Центробежный очиститель жидкости

 

Изобретение относится к области разделения в центробежном поле жидких неоднородных сред и может быть использовало для очистки масел, топлив и технологических жидкостей от механических загрязнений в авиационной, станкостроительной, химической и других отраслях промышленности. Центробежный очиститель с периодической выгрузкой осадка включает барабан с ротором, установленным на неподвижной полой оси, магистрали подвода и отвода жидкости с штуцерами и размещенный под ними сборник осадка с крышкой, на которой смонтирована мембрана. В нижней части полой оси установлено запирающее устройство, имеющее возможность контактировать с мембраной. Запирающее устройство выполнено в виде клапана с пружиной, один конец которой закреплен на верхнем торце клапана, а другой - в полой оси. В мембране соосно с клапаном выполнено окно для выгрузки осадка, имеющее конфигурацию, аналогичную конфигурации нижнего торца клапана, площадь которого превышает площадь окна для выгрузки осадка. Мембрана может быть снабжена входящим в полость сборника осадка коническим патрубком, меньший торец которого обращен к днищу сборника осадка и является окном для выгрузки осадка. Конструкция очистителя позволяет повысить эффективность процесса очистки жидкости за счет исключения попадания в барабан осадка из сборника. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области разделения в центробежном поле жидких неоднородных сред и может быть использовано для очистки масел, топлив и технологических жидкостей от механических загрязнений в авиационной, станкостроительной, химической и других отраслях промышленности.

Известен центробежный очиститель жидкости по а. с. СССР 1069246, B 04 B 7/00 заявл. 22.02.82 г. , включающий ротор, установленный на неподвижной вертикальной полой оси с напорным диском, имеющим фланец, сборник осадка с крышкой, размещенный под ротором и сообщающийся с ним.

Недостатком этого очистителя является то, что при работе очистителя осевший на дно сборника осадка шлам размывается потоком очищаемой жидкости и уносится в барабан.

Известен центробежный очиститель жидкости с периодической выгрузкой осадка (а. с. N 1674421, A1 B 04 B 1/04, 11/05, публ. 1982 г.), включающий ротор, снабженный приводом и установленный на неподвижной вертикальной оси, размещенный под ротором и сообщающийся с ним сборник осадка с крышкой и кольцевую мембрану, укрепленную на крышке сборника и образующую упругую опору, и средство для создания вибрации ротора в период выгрузки осадка.

Недостатком этого очистителя является то, что при его работе осевший на дно сборника осадок под воздействием вихрей жидкости и вибрации, возникающей при работе очистителя, отрывается от дна сборника и уносится в ротор.

В результате этого увеличивается концентрация осадка в роторе, что снижает эффективность очистки и приводит к частой остановке очистителя для выгрузки из него осадка.

Задача изобретения - повышение эффективности очистки жидкости за счет исключения попадания в барабан осадка, осевшего на дно сборника.

Задача достигается тем, что в центробежном очистителе жидкости с периодической выгрузкой осадка, включающем снабженный приводом барабан с ротором, установленным на неподвижной вертикальной полой оси, магистрали подвода и отвода жидкости и размещенный под ним сборник осадка с крышкой, на которой смонтирована мембрана, в нижней части полой оси, сообщающейся с магистралью отвода жидкости, установлено запирающее устройство, имеющее возможность контактировать с мембраной и выполненное в виде клапана с пружиной, один конец которой закреплен на верхнем торце клапана, а другой - в полой оси, в мембране соосно клапану выполнено окно для выгрузки осадка, имеющее конфигурацию, аналогичную конфигурации нижнего торца клапана, а площадь нижнего торца клапана превышает площадь окна для выгрузки осадка. Мембрана может быть снабжена входящим в полость сборника осадка коническим патрубком, меньший торец которого обращен к днищу сборника осадка и является окном для выгрузки осадка.

Запирающее устройство во время работы очистителя позволяет перекрыть окно, соединяющее сборник осадка с магистралью подвода очищаемой жидкости, и предотвращает попадание частиц осадка из сборника в барабан.

На чертеже представлен осевой разрез очистителя. На неподвижной полой оси 1 с фланцем 2 смонтирован барабан 3. Барабан 3 состоит из колпака 4 и ротора 5 с подшипниками скольжения 6 и 7. Ротор содержит втулку 8, на которой установлена вставка 9 для тонкослойного разделения жидкости, коническая обечайка 10 с ребрами 11 и шкивом 12, и верхняя крыльчатка 13. Полая ось 1 жестко связана с фланцем 2 ребрами 14, между которыми имеются вертикальные каналы 15 для подвода жидкости и вывода шлама в сборник осадка после остановки очистителя. В верхней части оси установлен напорный диск 16. Во фланце 2 встроены штуцеры 17 и 18. Штуцер 17 связан с магистралью подвода очищаемой жидкости, а штуцер 18 - с напорной магистралью отвода очищенной жидкости.

В нижней части полой оси 1 установлено запирающее устройство, состоящее из клапана 19 и пружины 20. Один конец пружины 20 закреплен на верхнем торце клапана 19, а другой - в полой оси 1. Полость 21 расположения клапана 19 соединена с напорной магистралью отвода жидкости 22 отверстием 23.

Фланец 2 оси 1 установлен на мембрану 24, периферийная часть которой закреплена на крышке 25 сборника осадка 26. Мембрана 24 снабжена входящим в полость сборника осадка коническим патрубком 27. Меньший торец патрубка 27 обращен к днищу сборника осадка 26 и является окном 28 для выгрузки осадка. Окно 28 выполнено соосно клапану 19, его конфигурация аналогична конфигурации нижнего торца клапана.

Нижний торец клапана 19 имеет возможность контактировать с внутренней поверхностью патрубка 27, а площадь нижнего торца клапана превышает площадь окна 28 для выгрузки осадка.

Полость 29 служит для сбора очищенной жидкости, полость 30 - для накопления наиболее крупных и тяжелых частиц.

Очиститель работает следующим образом.

Жидкость, подлежащая очистке, поступает (самотеком или с помощью насоса низкого давления) через штуцер 17, каналы 15 в очиститель, а через окно 28 в коническом патрубке 27 мембраны 24 - в сборник осадка 26.

Барабан 3 приводится во вращение через шкив 12 от электродвигателя привода очистителя.

Поступающая на очистку жидкость ребрами 11 конической обечайки 10 раскручивается до угловой скорости барабана 3. Под действием центробежных сил происходит предварительная очистка жидкости - осаждение наиболее крупных и(или) тяжелых частиц и накопление их во внутренней полости 30 барабана 3.

При дальнейшем движении жидкость попадает в тонкослойную вставку 9 ротора 5, где окончательно очищается. Очищенная жидкость через каналы во вставке 9, полость 29 попадает в напорный диск 16 (движение жидкости указано стрелками), канал 22 в полой оси 1 и через штуцер 18 по магистрали отвода очищенной жидкости доставляется потребителю.

Одновременно, ввиду наличия избыточного давления, через отверстие 23 жидкость попадает в полость 21, давит на клапан 19 и, растягивая пружину 20, заставляет его перемещаться вниз до упора в конический патрубок 27, закрывая окно 28.

Тем самым разъединяется магистраль подвода очищаемой жидкости 15 от внутренней полости сборника осадка 26, исключая унос осевшего в сборнике осадка шлама в очиститель.

После остановки очистителя избыточное давление в каналах 22 и 21 исчезает. Пружина 20 сжимается и поднимает клапан 19 в исходное положение. Открывается окно 28 в коническом патрубке 27. Частицы загрязнений из полости 30 и внутренней части колпака 4 под действием гравитационных сил (или с применением известных способов интенсификации выгрузки осадка, например - вибрации) сползают через каналы 15 и окно 28 в сборник осадка 26. По мере накопления загрязнений (что можно обнаружить, например по указателю в сборнике осадка) осадок удаляют.

Таким образом, во время работы очистителя клапан 19 перекрывает окно 28 в коническом патрубке 27 и разъединяет внутреннюю полость очистителя от внутренний полости сборника осадка 26, (а при остановке очистителя клапан 19 открывает окно 28 и шлам сползает в сборник осадка 26), тем самым при работе очистителя исключается попадание осадка из сборника 26 во внутреннюю полость барабана 3, что ведет к повышению эффективности очистки.

Формула изобретения

1. Центробежный очиститель жидкости с периодической выгрузкой осадка, включающий снабженный приводом барабан с ротором, установленным на неподвижной вертикальной полой оси, магистрали подвода и отвода жидкости и размещенный под ним сборник осадка с крышкой, на которой смонтирована мембрана, отличающийся тем, что в нижней части полой оси, сообщающейся с магистралью отвода жидкости, установлено запирающее устройство, имеющее возможность контактировать с мембраной и выполненное в виде клапана с пружиной, один конец которой закреплен на верхнем торце клапана, а другой - в полой оси, в мембране выполнено соосно с клапаном окно для выгрузки осадка, имеющее конфигурацию, аналогичную конфигурации нижнего торца клапана, а площадь нижнего торца клапана превышает площадь окна для выгрузки осадка.

2. Центробежный очиститель по п.1, отличающийся тем, что мембрана снабжена входящим в полость сборника осадка коническим патрубком, меньший торец которого обращен к днищу сборника осадка и является окном для выгрузки осадка.

РИСУНКИ

Рисунок 1