Центрифуга для очистки жидкости

Изобретение относится к оборудованию для разделения суспензий, эмульсий и может быть использовано для очистки технических жидкостей в машиностроении. Центрифуга для очистки жидкости содержит корпус, ротор, нож с приводом, диск. Диск установлен в роторе с возможностью вращения. На диске располагаются загнутые назад под углом 45° лопатки усеченного профиля. Лопатки выполнены из материала противоположной поляризационной ориентации в сравнении с материалом ротора. Половина лопаток, длина которых вдвое меньше основных, расположены по периферии диска. Технический результат заключается в уменьшении гидравлических потерь, уменьшении потребляемой электроэнергии. 3 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию для разделения суспензий, эмульсий и может быть использовано для очистки технических жидкостей (топлив, масел, охлаждающих, рабочих жидкостей и др.) в машиностроении и других отраслях.

Известен электроцентробежный очиститель жидкости (см. патент РФ №2056951, МПК В 04 В 5/10), который содержит корпус, ротор, входной и выходной патрубки, электроды, диэлектрическую вставку, электризаторы в виде сеток, установленных внутри диэлектрической вставки.

Недостатком такого устройства является отсутствие автоматической разгрузки осадка загрязнения и, как следствие, "пробой" электродов при закупорке межэлектродного пространства частицами загрязнения с последующим их смывом со стенок ротора и уносом с потоком масла. Эффективность очистки от этого снижается.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является центрифуга для очистки жидкости типа ФГН-2001 К-1, принятая за прототип (Лукьяненко В.М., Таранец А.В. Промышленные центрифуги. М.: Химия, 1974, 58-59 с.). Центрифуга содержит корпус, внутри которого расположены ротор и нож с приводом для автоматической разгрузки осадка загрязнения. Недостатками прототипа являются низкое сцепление частиц загрязнения со стенкой ротора и, как следствие, их смыв со стенок ротора и унос с потоком масла, жидкости, а также невозможность удержания в центробежном поле ротора частиц, имеющих меньшую, по сравнению с жидкостью плотность. Эффективность очистки от этого снижается.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности очистки жидкости от частиц загрязнения, в том числе имеющих меньшую (по сравнению с жидкостью) плотность.

Технический результат заключается:

- в удержании в центробежном поле ротора частиц, имеющих меньшую (по сравнению с жидкостью) плотность;

- в уменьшении гидравлических потерь при безударном входе жидкости и, как следствие, в уменьшении потребляемой электроэнергии.

Указанный технический результат достигается тем, что в центрифуге для очистки жидкости, включающей корпус, ротор и нож, новым является то, что она снабжена диском, установленным в роторе с возможностью вращения, с загнутыми назад под углом 45° лопатками усеченного профиля и выполненными из материала противоположной поляризационной ориентации в сравнении с материалом ротора, при этом половина лопаток, длина которых вдвое меньше основных, расположены по периферии диска.

Неполярным жидким диэлектрикам, к которым относятся вышеперечисленные технические жидкости, а также частицам загрязнения свойственна трибоэлектризация при их движении, т.е. приобретение электростатического заряда.

Наличие взаимодействующих с жидкостью лопаток, выполненных из материала с противоположной поляризационной ориентацией в сравнении с материалом ротора, способствует переносу электростатических зарядов в жидкости путем диффузии, проводимости, конвекции и адсорбции, при этом ионы одного знака образуются на стенках ротора, а другого - в жидкости и на частицах загрязнения, которые независимо от их плотности притягиваются к стенкам ротора и оседают на нем с большим сцеплением. Чем больше скорость раскручивания жидкости на лопатках, тем больше величина электростатических зарядов, т.к. при движении жидкости с большей скоростью, соответственно, большее количество ионов участвует в электролитическом механизме образования электростатического заряда (концентрация же ионов в определенном объеме жидкости всегда одинакова). Поэтому из условия безударного входа жидкости и для уменьшения гидравлических потерь лопатки выполнены усеченными и загнутыми назад под углом 45°, при этом половина лопаток, длина которых вдвое меньше основных, расположены по периферии диска.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и не следуют явным образом из уровня техники. Это позволяет считать, что заявляемое решение является НОВЫМ и обладает ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИМ УРОВНЕМ.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на:

фиг.1 представлена схема центрифуги;

фиг.2 - форма выполнения лопаток;

фиг.3 - расположение лопаток.

Центрифуга содержит входной патрубок 1, диск 2 с лопатками 3, расположенный внутри ротора 4. Лопатки 3 выполнены загнутыми назад под углом β=45° с усеченным профилем. Лопатки 3 выполнены из материала с противоположной поляризационной ориентацией в сравнении с материалом ротора 4. Половина лопаток 3, длина которых вдвое меньше основных, расположены по периферии диска. Сливной патрубок 5 закреплен в нижней части корпуса 6 центрифуги. Поворотный нож 7 соединен с гидравлическим приводом (не показан). Лезвие поворотного консольного ножа 7 заведено внутрь ротора 4. Шнек 8 через грязелоток 9 соединен с грязеприемником 10.

Центрифуга работает следующим образом. Очищаемая жидкость через входной патрубок 1 подается на лопатки 3 вращающегося диска 2. Взаимодействуя с лопатками 3, выполненными из материала с противоположной поляризационной ориентацией в сравнении с материалом ротора 4, жидкость и частицы загрязнения приобретают (вследствие трибоэлектризации) заряд одного знака, в то время как на стенках ротора 4 образуется заряд другого знака. Это способствует частицам загрязнения (независимо от их плотности) притягиваться к стенкам ротора 4 и оседать на нем, не попадая в корпус 4 и сливной патрубок 5. Периодически нож 7 прижимается к внутренней стенке ротора 4, слой загрязнения срезается и сбрасывается на шнек 8, далее через грязелоток 9 выносится в грязеприемник 10. Очищенная жидкость по патрубку 5 уносится из корпуса 6 центрифуги.

Центрифуга для очистки жидкости, включающая корпус, ротор и нож с приводом, отличающаяся тем, что она снабжена диском, установленным в роторе с возможностью вращения, с загнутыми назад под углом 45° лопатками усеченного профиля, выполненными из материала противоположной поляризационной ориентации в сравнении с материалом ротора, при этом половина лопаток, длина которых вдвое меньше основных, расположены по периферии диска.