Центрифуга для разделения полидис-персных жидких систем

Центрифуга для разделения полидис-персных жидких систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистичесних

Республии

ОПИСДНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

| |806130 (61) Дополнительное к авт. свид-ву l4 721124 (51)M. Кл.

В 04 В.1/00

В 04 В 9/02 (22) Заявлен,т 21.06,78 (2 I ) 2632677/23-13 с присоединением заявки Ж

Гоеударстоеииый комитет

СССР (23) Приоритет (53 } УД К 66, 067. .57(088.8) по делам изеоретеиий и открытий

Опуб|тиковано 23.02-81 Бюллетень Ла 7

Дата опубликования еписания 25.02.81 (54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ

ЖИДКИХ СИСТЕМ

Изобретение относится к разделению полицисперсных жидких систем в поле действия центробежных- сил и может быть использовано в пищевой и мецицинской промышленностях и других областях народного хозяйства.

По основному авт. св. % 721124 известна центрифуга цля разделения полидисперсных жидких систем, содержа щая корпус, смонтированный в нем статор т0 электродвигателя, и укрепленный на валу барабан, являющийся одновременно ротором электродвигателя. Барабан размещен над верхней торцовой поверхностью статора электродвигателя с зазором fl).

15. Сйнако при вращении центрифуги возможен изгиб вала вслецствие неуравновешенных масс барабана-ротора и задевания послецнего эа статор. Увеличение

20 воздушного зазора, исключающего это касание, нецелесообразно в cssaa с умень шением коэффициента мощности двигатепя.

Цель изобретения -. предотвращение касания поверхностей статора и ротора при неуравновешенности барабана и уменьшение воздушного зазора между ними..

Поставленная цель достигается тем; что поверхности статора и ротора, обращенные цруг к другу, выполнены сфери-. ческими, при этом поверхность ротора выполнена вогнутой, а поверхность статора-выпуклой.

На фиг. 1 схематично изображена центрифуга, общий виц, -ащ фиг. 2 - схема траекторий точек барабана при колебаниях; на фиг. 3 - траектории точек барабана и формы барабана и статора.

Центрифуга состоит из барабана 1, закрепленного на валу так, что ось вращения совладает с осью статора 2, а его нижняя торцовая поверхность и верхняя торцовая поверхность статора образуют рабочий воздушный зазор 3, предназна» ченный цля проведения магнитного потока центрифуги. Статор 2 имеет тороидаль- ную форму и набран иэ листов электро806130

35 технической стали, поверхности которых образуют между собой концентрические окружности с центром, лежащим на оси статора. Такое расположение листов статора обеспечивает возможность проведения потока в статоре с минимальным магнитным сопротивлением. Статор имеет радиальные пазы 4, в которык уложена обмотка 5, питаемая оТ источника переменного напряжения, частота которого определяется скоростью вращения барабана. Статор закреплен в станине 6„а барабан жестко связан с валом 7, установленным в цвух подшипниковых опорак: верхней — упругом горловом поцшипнике

8, и нижней - опорном подшипнике 9.

Поверхности статора и ротора, обращенные цруг к другу, выполнены сферическими. Поверхность ротора выполнена вогнутой, а поверхность статора-выпуклой.

На фиг. 3 показаны траектории точек барабана 1 и формы барабана 1 и стато. ра 2 электродвигателя цля случай, когда поверхности барабана и статора, обращенные цруг к другу, выполнены сферическими с радиусом кривизны P,,равным расстоянию от нижнего опорного подшипника 9 цо торцовой поверкности барабана, обращенной к статору.

Сферическая поверхность радиуса % может быть построена по следующей матема тическ ой зависим ости (Х-X4J (Y-Ч„)+(> ) =R2

Для предлагаемого случая центр сферы 10 находится в точке 11 (см. фцг. 2).

Обозначим координаты этой точки в де-, картовой системе координат (X< У, . 0, 2,), тогда уравнение сферы имеет виц (1), для которого х, у, x — текущие коорцинаты сферической поверхности,, Радиус сферической поверхности барабана Я, радиус сферической поверхности статора g -б, гце 6 - рабочий воздушный задор (см . фиг. 1).

Тогда аналогично (1) для сферической поверхности статора уравнение имеет вид: 50 (х-х„)+(ч — ч„)+(- z,)=(я-8)2 (2)

Уравнения (1) и (2) есть уравнения полных сфер. B действительности, в центрифуге сферические поверхности барабана и статора являются только частями пол- нык сферических поверхностей, ограниченных радиусами цилиндрических поверхнос4 тей барабана и статора. Однако при изготовлении поверхностей знание этих ограничений не обязательно, так как при выходе режущего инструмента за пределы цилинцрических поверхностей барабана и статора обработка прекращаемся, Центрифуга работает слецутощим образом.

На обмотку 5 статора 2 подается трехфазное напряжение, которое создает вра» щающе еся ма гнитн ое п оле ста тора. Благодаря описанному конструктивному исполнению пакета статора 2 и радиальному распрецелению обмотки 5 в пазах 4 это вращающееся поле проходит через воздушный зазор 3 и пронизывает барабан 1, наводя в нем вихревые тски.

Электромагнитное взаимодействие токов барабана 1 с магнитным полем статора

2 обуславливает электромагнитный момент, приводящий барабан 1 вместе с валом 7 во вращение. При наборе барабаном 1 требуемой скорости вращения в него подается сепарируемая жидкость.

В процессе работы барабан поц действием неуравновешенных сил совершает значительные радиальные и малые осевые вибрации. Исходя из эт ого, возцушный зазор выбирается наименьШим, принимая во внимание только осевые колебания барабана 1 с валом 7.

Максимальный угол сС отклонения барабана 1 (см. фиг. 2) буцет для такого положения вала 7, при котором точка К, лежащая на оси, и точки а и в, лежащие на ребре барабана, запоминающего вертикальное положение, занимает поло1 у 1 жение K а и б, соответствующее . отклонению точки К на угол о-.

Современные центрифуги имеют угол о l-2 град, поэтому самый неблагоприятцый случай, когда возможно касание барабана 1 о статор 4 — случай точки

К.

Если торцовые поверхности барабана

1 и статора 2 (см. фи-. 3), обращенные друг к другу, выполнены сферическими с радиусом кривизны, равным расстоянию от нижнего опорного подшипника до торцовой поверхлости барабана, обращенной к статору, то при всех отклонениях. вертикального вала касание барабана 1 о статор 2 исключено и при этом сохраняется постоянный воздушный зазор.

В предлагаемой центрифуге воздушный зазор между барабаном и статором может быть уменьшен по сравнению с известной на 70-80%, чем у соответствует увеличепию коэффициента мощности двигателя

806130 на 10-15%. С уменьшением воздушного зазора также уменьшается поток рассе» яния и увеличивается на 10-15% момент на валу электродвигателя.

Формула изобретения центрифуга для разделения полидисперсных жидких систем llo авт. св;

М 721124, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения касания поверхностей статора и ротора при неуравновешенности барабана и уменьt шенин воздушного зазора между ннми поверхности статора и ротора, обращен- ные друг х другу, выполнены сферически» ,ми, при этом поверхность ротора выпол5 нана вогнутой, а поверхность статора« выпуклой.

Источники информация, принятые во внимание при экспертизе

1О

1. Авторское свидетельство СССР Ф 721 1 24 по заявке

М 25345 1 7/23-1 3, кл. В 04 В 1/00, 1977. фиг.2

Составитель Г. Яошкарева

Редактор Г. Кацалап Техред Ж.Квстелевнч Корректор М. Косте

Заказ 109/10 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4