Фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром

 

Использование: изобретение относится к центрифуге с выворачиваемым фильтром, использующейся для разделения суспензий Hi) твердые и жидкие компоненты. Сущность изобретения: фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром содержит установленный в корпусе без промежуточных опор с возможностью вращения барабан , имеющий в боковой стенке радиальные отверстия для прохода фильтрата, крышку с отверстием, предназначенную для закрывания барабана и установленную с возможностью вращения вместе с барабаном и перемещения вдоль его оси, и проходящую через отверстие в крышке питающую трубу, один конец которой закреплен на корпусе, а другой в процессе центрифугирования размещен в барабане. В целях расширения технологических возможностей питающая труба смонтирована с возможностью подключения к источнику нагнетания или к источнику разрежения и между ней и крышкой размещено уплотнение, допускающее как вращение, так и осевое перемещение крышки относительно питающей трубы. 10 з.п, ф-лы, 6 ил. ч fe

(8 ) РСТ/EP 88/01067 (24,11.88) (2 ) 23,05,90 (3 ) P 3740411.3 (3 ) 28,11.87 (3 )DE (4 ) 30.08.93. Бюл. ¹ 32 (7 ) Хейнкель Индустрицентрифуген ГмбХ у д Ко. (DE) (7 ) Ханс Гертейс(ОЕ) (5р) Патент ФPГ ¹ 2710624, кл. В 04 B 3/02, ойублик. 1985, . Патент ФP Г N 3430507, кл. В 04 В 3/02; о ублик. 1986. (5 ) ФИЛЬТРУЮЩАЯ ЦЕНТРИФУГА С ВЬ1В РАЧИ ВАЕ М ЬПЧ Ф ИЛ ЬТРОМ (5 ) Использование: изобретение относится к ентрифуге с выворачиваемым фильтром, и пользующейся для разделения суспензий н твердые и жидкие компоненты. Сущн сть изобретения: фильтрующая центриустановленный в корпусе без промежуточных опор с воэможностью вращения барабан, имеющий в боковой стенке радиальные отверСтия для прохода фильтрата, крышку с отверстием, предназначенную для закрывания барабана и установленную с воэможностью вращения вместе с барабаном и перемещения вдоль его оси, и проходящую через отверстие в крышке питающую трубу, один конец которой закреплен на корпусе, а другой в процессе центрифугирования размещен в барабане. В целях расширения технологических воэможностей питающая труба смонтирована с возможностью подключения к источнику нагнетания или к источнику разрежения и между ней и крышкой размещено уплотнение, допускающее как вращение, так и осевое перемещение крышки относительно питающей трубы. 10 з.п. ф-лы, 6 ил. 3

О

О

Изобретение относится к фильтрующей ц нтрифуге с выворачиваемым фильтром, с держащей установленный в корпусе без и омежуточных опор с возможностью враения барабан, имеющий в боковой стенке р диальные отверстия для прохода фильтр та, крышку с отверстием, предназначенную для закрывания барабана и у тановленную с возможностью вращения в есте с барабаном и перемещения вдоль е о оси, проходящую через отверстие в к ышке питающую трубу, один конец которой закреплен на корпусе, а другой в проессе центрифугирования размещен в арабане.

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей, в частности усовершенствование фильтрующей . центрифуги с выворачиваемым фильтром вышеуказанного типа таким образом, чтобы в окруженной барабаном камере центрифугирования могло иметься либо повышенное, либо пониженное давление, На фиг. 1 изображена фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром в фазе центрифугирования в схематическом разрезе; на фиг, 2 - тоже, в фазе сбрасывания твердого вещества в схематическом разрезе; на фиг. 3-уплотнение между питающей трубой и барабаном, допускающее

1837990 как вращение, так и скольжение; на фиг. 4— то же, при качании питающей трубы; на фиг.

5 — модифицированный вариант выполнения питающей трубы с вытяжной вентиляционной трубой; на фиг, 6- конец питающей 5 трубы в перспективном виде, частично с вырывом, Центрифуга включает схематически показанный корпус 1, плотно охватывающий всю машину, в котором на неподвижной станине 2 установлен полый вал 3 с возможностью вращения в подшипниках 4 и 5, К .выступающему из подшипника 5 концу полого вала 3 (на фиг. 1 и 2 нэ правой стороне) герметично прифланцован напорный цилиндр 6, С цилиндром 6 соединено без возможности вращения, приводное колесо 7, через которое цилиндр 6 и; тем самым,полый вал 3 приводятся в быстрое вращение

30 от электродвигателя, например, посредством клинового ремня. Неразрезной полый вал 3 между подшипниками 4 и 5 снабжен шпоночной канавкой, проходящей в осевОм направлении, в которой установлена шпонка 8 с возможностью перемещения в осевом направлении. Шпонка 8 жестко соединена с валом 9, установленным с возможностью перемещения внутри полого вала 3, Таким образом, вал 9 вращается вместе с полым валом 3 и сверх того перемещается в последнем в осевом направлении.

Валы 3 и 9 проходят через корпус 10, выполненный в виде втулки и опирающийся на станину 2, который служит также для опоры подшипников 4 и 5.

К выступающему из подшипника 4 концу полого вала 3 (на фиг. 1 и 2 на левой стороне) и рифл а н цо ван без возможности вращения горшкообразный барабан 11 центрифуги своим дном 12, На цилиндрической боковой стенке барабан 11 снабжен пропускными отверстиями 13, проходящими в радиальном направлении. На торцевой стороне, противоположной дну, барабан 11 открыт. На фланцевом буртике 14, охваты вающем открытый торец барабана, герметично закреплен посредством стопорного кольца 15 один край фильтровальной ткани

16, имеющей в основном цилиндрическую форму. Соответствующим образом другой край фильтровальной ткани 16 плотно соединен с днищевой частью 17., жестко соединенной с передвижным валом 9, свободно проходящим через дно 12.

На днищевой части 17 жестко закреплена через распорные болты 18 с образованием промежуточного пространства крышка

19, которая на фиг. 1 герметично закрывает камеру центрифугирования в барабане 11 за счет того, что она плотно прилегает к

55 буртику 14. последнего, а на фиг. 2 вместе с днищевой частью 17 свободно приподнята с барабана 11 за счет того. что вал 9 выдвинут в осевом направлении из. полого вала 3.

На передней стороне фильтрующей центрифуги (на фиг. 1 и 2 на левой стороне) установлена питающая труба 20, служащая для введения в камеру центрифугирования в барабане 11 разделяемой на твердые и жидкие компоненты суспензии (фиг, 1). В показанном на фиг. 2 рабочем положении питающая труба 20 вдвинута в канал 21 передвижного вала 9.

Трубопроводы 22 и клапаны 23 и 24, взаимодействующие с напорным цилиндром 6, служат для возвратно-поступательногго движения передвижного вала 9, несущего барабан 11.

В начале работы фильтрующая центрифуга занимает показанное на фиг. 1 положение, Передвижной вал 9 вдвинут в полый вал

3 и в напорный цилиндр 6, вследствие чего соединенная с валом 9 днищевая часть 17 находится вблизи дна 12 барабана 11, а фильтровальная ткань 16 вдавлена в барабан таким образом, что она находится в его полости. При этом крышка 19 плотно прилегает к буртику 14 барабана 11. При вращении барабана 11 через питающую трубу 20 подается фильтруемая суспензия. Жидкие компоненты суспензии проходят в направлении стрелок 25 через отверстия 13 барабана и направляются отбойным щитком 26 в отводящий трубопровод 27. Твердые компоненты суспензии уде рживаются фильтровальной тканью 16.

При дальнейшем вращении барабана 11 вал 9 перемещается (согласно фиг. 2 влево), вследствие чего фильтровальная ткань 16 выворачивается наружу и прилипающие к ней частицы твердого вещества выбрасываются в направлении стрелок 28 наружу в корпус 1. Отс ода их м,ожно легко отправлять. В показанном.на фиг. 2 г оложении питающая труба 20 вдвинута — и роходя через отверстия 29 и 30 ь крышке 19 и соответственно в днищевой.части 17 — в. канал 21 вала 9. После сбрасывания частиц твердого вещества под действием центробежной силы фильтрующая центрифуга доводится за счет перемещения вала 9 в обратном направлении спить до положения, показанного на фиг. 1, причем фильтровальнэя ткань

16 вдавливается опять в барабан. Таким образом возможна работа с непрерывным вращением барабана 11 центрифуги., Как пок,взано на фиг. 1, в питающую трубу 20 вставлен клапан 31, который прекращает пс>дачу суспензии, герметизируя заливную трубу относит ельно запасного ба1837990 к с суспензией. Через входящий в питающ ю трубу 20 трубопровод 32 с запорным к апаном 33 можно ввести в питающую труб 20 и тем самым в камеру центрифугиров ния в барабане 11 с помощью насоса 34 газ, в особенности сжатый воздух. Обусловл нное этим внутреннее давление в барабан 11 повышает гидравлическое давление, в зникающее в поле центробежных сил вращ ющегося барабана, что B целом положит льно сказывается на результате ф льтрования. В другом варианте выполнен я фильтрующей центрифуги согласно иэоб етению можно ввести в барабан через т убопровод ЗЗ перегретый водяной пар, н ходящийся под давлением, чтобы подверг уть осадок на фильтровэльной ткани 16 и омывке паром.

Еще в одном варианте выполнения ф льтрующей центрифуги согласно изобрет нию не надо использовать трубопровода

3 . Суспензия вводится под давлением неи средственно в питающую трубу 20 и в б рабан 11, например, с помощью насоса

3 . B определенных случаях этим давление может быть гидростатическое давление, в эникающее в питающей трубе 20 за счет у тановки соединенного с ней запасного бак с суспенэией на соответствующей высот, Еще в одном варианте выполнения ф льтрующей центрифуги согласно изобрет нию можно создать в барабане вместо и быточного давления разрежение, наприм р, за счет выполнения показанного на ф г, 1 насоса 34 в виде отсасывающего нас са. Создаваемое время от времени разреж ние может способствовать, например, с расыванию осадка с фильтровальной ткан 16.

Если в барабане 11 должно иметься изб точное давление или разрежение, то межд неподвижно установленной питающей т убой 20 и вращающейся крышкой 19 бар бана 11 необходимо предусмотреть герм тизирующее уплотнение. Это будет о ъясняться ниже более подробно при пом щифиг.Зи4, Питающая труба 20 снабжена на своем и реднем свободном конце утолщением 35, и еющим форму цилиндра с круглым попер чным сечением, заканчивающегося с обеи сторон конусом. В показанном на фиг. 1 р бочем положении, т.е, в процессе фильтр вания с повышенным или пониженным д влением в камере центрифугирования, к у олщению 35 прилегают упругие уплотнящие кольца 36, обеспечивающие герметиз цию. Уплотняющие кольца 36 в свою о ередь вставлены в соответствующие пазы

50 ношению к утолщению 35 и исключает этим повреждение и раздавливание уплотняющих колец.

Таким образом, описанной установкой уплотняющих элементов получается уплотнение, допускающее как вращение, так и скольжение. В процессе фильтрования оно герметизирует камеру центрифугирования, а после фильтрации оно допускает перемещение крышки 19 относительно питающей трубы 20..

45 гильзы 37, неподвижно установленной на стационарной питающей трубе 20. Нэ внутренней стенке гильзы 37 предусмотрены еще и упругое направляющее кольцо 38 и угругий кольцеобразный скребок 39, причем в показанном на фиг. 3 рабочем положении направляющее кольцо 38 прилегает к утолщению 35, а кольцеобразный скребок

39 — к цилиндрической наружной стенке питающей трубы 20 с круглым поперечным сечением. Гильза 33 установлена с возможностью вращения посредством схематически показанной вращающейся опоры

40 вс, втулке 41, жестко соединенной с крышкой 19 барабана 11. Между(неподвижно установленной) гильзой 37 и (вращающейся) втулкой 41 расположено несколько радиальных колец 43 для уплотнения вала.

При перемещении (вращающейся) крышки 19 в одном направлении (на фиг, 3 влево) относительно (неподвижно установленной) питающей трубы 20 уплотняющие кбльца 36 скользят с утолщения 35 и попадают на неутолщенный участок питающей трубы 20, на котором они, охватывая питающую трубу 20 с зазором (ср. фиг. 5), больше не оказывают уплотняющего действия. Таким образом, утолщение 35 обеспечивает, что упругие уплотняющие кольца 36 по большей части траектории движения крышки 19 не подвержены трению скольжения, которое могло бы привести к повреждению или разрушению этих колец, в особенности потому, что наружная стенка питающей трубы

20 часто покрыта тонким слоем из частиц твердого вещества.

При перемещении крышки 19 в одном направлении (на фиг. 2 влево) кольцеобразный скребок 39, снабженный свободной острой кольцевой кромкой, прилегает к наружной стенке питающей трубы 20 и соскабливэет прилипающие к ней частицы твердого вещества, так что эти частицы уже не могут вступить в контакт с последующими уплотняющими колщами 36. При перемещении крышки 19 в другом направлении (на фиг, 3 вправо) направляющее кольцо 38 центрифугирует гильзу 37 и тем самым скользящие уплотняющие кольца 36 по от1837990

Установленный беэ промежуточных опор барабан 11 часто совершает при вращении качательные движения, которые передаются свободному концу (олщению 35) питающей трубы 20. Для.ликвидации этих качательных движений и во избежание повреждения неподвижно установленной питающей трубы 20, последняя гибко закреплена на передней стенке 43 корпуса

1, а именно посредством упругого кольцеобразного элемента 44, охватывающего питающую трубу 20, Упругий элемент 44 .установлен между передней стенкой 43 и фланцем 45, жестко соединенным с питающей трубой 20, и соединен любым подходящим образом, например склеиванием, с одной стороны с передней стенкой 43, а с другой стороны — с фланцем 45. Таким образом, утолщение 35 на переднем конце питающей трубы 20 может легко следовать эа качательными движениями барабана 11, На фиг. 4 показано отклонение питаю-, щей трубы 20 вниз при таком качательном движении, при котором упругий элемент 44 и упругие уплотняющие кольца 36, а также направляющее кольцо 38 и скребок 39 деформируются соответствующим образом.

Как вытекает из фиг, 5 и 6, свободный конец утолщения 35 выполнен в виде шибера 46, Для этого свободная передняя кромка утолщения 35 выполнена в виде острого кольцеобразноголезвия иснабжена, например, четырьмя щелями 47, проходящими о осевом направлении. Если в процессе фильтрования в канале 21 вала 9 накапливаются частицы твердого вещества, которые могут препятствовать вхождению питающей трубы 20 в этот канал, то выполненная в виде лезвия передняя кромка утолщения 35 эти частицы соскабливает, так что они могут попасть через щели 47 в полость питающей трубы 20. Отсюда их при повторной подаче суспензии можно легко вымывать. Как также вытекает из фиг. 5 и 6, в полости питающей трубы 20 предусмотрен вытяжной вентиляционный канал 48, выполненный, например, в виде трубы, один конец которой немного выступает на свободной передней кромке питающей трубы 20 из последней, а другой конец соединен с трубопроводом

49. Конец вытяжного вентиляционного канала 48 на свободной передней кромке.питающей трубы 20 открыт, а противоположный конец этого канала закрыт. Трубопровод 49 снабжен клапаном 50, допускающим его сообщение с атмосферой.

Таким образом, полость барабана 11 может сообщаться с атмосферой, в результате чего можно ввести воздух в барабан и удалить воздух из барабана.

55 щ а я с я тем, что упругие кольца и/или кольцеобразные скребки уплотнения между питающей трубой и крышкой установлены в гильзе, смонтированной с возможностью вращения во втулке. жестко соединенной с крышкой,.

Трубопровод 49 можно соединять посредством другого клапана 51 также с источником нагнетания или с источником разрежения, так что канал 48 можно исполь5 эовать также для подвода и отвода давления, чтобы создать в барабане 11 избыточное давление или разрежение.

Описанное уплотнение 35, 36, 37 и 42, допускающее как вращение, так и скольже10 ние, можно использовать и в случае, если на барабан не нагружает давление (через питающую трубу 20), например, в случае, если по другим причинам желательно иметь беззазорное уплотнение между барабаном и пи15 тающей трубой в показанном на фиг. 1 рабочем положении.

Формула изобретения

1. Фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром, содержащая установ20 ленный в корпусе без промежуточных опор с воэможностью .вращения барабан, имеющий в боковой стенке радиальнь, е отверстия для прохода фильтрата, крышку с отверстием, предназначенную для закрыва25 ния барабана и установленную с возможностью вращения вместе с барабаном и перемещения вдоль его оси, и проходящую через отверстие в крышке питающую трубу, один конец которой закреплен на корпусе, 30 а другой в процессе центрифугирования размещен в барабане, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей питающая труба смонтирована с воэмо>кностыо, подключения к

35 источнику нагнетания или к источнику разрежения и между ней и крышкой размещено уплотнение, допускающее как вращение, так и осевое перемещение крышки относительно питающей трубы.

40 2,Центрифугапоп.1,отличающаяс я тем, что питающая труба закреплена ® корпусе посредством гибкой опоры, которая в сочетании с уплотнением допускает радиальные смещения питающей трубы.

45 3. Центрифуга по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что уплотнение между питающей трубой и крышкой включает охватыва-, ющие питающую трубу упругие кольца.

4. Центрифуга по пп. 1-3, о т л и ч а ю -, 50 щ а я с я тем, что уплотнение между питаю-„, щей трубой и крышкой вкл|очает кольцеоб- .",," разные скребки, охватывающие питающую трубу.

5. Центрифуга по пп. 1-4, о т л и ч а ю1837990

6, Центрифуга по и. 5, о т л и ч а ю щ а ятем, что между гильзой и втулкой уставлены уплотняющие кольца, 7, Центрифуга по и, 2, о т л и ч а ю щ а ятем, что гибкая опора, допускающая в четании с уплотнением радиальные смения питающей трубы, включает фланец и ругий элемент, расположенный между анцем и стенкой корпуса.

8. Центрифуга по пп, 1 и 2, о тл и ч а юа я с я тем, что выпускная часть питающей убы выполнена цилиндроконической, ичем средний участок выполнен цилиндческим с диаметром, превышающим диаметр трубы, а концевые участки выполнены коническими.

9. Центрифуга поп.8,отл ича ющая, а я тем, что свободный конический участок

5 выпускной части питающей трубы выполнен в виде шабера, 10, Центрифуга попп.1и2,отличающ а я с я тем, что в полости питающей трубы расположена вытяжная вентиляционная

10 трубка.

11. Центрифуга по и. 10, о тл и ч а ющ а я с я тем, что вытяжная вентиляционная трубка смонтирована с возможностью подключения к источнику нагнетания или к ис15 точнику разрежения.

1837990

1837990

1837990

Составитель Е.Камаганова

Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор Т.Горячева

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

Заказ 2884 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113Î35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5