УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИРОСОДЕРЖАЩИХ ЭМУЛЬСИЙ

Предлагаемая полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно к разделению жидкостей по плотности, например, при повышении или понижении концентрации жиросодержащих эмульсий, а также очистке промывных вод.
Известны устройства и технологии очистки воды с помощью изменения физических свойств суспензий, например вязкости, за счет воздействия на них постоянного магнитного поля [Классен В.И. Омагничивание водных систем. М.: Химия, 1978, с.238].
Описанные технологические средства несколько повышают потребительские свойства воды, однако часто недостаточно полно удаляют легкие фракции жидкости, а также малопроизводительны.
Известно также устройство для пропитки рулонных материалов, содержащее пропиточную ванну, транспортирующие валки и расположенные в ванне и после нее отжимные валки, причем расположенные в ванне отжимные валки установлены на входе пропитываемого материала, а оси их лежат в плоскости поверхности связующего [А.с. СССР №552212, МПК В29G 7/00, Устройство для пропитки рулонных материалов, БИ, №12, 1977].
Известное устройство более производительно, поскольку максимально полно использует поры применяемого рулонного материала, но за счет того, что оси отжимных валков лежат в плоскости поверхности жидкости, могут удалять не только легкую фракцию, но и более тяжелые. Это приводит к неоправданным затратам по организации еще одного цикла разделения уже выделенной фракции жидкости, а также способствуют возникновению турбулентности на границе раздела фаз и их перемешиванию, что затрудняет сам процесс разделения.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и получаемому эффекту является устройство для разделения жидкостей, включающее ванну, верхнюю и нижнюю пары отжимных и транспортирующих валков, из которых верхний транспортирующий валок выполнен полым и перфорированным, с размещенной на них упругой пористой лентой [Патент РФ №2239485, МПК В01D 17/00, Устройство для разделения жидкостей, 10.11.2004].
Преимущества в этом техническом решении реализуются за счет того, что соединены транспортирующие валки между собой пружиной и размещены на входе в ванну таким образом, что один из них касается своей поверхностью зеркала ванны, а второй размещен в ней, и межосевая линия транспортирующих валков составляет определенный угол с межосевой линией отжимных валков.
Это позволяет, с одной стороны, максимально использовать поры и упругие свойства материала для удаления легкой фракции с поверхности разделяемых жидкостей, а с другой - соответствующим выбором толщины ленты, коэффициента упругости пружины и модуля упругого материала обеспечивать удаление строго определенного слоя жидкости без перемешивания его с нижележащими.
Выполнение одного из отжимных валков полым и перфорированным и размещение внутри него диаметрально противоположно зоне контакта с упругой пористой лентой и вторым валком желоба для отвода легкой фракции позволяет существенно повысить производительность процесса и упростить конструкцию устройства.
Вместе с тем для суспензий, содержащих жировые фракции, достаточно проблемной является зона отжима извлеченной из ванны фракции на верхнем валке и отвод ее через перфорацию этого валка в желоб. Для эффективной работы устройства необходимо существенно снижать скорость перемещения ленты, что резко снижает эффективность работы устройства.
Целью настоящей полезной модели является преодоление существующих недостатков описанного устройства и повышение эффективности разделения отдельных фаз.
Для достижения поставленной цели в устройстве для разделения жиросодержащих эмульсий, включающем корпус ванны, 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, которые шарнирно закреплены 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.
Технический эффект в предлагаемом устройстве реализуется за счет того, что опертые на перфорированный верхний транспортирующий валок два отжимных валка, один из которых расположенный со стороны набегания упругой пористой ленты, выполнен обогреваемым, например ТЭНом. или острым паром, последовательно отжимают собранную с поверхности упругой пористой лентой жиросодержащую фракцию, которая в подогретом состоянии за счет снижения вязкости становится более текучей.
С другой стороны, пройдя под первым обогреваемым отжимным валком, упругая пористая лента, пытаясь восстановить первоначальную форму, вбирает в поверхностный слой некоторое количества воздуха. Второй отжимной валок, опять деформируя упругую пористую ленту, как бы «продувает» ее в сторону перфорированного транспортирующего валка, увеличивая количество выжатой жидкости.
Соответствующей регулировкой сменной пружины соединяющей стойки, на которых размещены верхние отжимные валки, автоматически регулируется усилие прижима, поскольку толщина упругой пористой ленты различна под первым и вторым валками. Температура, при которой уменьшается вязкость жиросодержащей фракции, регулируется нагревом первого верхнего отжимного валка, а усилие прижима выбором сменной тарированной пружины, что упрощает отжим жиросодержащей эмульсии в транспортирующий лоток.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, где изображена общая схема устройства.
Устройство состоит из корпуса ванны 1, нижних: отжимного валка 2 и транспортирующего валка 3, установленных на входе размещенной на них упругой пористой ленты 4 в ванну, и размещенных на стойках 7, шарнирно закрепленных на корпусе ванны и соединенных между собой тарированной сменной пружиной 8, верхних отжимных валков 9 и транспортирующего валка 6, размещенных вне ванны, причем валок 6 выполнен полым и перфорированным, а внутри него размещен желоб 5 для отвода жиросодержащей фракции, причем нижние валки соединены между собой пружиной и установлены на входе в ванну так, что один из них касается своей поверхностью зеркала ванны, а второй размещен в ней. Кроме того, отжимной валок 9, расположенный со стороны набегания упругой пористой ленты, выполнен обогреваемым.
Работает устройство следующим образом. Пористая упругая лента 4 поступает в зону размещения нижних: отжимного валка 2 и транспортирующего валка 3, где под действием пружины деформируется. При ее сжатии из отдельных пор легко удаляется находящийся там воздух, поскольку поверхности ленты не испытывают на себе никакого дополнительного воздействия.
Перемещаясь в корпусе ванны 1 с разделяемой эмульсией, лента за счет упругих свойств начинает восстанавливать свою геометрическую форму, вбирая в себя жиросодержащую фракцию. Имея строго заданную толщину, лента воздействует только на определенный удаляемый слой жидкости, не перемешивая его с другими.
Приходя по мере перемещения в соприкосновение с подпружиненным верхним обогреваемым отжимным валком 9 и транспортирующим валком 6, размещенными вне ванны, пористая лента снова деформируется, освобождая поры от собранной с поверхности ванны жиросодержащей фракции уменьшающей вязкость по мере нагрева.
Выходя из зоны контакта транспортирующего валка 6 и обогреваемого валка 9, пористая лента частично восстанавливает свою форму в основном за счет попадания воздуха в верхние слои освободившиеся от воздействия обогреваемого валка 9.
Подвергаясь далее воздействию валка 9 с внешней стороны попавший в ленту воздух «продавливается» через поры увлекая в перфорацию валка 6 дополнительные количества жиросодержащей фракции.
Стойки 7 передают необходимой контактное давление от тарированной пружины 8 в зону сжатия упругой лены. Это давление меняется в зависимости от условий обогрева валка 9, свойств упругой ленты 4 и свойств отделяемой жиросодержащей фракции.
Собранная жиросодержащая фракция через перфорацию валка 6 поступает в размещенный внутри него желоб 5, 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 за счет соответствующего выбора значений температуры валка 9 и усилия сжатия пружины 8.