ФИЛЬТРУЮЩАЯ ЦЕНТРИФУГА С ВЫВОРАЧИВАЕМЫМ ФИЛЬТРОМ Российский патент 1995 года по МПК B04B3/02 

Изобретение касается фильтрующей центрифуги с выворачиваемым фильтром, содержащей барабан, установленный в корпусе без промежуточных опор с возможностью вращения и снабженный радиальными пропускными отверстиями для фильтрата, крышку, закрывающую открытый торец барабана, причем барабан и крышка установлены с возможностью перемещения в осевом направлении относительно друг друга, загрузочное отверстие для фильтруемой суспензии, предусмотренное в крышке, и заливную трубу, проходящую через загрузочное отверстие.

Фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром вышеуказанного типа, которая используется для разделения суспензии на твердые и жидкие компоненты, описана в патенте ФРГ N 2710624.

В таких фильтрующих центрифугах с выворачиваемым фильтром подчас выгодно загрузить барабан газом, находящимся под избыточным давлением (например, перегретым паром), чтобы повысить гидравлическое давление, возникающее в поле центробежных сил барабана, или чтобы продуть фильтровальный осадок в целях его высушивания, или подвергнуть фильтровальный осадок промывке паром. Кроме того, по желанию можно создать в барабане и разрежение.

В известной фильтрующей центрифуге с выворачиваемым фильтром такого изменения давления в полости барабана достигнуть нельзя, так как заливная труба проходит через загрузочное отверстие без герметизирующего уплотнения.

Цель изобретения усовершенствование фильтрующей центрифуги с выворачиваемым фильтром вышеуказанного типа таким образом, чтобы в окруженной барабаном камере центрифугирования могло иметься либо повышенное, либо пониженное давление.

Для этого загрузочное отверстие в крышке выполнено с возможностью герметичного закрывания вращающимся вместе с барабаном запорным элементом, который во избежание фрикционного соединения отсоединен от заливной трубы.

На фиг. 1 схематично изображена фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром, частичный разрез; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 другой вариант выполнения фильтрующей центрифуги с выворачиваемым фильтром, частичный разрез.

Фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром (см.фиг.1) включает корпус 1, плотно охватывающий всю машину, в котором на неподвижной станине 2 установлен полый вал 3 с возможностью вращения в подшипниках 4. Находящийся на правой стоpоне выступающий из подшипника 4 конец полого вала 3 (не показан) соединен с приводным двигателем (не показан), с помощью которого полый вал 3 приводится в быстрое вращение.

Внутри полого вала 3 установлен с фиксацией от вращения, но с возможностью перемещения вал 5. Вал 5 вращается вместе с полым валом 3 и, кроме того, перемещается в последнем в осевом направлении.

К находящемуся на левой стороне выступающему из подшипника 4 концу полого вала 3 прифланцован с фиксацией от вращения установленный дном 8 без промежуточных опор горшкообразный барабан 7 центрифуги. На цилиндрической боковой стенке 9 барабан 7 снабжен пропускными отверстиями 11, проходящими в радиальном направлении. На торцовой стороне, противоположной дну 8, барабан 7 открыт. На фланцевом буртике 12, охватывающем открытый торец барабана, жестко закреплен посредством стопорного кольца 13 один край 14 фильтровальной ткани 15, выполненной в основном в виде шланга. Соответствующим образом другой край 16 фильтровальной ткани 15 плотно соединен с днищевой частью 17, жестко соединенной с передвижным валом 5, свободно проходящим через дно 8.

На днищевой части 17 жестко закреплена через распорные болты 18 с образованием промежуточного пространства крышка 19, которая герметично закрывает камеру центрифугирования в барабане 7 за счет ее плотного прилегания к буртику, обхватывающему открытый торец последнего, и которую вместе с днищевой частью 17 можно свободно приподнять с барабана 7 за счет выдвижения вала 5 из полого вала 3 в осевом направлении. В другом варианте выполнения предлагаемой фильтрующей центрифуги для достижения той же самой цели барабан 7 может быть установлен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно неподвижной крышки 19.

На передней стороне фильтрующей центрифуги расположена заливная труба 21, служащая для введения в камеру центрифугирования в барабане 7 разделяемой на твердые и жидкие компоненты суспензии. Для этого свободный конец заливной трубы 21 вводится через центральное загрузочное отверстие 22 в крышке 19 в полость барабана и после заполнения барабана возвращается опять в показанное на фиг.1 положение.

Загрузочное отверстие 22 закрывается образованным рукавом 23 сжимающимся клапаном 25. Через трубопровод 26, проходящий через вал 5, один из распорных болтов 18 и крышку 19, можно заполнить внутреннее пространство рукава 23 гидравлической или пневматической рабочей средой, в результате чего сжимающийся клапан 25 герметично закрывается. Закрытое состояние клапана показано на фиг.2.

При открывании барабана 7, т.е. при приподнятии крышки 19 с буртика барабана за счет перемещения вала 5, заливная труба 21, находящаяся в показанном на фиг. 1 положении, может вдвигаться, не требуя много места, через открытый сжимающийся клапан 25 в канал 27 вала 5. Сжимающийся клапан 25 выполнен таким образом, что в его открытом состоянии нет практически никакого трения между рукавом 23 и заливной трубой 21.

Указанный сжимающийся клапан 25 можно заменить клапаном другого типа, например шариковым клапаном или золотником, при условии, что такой вращающийся вместе с барабаном 7 запорный элемент герметично закрывает барабан в зоне загрузочного отверстия 22 и в открытом состоянии допускает проход заливной трубы 21 без фрикционного соединения.

В начале работы фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром занимает показанное на фиг.1 положение. Передвижной вал 5 вдвинут в полый вал 3, вследствие чего соединенная с валом 5 днищевая часть 17 находится вблизи дна 8 барабана 7, а фильтровальная ткань 15 вдавлена в барабан таким образом, что она находится в его полости. При этом крышка 19 плотно прилегает к буртику барабана 7. При вращении барабана 7 и в открытом состоянии сжимающегося клапана 25 через заливную трубу 21, проходящую через открытый сжимающийся клапан 25, подается фильтруемая суспензия. После выдвижения заливной трубы 21 из сжимающегося клапана 25 последний закрывается. В случае надобности вращение барабана 7 ускоряется. Жидкие компоненты суспензии проходят через отверстия 11 барабана и выводятся посредством отбойного щитка 28. Твердые компоненты суспензии удерживаются фильтровальной тканью 15.

В этом процессе с помощью выполненного в валу 5 трубопровода 29 можно создать в полости барабана 7 избыточное давление. В случае надобности с помощью того же самого трубопровода 29 можно создать в полости барабана 7 и разрежение. В некоторых случаях давление в полости барабана 7 не надо изменять. Тем не менее герметичное закрывание загрузочного отверстия 22 сжимающимся клапаном 25 или другим запорным элементом может оказаться важным.

По окончании процесса фильтрования при дальнейшем вращении барабана 7 и в открытом состоянии сжимающегося клапана 25 (а также в случае надобности при отключении источника избыточного давления или разрежения) вал 5 перемещается влево, вследствие чего фильтровальная ткань 15 выворачивается наружу и прилипающие к ней частицы твердого вещества выбрасываются наружу в корпус 1. Отсюда их можно легко отправлять. В этом положении барабана 7 заливная труба 21 вдвинута, проходя через открытый сжимающийся клапан 25 в канал 27 вала 5 без трения.

После сбрасывания частиц твердого вещества под действием центробежной силы фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром доводится за счет перемещения вала 5 в обратном направлении опять до рабочего положения, показанного на фиг.1, причем фильтровальная ткань 15 вдавливается опять в барабан. Таким образом возможна работа центрифуги с непрерывным вращением барабана 7, причем давление в барабане 7 можно регулировать по желанию.

На фиг.3 показан модифицированный вариант выполнения фильтрующей центрифуги с выворачиваемым фильтром. Отдельные элементы на фиг.3 обозначены теми же самыми позициями, что и соответствующие им элементы на фиг.1. В фильтрующей центрифуге, показанной на фиг.3, вал 5 выполнен также в виде полого вала. В канале 31 этого полого вала 5 установлен запорный элемент 32 в виде поршневого штока, который может вдвигаться в полость барабана 7 таким образом, что он герметично закрывает загрузочное отверстие 22 с внутренней стороны барабана. В запорном элементе 32 выполнен трубопровод 33, с помощью которого можно создать в полости барабана 7 избыточное давление или разрежение. Запорный элемент 32 можно привести в действие известным образом гидравлическим или пневматическим путем. Для достижения герметичного закрывания конец запорного элемента 32, прилегающий к внутренней стороне крышки 19, снабжен уплотнением 34.

Запорный элемент 32 выполнен на своем свободном переднем конце в виде гильзы 35, в которую может вдвигаться вдавливающийся внутрь барабана 7 конец заливной трубы 21.

Показанная на фиг.3 фильтрующая центрифуга работает так же, как и показанная на фиг.1. Однако в показанной на фиг.3 фильтрующей центрифуге заливная труба 21 не должна перемещаться туда и обратно, а может быть жестко соединена со станиной 2. При подаче суспензии в барабан запорный элемент 32 оттянут (на фиг.3 он находится справа), так что отверстие заливной трубы 21 освобождено. Во время подвода давления через трубопровод 33 в полость барабана 7 запорный элемент 32 занимает показанное на фиг.3 положение.

Использование: изобретение относится к фильтрующей центрифуге с выворачиваемым фильтром, которая используется для разделения суспензии на твердые и жидкие компоненты. Сущность изобретения: фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром содержит корпус 1, в котором без промежуточных опор на полом приводном валу 3 смонтирован барабан 7 с радиальными отверстиями 11 в стенке 9 для прохода фильтрата, питающую трубу 21, установленную с возможностью осевого перемещения относительно барабана, и крышку 19, закрывающую открытый торец барабана 7 и имеющую отверстие 22 для прохода питающей трубы. Центрифуга оснащена приспособлением для герметичного закрывания отверстия 22 в крышке 19, смонтированным с возможностью вращения вместе с барабаном 7, но во избежании фрикционного соединения оно отсоединено от питающей трубы 21. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ФИЛЬТРУЮЩАЯ ЦЕНТРИФУГА С ВЫВОРАЧИВАЕМЫМ ФИЛЬТРОМ, содержащая корпус, смонтированный в корпусе без промежуточных опор на полом приводном валу барабан, имеющий в стенке радиальные отверстия для прохода фильтрата, питающую трубу и крышку, имеющую отверстие для прохода питающей трубы, установленную с возможностью осевого перемещения относительно барабана и служащую для закрывания его открытого торца, отличающаяся тем, что она снабжена приспособлением для герметичного закрывания отверстия в крышке барабана, причем это приспособление смонтировано с возможностью вращения вместе с барабаном и не связано с питающей трубой. 2. Центрифуга по п.1, отличающаяся тем, что приспособление для герметичного закрывания отверстия в крышке барабана представляет собой клапан, размещенный в этом отверстии. 3. Центрифуга по п.2, отличающаяся тем, что клапан выполнен сжимающимся под действием подводимой к нему рабочей среды. 4. Центрифуга по п.1, отличающаяся тем, что приспособление для герметичного закрывания отверстия в крышке центрифуги установлено в полости приводного вала с возможностью перемещения для закрывания отверстия с внутренней стороны барабана. 5. Центрифуга по п.4, отличающаяся тем, что приспособление для герметичного закрывания отверстия в крышке барабана выполнено в виде гильзы, имеющей на свободном конце заглушенный канал для размещения выпускного участка питающей трубы. 6. Центрифуга по п.1, отличающаяся тем, что барабан имеет трубопровод для сообщения его полости с источником избыточного давления или разрежения со стороны, противоположной питающей трубе.