Центрифуга для разделения суспензий

 

ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ, содержащая корпус, конический барабан, установленный на полом приводном валу, и фильтрующий элемент, прикрепленный одним концом К фланцу конического барабана, а другим - к диску, установленному у днища барабана на подвижном штоке, смонтированном в полом вапу) отличающаяся тем, что, с целью повьшения производительности и надежности, она снабжена механизмом поворота фильтрунщего элемента относительно подвижного штока, включающего выполненную в полом валу шаровую опору, шарик и криволинейный паз, выполненный на наружной поверхности подвижного штока, причем шарик одной i половиной расположен в шаровой опоре , а другой в криволинейном пазу. ел

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИМ (19) (! )) (5!)4 В 04 В 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы)1" т -:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3676940/28-13 (22) 20.12.83 (46) 23.08.85. Бюл. Р 31 (72) А.А.Иванов, В.И.Кукушкин и И,П.Герасина (71) Отделение Ордена Ленина института химической физики АН СССР (53) 66.067.57(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 957971, кл. В 04 В 3/02, 1982, Авторское свидетельство СССР

1(902836, кл. В 04 В 3/02, 1980, (54)(57) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

СУСПЕНЗИЙ, содержащая корпус, конический барабан, установленный на полом приводном валу, и фильтрующий элемент, прикрепленный одним концом

К фланцу конического барабана, а другим - к диску, установленному у днища барабана на подвижном штоке, смонтированном в полом валу, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности, она снабжена механизмом поворота фильтрующего элемента относительно подвижного штока, включающего выполненную в полом валу. шаровую опору, шарик и криволинейный паз, выполненный на наружной поверхности подвижного штока, причем шарик одной половиной расположен в шаровой опоре, а другой - в криволинейном пазу.

1! 74089 г

Изобретение относится к области машино"троения, а именно к центрифугостроению, и может быть использовано в пищевой, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение производительности и надежности.

На фиг.) изображена центрифуга, общий вид, вертикальный разрез; на !О фиг.2 — узел 1 на фиг.1; на фиг.3развертка криволинейного паза на подвижном.штоке; на фиг.4 - сечение А-А на фиг,3; на фиг.5-12 - стадии работы центрифуги при выгрузке и установке )5 фильтрующего элемента в исходное положение.

Центрифуга состоит из корпуса в котором меньшим основанием в сторону выгрузки осадка установлен коничес1)) кий барабан 2, Коническая поверхность барабана 2 выполнена гладкой без перфорации, Конический барабан 2. снабжен юбкой 3, фланцем 4, зажимным фланцем 5 и закреплена на полом валу 6 °

Внутри полого вала 6 расположен подвижный шток 7. На полом валу имеетсл отверстие 8, в котором смонтирована шаровая опора 9, а на подвижном штоке 7 выполнена замкнутая ка- щ навка 10 полукруглого сечения (фиг.3 и 41, при этом в ней расположена половина шарика 11. При помощи шаровой опоры 9 и шарика 11 полый вал

6 соединен с подвижным штоком 7,По35 следний оканчивается снизу подшипниковым узлом 12, установленным в подвижном поршне 13. На поршне ll3 закреплена трубка )4, герметизируемая уплотнением 15, Поршень 13 уста" новлен в цилиндре )6 со штуцерами ).7 и 18 подачи рабочей жидкости под давлением. С другой стороны сверху на подвижном штоке 7 установлены два диска )9 и 20„ между которыми, а также между фланцем 4 и зажимным фланцем 5 барабана закреплен с помощью винтов фильтрующий элемент 21.

)!ежду фильтрующим элементом 21 и корпусом. конического барабана 2 уста- 5О новлена дренажная сетка 22, Сверху на подвижный шток 7 установлен ускоритель 23 суспензии. Вра- щение конического барабана 2 центрифуги осуществляется герметичным 55 электроприводом 24 через разделительную гильзу 25. Корпус 1 центрифуги ,имеет крышку 26, которая выполнена в форме улитки. В крышке 26 имеется штуцер 27 подачи суспензии и штуцер

28 выгрузки осацка. В нижней части корпуса центрифуги имеется патрубок 29 для отвода фильтрата, Для обеспечения надежной работы шаровая опора 9 выполнена с амортизатором 30.

Центрифуга работает следующигь образом, Включают герметичный электропривод 24 и приводят во вращение конический барабан 2 с полым валом 6, подвижным штоком 7,шаровой опорой 9, дисками 19 и 20, фильтрующим элементом 21, дренажной сеткой 22, ускорителем 23 суспензии, Подлежащая фильтрованию суспензия через штуцер 27 поступает внутрь конического барабана 2 на ускоритель 23, Ускоритель 23 равномерно распределяет суспензию по образующей барабана 2.

Под действием центробежной силы суспензия заполняет полость конического барабана 2, и происходит ее разделение, Частицы суспензий осаждаются на поверхность фильтрующего элемента 21, расположенного на дренажной сетке 22 в корпусе конического барабана 2 (фиг.6). Так как барабан

2 установлен меньшим основанием в сторону выгрузки осадка, то наибольшее количество последнего скапливается в его широкой части барабана,ближе в узлу подшипников (фиг.5). Поскольку осадок повышает сопротивление фильтрующего элемента, то для повышения производительности центрифуги необходимо увеличить пропускную способность фильтрующего элемента, Это достигается за счет образования новой фильтрующей поверхности при увеличении диаметра конического барабана 2 в его нижней части, Фильтрат проходит через осадок, фильтрующий элемент 21, расположенный на дренажной сетке 22 конического барабана 2. Дренажная сетка 22 увеличивает поверхность фильтрования и, когда фильтрат полностью заполняет пространство между корпусом конического барабана 2, выполненного без перфорации и с фильтрующим элементом

21, слой фильтрата под действием центробежной силы, перемещаясь по образующей конуса, вызывает насосный эффект, который способствует более быстрому удалению его из полости ко3 l 174089 4 нического барабана 2 через отверс- (фиг.3). При этом фильтрукщий элемент 21 образует форму, подобную

Фильтрат стекает по юбке 3 бара- крыльчатке вентилятора. При этих бана 2 в емкость, образованную корпу- операциях центробежная сила растягисом 1 центрифуги. Уровень жидкости в 5 вает фильтрующий элемент 21 и сбраупомянутой емкости обеспечивается on- сывает осадок, При изменении скорос- . ределенным расположением патрубка 29 ти при развороте фильтрующего элемента и последующей резкой остановке

По окончании фильтрации подают происходит .встряхивание способствук давление в штуцер 17 цилиндра 16.Под- to щее лучшей регенерации поверхности вижный поршень 13 через подшипнико- фильтрующего элемента, вый узел 12 воздействует на подвижный После полного удаления осадка давшток 7, заставляя его подниматься ление подается в штуцеру 18 цилинд вверх, ра 16, При этом конический барабан 2 с 15 Подвижный поршень 13 через подшип1а имным фланцем 5, полый вал 6, под- никовый узел 12 воздействует на под.вижный шток 7, шаровая опора 9, ша- вижный шток 7, заставляя его опусрик 11, диски 19 и 20, фильтрующий каться вниз. При этом шарик 11 переэлемент 21 и ускоритель суспензии 22 катывается по замкнутой канавке,10. вращаются как единое целое. 2п Углы наклона канавки 10 выбраны таПри движении подвижного штока 7 ким образом, что фильтрукиций элевверх шарик I1, расположенный в шаро- мент 21 сначала, закручивается при вой опоре 9, перекатывается по разно-„ одновременном движении подвижного высокой замкнутой канавке 1О изастав- штока 7 вниз, фильтрующий элемент 2I ляет подвижный шток 7 совершать ново- 25 скручивается над ускорителем сусрот относительного полого валаб(фиг,8) пензии 23 (фиг.l0), Когда диски 19

В начальный момент движения под- и 20 минуют фпанец 4 конического бавижного штока 7 вверх его замкнутая рабана, происходит раскручивание канавка 10 имеет прямолинейный учас- фильтрующего элемента 21 и его разток фиг.3), На этом участке происхо" Зо ворачивание дренажной сетке 22 кониток (иг 3 На э дит выворачивание фильтрующего эле- ческого барабана 2 (фиг,ll и 12). На мента 2! фиг.б) . Как только диски 19 последнем этапе движения подвижного н 20 конического барабана 2 выйдут штока 7 шарик 11 становится в исходиэ его горловины (фиг.7) направление ную позицию на прямолинейный участок канавки 10 изменяется так, что диски замкнутой канавки 10 полукруглого вм сте с подвижным штоком 7 сечения для осуществления следующего

35 продолжая перемещение, начинают за- цикла выгрузки суспензии. кручиваться в сторону по направлению Для того, чтобы шарик начал двивращения конического барабана 2 жение по прямолиьейному ье ному участку, в. (фиг. ), Цри этом фильтрующий эле- 40, начале последнего замкнутая канавка мент 21, скручиваясь полностью, вы-, выполнена с увеличенным размером по ходит за зажимной фланец 5.. При высоте 2+0,1, а шаровая опора - с скручивании фильтрующего элемента амортизатором 30, 2l происходит коагуляция частиц осадка, что способствует лучшей очистке Использование закручивания фильт45 ф ьтр ющего элемента от мелкодис- . рующего элемента при одновременном ,персных и липких осадков. . его выворачивании иэ конического ба-. рабана центрифуги сокращает время выНа следующем этапе продвижения грузки осадка, лу осадка, улучшает динамические подвижного штока 7 с дисками 19 и 20 -характеристики центрифуги за счет малого удаления центра масс от опор, попадает в участок замкнутой канавки 10, выполненный поперек подвижно: что, в свою очередь, уменьшает износ опорного у ла. го штока 7, На этом участке диски 19 и 20 раскручиваются на угол, при . Введение дренажной сетки дало воз котором фильтрующий элемент 21 пол 55 можность увеличить поверхность фильт ностью разворачивается (фиг,9), а на рации и испольэовать насосный эффект конечном прямолинейном участке ка- жидкости прн данной конструкции бара навки 10 частично закручивается бана прн его вращении.

1 I 74089

Фиь.2

Вращение фильтрующего элемента при движении коагулирует мелкодисперсные, слипающиеся осадки, которые лучше удаляются с поверхности фильтрующего элемента, а также исключае ° истирание фильтрующего элмента при его рабочем цикле.

1174089

Фиг.7

Составитель В, Дехано в

Редактор Л.Зайцева Техред A.Бабинец. Корректор Л.Пилипенко

Зайаз 5096/8 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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