Центрифуга для разделения суспензий

Центрифуга для разделения суспензий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()876177

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЫДЕ ТЕЛЬ СТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 25.02.80 (2!) 2888165!28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51 ) М. К .

В. 04 В 3!00

Гееударетвелнма кемлтет

Опубликовано 30.10.81. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 05.11.81 (53) УДК 621.928.

:.3 (088.8) ло делам изобретений к еткрмтий (72) Автор изобретения

В. И. Поляков (7I ) заявитель (54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ

i

Изобретение относится к разделению неоднородных систем под действием центробежных сил, а именно к центрифугам с инерционной выгрузкой осадка, и может быть использовано в пищевой, химической, угольной и другим отраслям промышленности;

Известны центрифуги, ротор которых содержит лопасти, укрепленные на шпильках между дисками 11,2J.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является центрифуга для разделения суспензий, содержащая корпус, ротор, включающий два параллельно укрепленных на валу диска, связанных между собой шпильками, и лопасти,.содержащие разделительные перегородки и сменные.на«ладки, расположенные с образованием между ними каналов для прохода суспензни 13).

Однако такое выполнение разделительных перегородок лопастей не позволяет до-. биваться высокого качества разделения суспензий на жидкую и твердую фракции, так как влага, удерживаемая на поверхности 20 частиц твердой фракции молекулярными си; лами, при этих условиях не может отделяться.

Цель изобретения — улучшение качества, разделения.

Поставленная цель достигается тем, что, в центрифуге, содержащей корпус, ротор, включающий два параллельно укрепленных на валу диска, связанных между собой шпильками, и лопасти, содержащие разделительные перегородки и сменные накладки, каждая разделительная перегородка имеет участок для адгезнонного разделения, причем отношение длины этого участка k длине лопасти составляет 1/4 — 3/4.

На фиг. 1 схематично изображена центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. I; на фиг. 3 — часть участка для адгезионного разделения; на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 2.

Центрифуга содержит корпус I c крышкой 2, внутри которого размещен ротор, состоящий из параллельно укрепленных на приводном валу 3 дисков 4 и 5, соединенных шпильками 6, обечайки 7 с окнами 8 для вывода твердой фракции и установленных на шпильках между дисками лопастеи.

Каждая лопасть представляет собой корытообразный корпус 9, внутри которого плот-. но к-бортам уложена разделительная пере.

876177 городка с поперечными щелями. Она состоит из нескольких продольных Т-образных прутков 10, к которым приварены поперечные . прутки 11 (шпальты). На фильтрующем (входном) участке лопасти шпальты 11 приварены острыми углами к продольным пруткам 10 так, что образуют сверху обычное плоское сито с одинаковыми щелями. Этот фильтрующий участок лопасти может быть выполнен и ситовым плоским.

На выходном адгезионном участке шпаль-1О ты Il приварены к продольным пруткам 10 плоскими боковыми стенками и образуют выпуклые к осн вращения плавно изогнутые лопатки. При этом для повышения эффективности разделения предварительно обезвоженной суспензии расстояние t между соседними шпальтами непрерывно уве- личивается к периферии ротора (tп...> tq >

>ti), а сами шпальты имеют непрерывно увеличивающийся к периферии ротора угол

«.(„....>4:н,). Это обеспечивает непрерывйое увеличение длины пути свободного эо ,полета частиц между шпальтами (C„>fq>f,), а также постоянство или увеличение угла

3 атаки (соударения), т. е. увеличение энергии и эффекта разделения при каждом соударении частиц об ударную стенку каждого встречного шпальта 11. Задняя стенка эгого и всех остальных шпальтов 11 выполняется пологой с углом скольжения,0 менее 90, чтобы обеспечить плавное безотрывное течение пленки жидкости по шпальтам

l! и сброс ее в щели между соседними шпаль- Зо тами к задней стенке корпуса лопасти.

Фильтрующий и адгезионный участки разделительных перегородок по всей ширине сверху прижаты упругоцентробежными накладками 12, каждая из которых изогнута и жестко закреплена к выступающему концу задней стенки предшествующей лопасти.

Для повышения эффективности разделения за счет увеличения скорости движения частиц по шпальтам 11 накладки 12 выполнены короче разделительных перегородок и не 4в закрывают последние (по ходу движения . осадка) шпальты I l. Применение изогнутых упругоцентробежных накладок 12 взамен плоских центробежных накладок (в известной центрифуге) позволяет снизить массу накладок и соответствующие непроизводи- 4 тельные затраты энергии, облегчить ротор.

Для отвода жидкой фракции на периферийных концах лопастей приварены трубки

13, проходящие через диск 5 наружу. Часть тела трубок 13 вырезана так, что в нее вставляют концы разделительных перегородок и обеспечивают при этом свободный выход осадка с разделительных перегородок и обеспечивают при этом свободный выход осадка с разделительных перегородок в. окна 8 обечайки 7.

На задних стенках корпусов 9 лопастей приварены трубки 14, с помощью которых лзпасти свободно одеваются на Шпильки 6 и крепятся внутри ротора между дисками

4 и 5. Внутри ротора к ступице диска 5 прикреплен питатель, представляющий собой закрытый цилиндр 15 с узкими щелями

16. Подача исходной суспензии внутрь питателя осугцествляется по трубе 17. Для вывода из ротора твердой фракции в корпусе 1 имеется окно IS. Для сбора и отвода жидкой фракции к диску 5 прикреплено кольцо !9 с внутренним кольцевым пазом, в который входят напорные трубки 20.

Корпус 1 крепится к переходной крышке

21 электродвигателя 22, на вал 23-которого с помощью обычного шпоночного соединения и стопорного болта насажен диск 5 и укреплен питатель.

Центрифуга работает следующим образом.

По трубе 17 во вращающийся питатель непрерывно подают исходную суспензию (О. Под действием центробежных сил через щели 16 она попадает в свободное пространство между накладками 12 и разделительными перегородками и, заполняя его, одновременно фильтруется через щели между шпальтами ll. Ha этих фильтрующих участках происходит нормализация суспензии, т. е. отделение свободной жидкости от осадка. Это приводит к сгущению суспензии (показано сгущающимися точками) и накоплению слоя осадка, который при достаточной массе центробежным давлением слоя врагцающейся в лопасти суспензии приподнимает накладки 12, прижатые к разделительным перегородкам действием снл упругости и центробежных сил.

Крайние к периферии частицы осадка под действием - центробежных сил (показано пунктиром и стрелками на фиг. 2 и 3). падают на ударные стенки первых встречных шпальтов. При ударе о твердую поверхность шпальта каждая частица стряхивает с себя часть жидкости, удерживаемой молекулярными силами. Освободившаяся жидкость, попавшая на поверхность шпальтов, тонким слоем просачивается между частица ми осадка, удерживаемого накладкой, и, достигнув, плавного перегиба, скользит без отрыва по пологим задним стенкам шпальтов ll до накопления и срыва в щели между шпальтами к задней стенке корпуса лопастей. При накоплении на первом шпальте 11 достаточного количества осадка (показано сгущающимися точками на фиг. 2 и 3) последний за счет центробежного напора поднимает накладку 12 и частицы осадка центробежными силами сбрасываются на последующие шпальты !1.

Так же, как и на первом: шпальте 1, при ударе о поверхность второго шпальта

11 частицы стряхивают часть оставшейся. жидкости, которая аналогично первому шпальту.попадает на заднюю стенку корпуса лопасти. Так процесс перехода осадка со шпальта на шпалы продолжается Ъ

876177 до конца накладки 12. По последним по ходу движения осадка шпальтам ll частицы осадка, не сдерживаемые накладкой 12, движутся с увеличивающейся скоростью и вылетают в окна 8 обечайки 7.

Длина пути (перелета со шпальта на шпалы каждый раз увеличивается (f >8<,.

Е„ )У„.,). Это в сочетании с непрерывным увеличением радиуса каждого последующего шпальта и поворотом частиц в полете приводит к увеличению силы соударения и изменению места соударения частиц о шпальты и более полному отделению жидкости, удерживаемой молекулярными силами

Жидкость, отделившаяся на -фильтрующем адгезионном участке, по задним стенкам корытообразных корпусов 9 лопастей д течет в трубки 13, откуда в кольцеобразный паз кольца 19, и с помощью напорных трубок 20 выводится нз центрифуги под, напором.

Накладки 12 в процессе фуговки за счет центробежных сил и сил упругости материала прижимаются к разделительным перегородкам и замедляют (регулируют) скорость непрерывного прохода суспензия ло лопастям, увеличивая время фуговки суспензий и повышая за счет этого эффективность разделения.

Применение лопастей, состоящих из фильтрующнх и адгезионных участков в сочетании с упругоцентробежными накладками 12, выполняющими роль упругоцентро-. зв бежных регуляторов времени фуговки, позволяет использовать центрифугу в периоди,6 ческом и в непрерывном режимах работы.

Это достигается периодической нли непрерывной подачей суспензия в ротор. Изменяя подачу суспензии в ротор, можно направлять на разделение суспензии с любым соотношением жидкой и твердой фракций н получать необходимое качество разделения (в пределах. разрешающей способности каждой конкретной центрифуги).

Формула изобретения

Центрифуга для разделения суспензнй, содержащая корпус, ротор, включающий два параллельно укрепленных на валу диска, связанных между собой шпильками, и лопасти, содержащие разделительные перегородки и стенные накладки, расположенные с образованием между ними каналов для прохода суспензии, отличающаяся. тем, что, с целью улучшения качества разделения, кажда я разделительна я перегородка и меет участок для адгезионного разделения, причем отношение длины этого участка к, длине лопасти составляет 1/4 — 3/4.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Соколов В. И. Современные промышленные центрифуги. М., «Машиностроение», 1967, с. 431 — 432.

2. Патент ФРГ № 1186803, кл. 826 — 9, опублик. !965.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2581426/28-13, кл. В 04 В 3 00, 1978 (прототнп).

876!77

®иа8

f0

Составитель В. Поляков

Редактор Н. Кеигеля Teaye3 A. Бойкас Корректор У. Пономаренко

Заказ 9432% Тирам 643 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

l f3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская яаб., д. 4/5

Фнляал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4