимных 2 и транспортирующих 4 валков, скрепленных между собой пружинами 3, в жидкость для соблюдения необходимого угла вхождения в верхний отделяемый слой упругой пористой ленты 5. В зону размещения нижних: отжимных 2 и транспортирующих 4 валков, поступает пористая упругая лента 5, где под действием нижних пружин 3 деформируется (сжимается). При ее сжатии из отдельных пор удаляется находящийся там воздух, поскольку поверхности ленты не испытывают на себе никакого дополнительного воздействия. Перемещаясь в водную поверхность 1 с отделяемой загрязняющей жидкостью, лента, за счет упругих свойств, начинает восстанавливать свою геометрическую форму, вбирая в себя эту жидкость, как более легкую фракцию. Перемещаясь далее лента испытывает дополнительное сжатие второй пары нижних валков 2 и 4, находящихся в жидкости. Это способствует высвобождению оставшихся внутренних пузырьков воздуха, для максимального впитывания легкой фракции. Имея строго заданную толщину, лента воздействует только на определенный удаляемый слой жидкости, не перемешивая его с другими. На выходе из жидкости с упругой пористой ленты 5 убираются, не впитавшиеся излишки легкой фракции с помощью скребка 10. Приходя по мере перемещения в соприкосновение с верхними транспортирующими 7 и отжимным 8 валками, скрепленных между собой пружинами 9, размещенными над поверхностью 1, пористая лента 5 снова деформируется, освобождая свои поры от собранной с поверхности легкой фракции. Собранная легкая фракция стекает, в находящийся под верхними транспортирующими 7 и отжимным 8 валками сборный лоток 6, после чего удаляется для дальнейшей переработки. В последующем описанный цикл деформирования упругой ленты с поглощением удаляемой фракции повторяется.
Использование описанного устройства позволяет достаточно просто и точно разделять отдельные фракции жидкостей различной плотности, обеспечивая при этом высокую производительность установки и непрерывную продолжительность процесса за счет дополнительно установленных нижних валков, скребка и поплавков.
[1] Патент РФ №2239485, МПК B01D 17/00, Устройство для разделения жидкостей, 10.11.2004
[2] Патент РФ №142481, МПК 01D 17/022, Устройство для разделения жиросодержащих эмульсий, 6.12.2013
[3] Патент РФ №2570673, МПК 01D 17/022, Устройство для разделения жиросодержащих эмульсий, 10.12.2015