Лопасть фильтрующей центрифуги

 

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидких суспензий в поле действия центробежных сил, а именно к лопастям фильтрующих непрерывнодейству- .ющих центрифуг. Целью изобретения является повышение производительности. Для этого сито лопасти выполнено так, что его поперечное сечение представляет собой прямую, расположенную под углом к вертикали , причем угол наклона уменьшается в направлении к выпускному участку лопасти. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 04 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4787121/13 (22) 29.01.90 (46) 07.03.92. Бал. f4 9 (71) Саратовский политехнический институт (72) Л.И.Высоцкий и Г.А.Илясов (53) 621.928.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 481171, кл. В 04 В 7/16, 1975.

Соколов В.И, Центрифугирование, М.: Химия, 1976, с. 408. (54) ЛОПАСТЬ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ЦЕНТРИФУГИ

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидких суспензий в поле действия центробежныъх сил, а именно к фильтрующим непрерывно действующим центрифугам с лопастным ротором.

Известна фильтрующая лопасть центрифуги, включающая корпус и фильтрующее сито, проекция которого на горизонтальную плоскость представляет собой разносторонний многоугольник.

Наиболее близкой к предлагаемой лопасти является лопасть фильтрующей центрифуги, содержащая корпус и фильтрующее сито, проекция которого на горизонтальную плоскость представляет кривую, радиус кривизны которой увеличивается к выпускному участку лопасти..

Однако для увеличения производительности центрифуги необходимо увеличить площадь фильтрующих сит лопастей путем увеличения, например, высоты фильтрующего сита лопасти, что, в свою очередь, приведет к увеличению геометрических размеров ротора (высоты), расхода металла, энергозатрат и т.д. Недостатком также являЫ2,„, 1717244 А1 (5?) Изобретение относится к оборудованию для разделения жидких суспензий в поле действия центробежных сил, а именно к лопастям фильтрующих непрерывнодействующих центрифуг; Целью изобретения является повышение производительности, Для этого сито лопасти выполнено так, что

его поперечное сечение представляет собой прямую, расположенную под углом к вертикали, причем угол наклона уменьшается в направлении к выпускному участку лопасти.

6 ил. ются использование для процесса разделения только составляющей центробежной силы, неравномерное распределение толщины слоя продукта по высоте фильтрующего сита лопасти.

Цель изобретения — повышение производительности центрифуги.

Поставленная цель достигается тем, что сито выполнено так, что в поперечном сечении оно представляет собой прямую, расположеную под углом к вертикали, уменьшающимся к выпускному участку лопасти.

Такая поверхность фильтрующего сита лопасти будет обеспечивать плавное и безотрывное обтекание ее потоком суспензии с равномерным распределением его толщины по высоте лопасти.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с известными позволяет увеличить площадь поверхности фильтрующегь сита лопасти за счет установки его под углом к вертикали, уменьшающимся к выпускному участку лопасти, при этом в поперечном сечении сито представляет собой прямую; по1717244 эволяет использовать в процессе разделения составляющую силы тяжести там, где компоненты центробежной силы еще невелики; получить равномерное распределение толщины потока по высоте лопасти за счет учета изменения составляющей центробежной силы по высоте лопасти:

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая лопасть; на фиг. 2 — то же, в изометрии; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5— сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 6 — очертание профиля фильтрующего сита с системой координат.

Лопасть содержит корпус.1, фильтрующее сито.2, проекция которого.на горизонтальную плоскость представляет собой кривую 8, радиус кривизны р которой увеличивается к выпускному участку лопасти, а поперечное сечение сита представляет собой прямую 7, расположенную под углом j3 к вертикали, уменьшающимся к выпускному участку лопасти (P> > j4 >фэ), При помощи шарнира 3 лопасть закрепляется в роторе центрифуги. Отверстия 4 служат для отвода жидкой фракции из корпуса 1 лопасти. устройство 5 служит для распределения суспензии, а окна 6 — для отвода твердой фракции с фильтрующего сита 2.

Лопасть фильтрующей центрифуги работает следующим образом.

Суспензия.при вращении ротора через распределительное устройство 5 поступает на фильтрующее сито 2 лопасти.

При движении суспензии по фильтрующему ситу 2 лопасти начинается процесс разделения суспензии на твердую и жидкую фракции, Поток суспенэии равномерно распределяется по высоте лопасти, плавно и безотрывно движется по поверхности фильтрующего сита.

В начале лопасти поперечное сечение сита 2, представляющее собой прямую 7; имеет наибольший угол к вертикали. Здесь движущей силой процесса разделения на . фракции будут. составляющие силы тяжести и центробежной силы, По мере удаления суспензии от оси вращения ротора центрифуги движущей силой процесса разделения становится увеличивающаяся составляющая центробежной силы.

Жидкая фракция через отверстия 4 отводится из корпуса 1 лопасти, а твердая фракция через окна 6 сбрасывается с фильтрующего сита 2,.

Чтобы профиль фильтрующего сита 2 лопасти обеспечивал равномерное движение твердой фракции без отрывов и заклиниваний, его выполняют прямыми 7, иэмняющимися в каждом конкретном поперечном сечении, например, А-А, Б-Б.

5 В-В, по закону да 1 V,, У1 = г ао 2 р+ дVi р

10 йР а — ано

Ч где z — вертикальная координата, м; а) — угловая скорость, 1/с;

Yp — координата, нормальная криволинейной координатной линии s, м;

s — горизонтальная криволинейная координатная линия. совпадающая с поверхностью сита, м;

q — ускорение свободного падения,м/с:

p — радиус кривизны линии s, м; ро — тоже, при z = 0, м; а, ао — расстояние до точки, лежащей на

s от оси вращения, м;.

25 ан — тоже, при s =О, м; ано — то же, при z = О, м;

Уно — СКОрОСтЬ На ВХОДЕ На фИЛЬтруЮщую поверхность сита, при z = О, м/с;

Птр — потери на трение, м; д 8/д Y> — ограничено значениями — 1-0;

Y = Y(s) — уравнение линии s.

Решение уравнения (1) проводится подбором, графоаналитически или способом последовательных приближений. Значение да/д У> принимается равным (а/z = -Ь - ао)/(У1/z = -Ь), Например, при расчете для условий: и =

=-100 1/с; ро= 0,2м; q =10 м/с; ано =0,05м;

Чно = 2 м/с; д а/д У, = - 0,05; Ь р мО, получим при ао = ано

Ж Vi = 00 0,05 (— 0,05) — х

0,2

2 — -0 — Πz = — 0042, 10

Использование предлагаемого решения позволит увеличить производительность центрифуги за счет увеличения площади фильтрующего сита и равномерно55 го распределения толщины потока по фильтрующей поверхности лопасти, Формула изобретения

Лопасть фильтрующей центрифуги, включающая корпус и фильтрующее сито, l.717244 проекция которого на горизонтальную плоскость представляет собой кривую, радиус: кривизны которой увеличивается к выпускному участку лопасти, отличающаяся тем, что, с целью повышения производи- 5. тельности, сито выполнено так, что в каждом поперечном сечении оно представляет собой прямую, расположенную под углом к вертикали, причем угол наклона уменьшается к выпускному участку лопасти, 1717244

В-В

Ж/2- 3

Редактор М.Товтин

Корректор Н.Ревская

Заказ 834 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель

Техред М.Моргентал

М