Центрифуга непрерывного действия для концентрирования взвешенных твердых частиц

 

Изобретение относится к оборудованию для концентрирования взвешенных твердых в поле действия центробежных сил. Цель изобретения - интенсификация процесса завихрения удаляемых твердых частиц при истечении их из каналов и тем самым повышение эффективности регулирования концентрации твердых частиц. Центрифуга непрерывного действия для концентрирования взвешенных твердых частиц содержит барабан 1, имеющий полость для твердых частиц, внутреннюю камеру 2 для вывода сконцентрированных твердых частиц, размещенную под ней закручиваю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 04 В 1/08, 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ Û> (21) 4613524/13 (22) 24.02.89 (31) Р 3811619.7 (32) 07.04.88 (33) DE (46) 23,03.92. Бюл. № 11 (71) Вестфалия Сепаратор АГ(DE) (72) Пауль Бронинг и Ульрих Вреде(ОЕ) (53) 66.067.57(088.8) (56) Патент ФРГ

¹ 3613335, кл. В 04 B 11/02, 1986. (54) ЦЕНТРИФУГА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ

„„5U„„1722213 АЗ (57) Изобретение относится к оборудованию для концентрирования взвешенных твердых в поле действия центробежных сил.

Цель изобретения — интенсификация процесса завихрения удаляемых твердых частиц при истечении их из каналов и тем самым повышение эффективности регулирования концентрации твердых частиц, Центрифуга непрерывного действия для концентрирования взвешенных твердых частиц содержит барабан 1, имеющий полость для твердых частиц, внутреннюю камеру 2 для вывода сконцентрированных твердых частиц, размещенную под ней закручиваю1722213

20

45 щую камеру 3 для завихрения потоков твердых частиц, образованную расположенными перпендикулярно к оси вращения плоскими стенками 4 и соединяющей их вертикальной стенкой 5, каналы 6 для подвода сконцентрированных твердых частиц из рабочей зоны барабана в указанную закручивающую камеру, выходные участки 7

Изобретение относится к оборудованию для концентрирования взвешенных твердых веществ в поле действия центробежных сил.

Известна центрифуга непрерывного действия для концентрирования взвешенных твердых частиц, содержащая барабан, имеющий внутреннюю камеру для вывода сконцентрированных твердых частиц, размещенную под ней закручивающую камеру для завихрения потоков твердых частиц, образованную расположенными перпендикулярно к оси вращения плоскими стенками и соединяющей их вертикальной стенкой, каналы для подвода сконцентрированных твердых частиц из рабочей зоны барабана в закручивающую камеру, питающие участки которых расположены параллельно оси вращения барабана и подключены к одной из плоских стенок камеры.

В данной конструкции центрифуги недостаточно интенсивно осуществляется завихрение удаляемых твердых частиц в закручивающей камере, что не позволяет достаточно эффективно изменять концентрацию выгружаемых твердых частиц, Цель изобретения заключается в интенсификации процесса завихрения удаляемых твердых частиц при истечении их из каналов и тем самым повышении эффективности регулирования концентрации твердых частиц, Для достижения этой цели в предложенной центрифуге непрерывного действия для концентрирования взвешенных твердых частиц, содержащей барабан, имеющий внутреннюю камеру для вывода сконцентрированных твердых частиц, размещенную под ней закручивающую камеру для завихрения потоков твердых частиц, образованную расположенными перпендикулярно к оси вращения плоскими стенками и соединяющей их вертикальной стенкой, каналы для подвода сконцентрированных твердых частиц из рабочей. зоны барабана в указанную закручивающую камеру, питающие участки которых расположены параллельно оси вращения барабана и подключены к одкоторых расположены параллельно оси вращения барабана и подключены к одной из плоских стенок камеры, камеру 8 и размещенное в ней напорное средство 9 для отвода отделенной жидкой фазы, напорное средство 10, расположенное во внутренней камере 2, и питающий канал 11 для подачи исходной суспензии. 8 з,п. ф-лы, 7 ил. ной из плоских стенок камеры, закручивающая камера для завихрения потоков твердых частиц состоит из отдельных секций, каждая из которых имеет отводной канал и сообщена с одним из каналов для подвода сконцентрированных твердых частиц, при этом радиальная длина каждой секции кратна ее осевой длине, а ее отводной канал расположен на большем радиусе от оси вращения, чем вертикальная стенка закручивающей камеры, Центрифуга должна быть снабжена по меньшей мере одной закручивающей полостью, расположенной над каждой секцией закручивающей камеры и имеющей выпускные отверстия для сообщения ее с внутренней камерой для вывода сконцентрированных твердых частиц.

Вертикальные стенки секций закручивающей камеры могут быть выполнены овальными или сферическими. Каждая секция закручивающей камеры может быть выполнена в виде углубления в стенке барабана и снабжена сменной вставкой, при этом отводной канал секции выполнен в ней, Отводной канал каждой секции снабжен дросселирующим средством, срабатывающим на открывание в зависимости от давления и вязкости потока твердых частиц.

Дросселирующее средство следует выполнить в виде мембраны из упругого материала, расположенной на выходном отверстии каждого отводного канала и имеющей дроссел ьное отверстие.

Дросселирующее средство может представлять собой конусный затвор, расположенный в выходном отверстии отводного канала и снабженный пружинным элемечтом для прижатия его к указанному отверстию. Отводной канал каждой секции может быть снабжен шаровым клапаном, расположенным B его выходном отверстии, при этом последнее следует выполнить в боковой стенке канала.

На фиг.1 изображена центрифуга, частичный продольный разрез; на фиг,2 — раз1722213 рез А — А на фиг.1; на фиг.3 и 4 — центрифуга, варианты; на фиг.5 — конструкция закручивающей камеры с дросселирующим средством; на фиг.7 и 8 — то же, варианты.

Центрифуга непрерывного действия 5 для концентрирования взвешенных твердых частиц содержит барабан 1, имеющий полость для твердых частиц, внутреннюю камеру 2 для вывода сконцентрированных твердых частиц, размещенную под ней за- 10 кручивающую камеру 3 для завихрения потоков твердых частиц, образованную расположенными перпендикулярно к оси вращения плоскими стенками 4 и соединяющей их вертикальной стенкой 5, каналы 6 15 для подвода сконцентрированных твердых частиц из рабочей зоны барабана в закручивающую камеру, выходные участки 7 которых расположены па раллельно оси вращения барабана и подключены к одной 20 из плоских стенок камеры, камеру 8 и размещенное в ней напорное средство 9 для отвода отделенной жидкой фазы, напорное средство 10, расположенное во внутренней камере 2, и питающий канал 11 для подачи 25 исходной суспензии, выходящий во впускную полость 12.

Закручивающая камера 3 для завихрения потоков твердых частиц состоит из от- 30 дельных секций 13, каждая из которых имеет отводной канал 14 и сообщена с одним из каналов 6 для подвода сконцентрированных твердых частиц, при этом радиальная длина каждой секции кратна ее 35 осевой длине, а ее отводной канал расположен на большем радиусе от оси вращения, чем вертикальная стенка закручивающей камеры.

Центрифуга может быть снабжена по 40 меньшей мере одной закручивающей лолостью 15, расположенной над каждой секцией 13 закручивающей камеры 3 и имеющей впускные отверстия 16 для сообщения ее с внутренней камерой 2 для выво- 45 да сконцентрированных твердых частиц (фиг.3), Вертикальные стенки секций 13 закручивающей камеры 3 могут иметь овальную или сферическую форму (фиг.2). 50

Каждую секцию закручивающей камеры целесообразно выполнить в виде углубления s стенке барабана и снабдить сменной вставкой 17, при этом отводной канал 14 секции выполняют в ней (фиг.1,5 — 7). 55

Отводной канал 14 каждой секции снабжен дросселирующим средством 18, срабатывающим на открывание в зависимости от давления и вязкости потока твердых частиц (фиг.5-7), Дросселирующее средство может быть выполнено в виде мембраны 19 из упругого материала, расположенной на выходном отверстии 20 каждого отводного канала 14 и имеющей дроссельное отверстие 21 (фиг.5), или представлять собой конусный затвор

22, расположенный также на выходном отверстии отводного канала и снабженный пружинным элементом 23 для прижатия его к указанному отверстию (фиг.6).

Отводной канал 14 каждой секции 13 снабжен шаровым клапаном 24, расположенным в его выходном отверстии, при этом последнее выполнено в боковой стенке канала (фиг.7).

В варианте конструкции центрифуги по фиг.4 закручивающая полость 15 выполнена кольцевой, концентрично расположенной внутри барабана, Эта полость с помощью канала 25 соединена с внутренней камерой

2, Закручивающая полость 15 сообщена со всеми отводными каналами 14 секций 13, Центрифуга работает следующим образом, Исходная суспензия по питающему каналу 11 поступает в барабан 1 и разделяется, при этом отделенные твердые частицы собираются в полости на периферии барабана и из нее по каналам 6 подаются в секции 13 закручивающей камеры 3.

В отводных каналах 14 закручивающей камеры образуется завихрение вследствие кориолисовых сил, действующих в плоскостях, перпендикулярных оси вращения центрифуги, которые оказывают большое сопротивление выходу твердых частиц из закручивающей камеры 3. Завихрение на выходе и тем самым сопротивление тем больше, чем меньше вязкость твердых частиц, и наоборот. При концентрировании твердых частиц меньшей вязкости из полости барабана выводится меньше твердых частиц, чем при концентрировании частиц с большей вязкостью. Так как концентрация твердых частиц зависит от удаляемого их количества, то описанная особенность работы центрифуги приводит к саморегулированию концентрации твердых частиц в выгружаемой фракции, Выгрузка последней осуществляется с помощью напорного средства 10.

Процесс регулирования улучшается при поступлении концентрата твердых частиц из закручивающей камеры 3 в закручивающую полость 15.

При прохождении концентрата через дросселирующее средство 18 при увеличении его вязкости увеличивается давление на это средство, при этом при выполнении его в виде мембраны с дроссельным отверстием

1722213

21 (фиг.5) увеличивается сечение последнего, что приводит к увеличению количества концентрата, пропускаемого через секции

13 закручивающей камеры 3, При таком варианте конструкции размеры отводных каналов 14 секций 13 закручивающей камеры

3 могут быть такими, что при больших количествах твердых веществ в этих каналах не создается нежелательный дросселирующий эффект.

При меньших количествах твердых веществ за счет дросселирующих средств 18 в отводных, каналах 14 достигается дополнительное к закручивающему эффекту камеры

3 дросселирование, вследствие чего улучшается регулирование концентрации твердых веществ, Если количество подаваемых в центрифугу твердых веществ увеличивается, то вначале увеличивается и концентрация объемного потока твердых веществ, проходящего через закручивающую 3. С увеличением концентрации твердых веществ увеличивается также вязкость объемного потока твердых веществ, вследствие чего из-за уменьшения завихрения в секциях закручивающей камеры, зависящего от вязкости, на дросселирующие средства действует повышенное давление. Вследствие этого их поперечное сечение автоматически увеличивается, что обеспечивает пропускание большего объемного потока через секции 13.

При высокой пропускной способности дросселирующий эффект средств 18 значительно ниже дросселирующего эффекта закручивающей камеры 3, поэтому отсутствует недопустимое воздействие на протекающие в ней явления.

При использовании конструкции по фиг.6 в результате увеличения вязкости твердых частиц и связанного с ней увеличения давления конусный затвор 22 с пружинным элементом 23 перемещаются вверх, и тем самым увеличивается размер поперечного сечения отводного канала 14.

B варианте конструкции по фиг,7 в зависимости от количество и вязкости твердых частиц шаровой клапан 24 перемещается радиально внутрь и тем самым высвобождает более или менее большее поперечное сечение отводного канала.

При этом давление в канале уменьшается и его величина зависит от размеров и удельного веса корпуса клапана 24.

Таким образом, предложенная конструкция центрифуги обеспечивает эффективное регулирование концентрации твердых частиц, выгружаемых из барабана, а также позволяет уменьшить энергозатраты на ее работу, 10 стенок камеры, от л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью интенсификации процесса за20 вихрения удаляемых твердых частиц при ис25

35

Формула изобретения

1, Центрифуга непрерывного действия для концентрирования взвешенных твердых частиц, содержащая барабан, имеющий внутреннюю камеру для вывода сконцентрированных твердых частиц, размещенную под ней закручивающую камеру для завихрения потоков твердых частиц, образованную расположенными перпендикулярно оси вращения плоскими стенками и соединяющей их вертикальной стенкой, каналы для подвода сконцентрированных твердых частиц из рабочей зоны барабана в закручивающую камеру, выходные участки которых расположены параллельно оси вращения барабана и подключены к одной из плоских течении их из каналов и тем самым повышения эффективности регулирования концентрации твердых частиц, закручивающая камера для завихрения потоков твердых частиц сосгоит из отдельных секций, каждая из которых имеет отводной канал и сообщена с одним из каналов для подвода сконцентрированных частиц, при этом радиальная длина каждой секции кратна ее осевой длине, а ее отводной канал расположен на большем радиусе от оси вращения, чем вертикальная стенка закручивающей камеры, 2. Центрифуга по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что она снабжена по меньшей мере одной закручивающей полостью, расположенной над каждой секцией закручивающей камеры и имеющей выпускные отверстия для сообщения ее с внутренней камерой для вывода сконцентрированных твердых частиц.

3. Центрифуга по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что вертикальные стенки секций закручивающей камеры выполнены овальными, 4. Центрифуга по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что вертикальные стенки секций закручивающей камеры выполнены сферическими, 5. Центрифуга по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что каждая секция закручивающей камеры выполнена в виде углубления в стенке барабана и снабжена сменной вставкой, при этом отводной канал секции выполнен в ней.

6. Центрифуга по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что отводной канал каждой секции закручивающей камеры снабжен дросселирующим средством, срабатывающим на открывание в зависимости от давления и вязкости потока твердых частиц, 1722213

А-А

40

50

7. Центрифуга по п,6, отл ича ю щаяс я тем, что дросселирующее средство выllQilH8Ho в виде мембраны из упругого материала, расположенной на выходном отверстии каждого отводного канала и имеющей дроссельное отверстие.

8. Центрифуга по и. 6, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что дросселирующее средство представляет собой конусный затвор, расположенный в выходном отверстии отводного канала и снабженный пружинным элементом для прижатия его к указанному отверстию.

5 9. Центрифуга по п,6, отл и ч а ю ща яс я тем, что отводной канал каждой секции снабжен шаровым клапаном, расположенным в его выходном отверстии, при этом последнее выполнено в боковой стенке ка10 нала.

1722213

1722213

1722213

21

22

2Р

1Ч

1722213

20 35

Составитель Г.Лошкарева

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 967 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, yn,Гагарина, 101