ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ Российский патент 1995 года по МПК B04B1/20 B04B11/02 

Изобретение относится к оборудованию для разделения суспензии на жидкую и твердую фракции в центробежном поле и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известна центрифуга для разделения суспензий, включающая кожух, установленный в нем ротор в виде конического барабана, расположенный внутри pотора механизм выгрузки жидкой и твердой фракции и средство для транспоpтировки последней, питающую трубу для подачи суспензии в ротор и привод средства транспортировки твердой фракции, содержащий редуктор. Это средство представляет собой барабан, установленный соосно ротору и имеющий возможность вращаться относительно него. На барабане последовательно установлены спицы с укрепленными на них лопатками [1]
Недостатком этой центрифуги является то, что лопатки средства для транспортировки твердой фракции может перемещать ее только вдоль ротора, при этом не представляется возможным транспоpтировать его к окнам выгрузки из-под слоя жидкой фракции и требуется наличие еще механизма выгрузки твердой фракции, что усложняет конструкцию центрифуги.

Ближайшим техническим решением к предложенному является центрифуга для разделения суспензии, включающая кожух со сборниками жидкой и твердой фракции, установленный в нем ротор в виде цилиндрического барабана с отверстиями для отвода жидкой фракции и окнами для удаления твердой фракции, и размещенное внутри барабана средство для транспортировки и выгрузки последней представляющее собой шнек, а также питающую трубу для подачи суспензии в ротор и привод ротора и шнека, содержащий редуктор [2]
Недостатки известной центрифуги большие энергозатраты на привод ротора и шнека, в частности на работу редуктора, а также небольшой ресурс работы центрифуги при разделении суспензий с абразивной твердой фазой.

Цель изобретения уменьшение энергозатрат на привод и увеличение ресурса работы центрифуги.

Цель достигается тем, что в предложенной центрифуге для разделения суспензии, включающей кожух со сборниками жидкой и твердой фракции, установленный в нем ротор в виде барабана с отверстиями для отвода жидкой фракции и окнами для удаления твердой фракции, и размещенное внутри барабана средство для транспортировки и выгрузки последней и питающую трубу. Указанное средство состоит из расположенных по длине барабана на расстоянии один от другого дисков, образующих пакет, форма которого аналогична форме ротора, приводимый во вращение путем фрикционного сцепления через твердую фракцию со стенкой барабана. Пакет установлен так, что его ось расположена эксцентрично оси барабана, и снабжен механизмом для изменения величины эксцентриситета и поворота пакета относительно оси барабана.

На фиг. 1 схематично изображена осадительная центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 фильтрующая центрифуга, разрез; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3.

Центрифуга для разделения суспензии включает кожух 1 со сборниками 2 и 3 для жидкой и твердой фракции, установленный в кожухе на подшипниках 4 ротор в виде барабана 5 с отверстиями 6 для отвода жидкой фракции и окнами 7 для удаления твердой фракции, и размещенное внутри барабана средство для транспортировки и выгрузки последней, состоящее из расположенных по длине барабана на расстоянии один от другого дисков 8, скрепленных между собой стяжками 9, образующих пакет, форма которого аналогична форме ротора, и питающую трубу 10. Пакет установлен так, что его ось расположена с эксцентриситетом е относительно оси барабана и снабжен механизмом для изменения величины эксцентриситета и поворота пакета относительно оси барабана на угол α, содержащий кронштейн 11. Пакет дисков 8 через подшипники 12 насажен на питающую трубу 10. Механизм для изменения величины эксцентриситета и поворота пакета относительно оси барабана для осадительной центрифуги включает кронштейн 11, жестко связанный с питающей трубой 10, и шпильку 13, укрепленную на кожухе 1. Кронштейн смонтирован на шпильке с возможностью его поворота и перемещения вдоль нее. Между кожухом и кронштейном расположены прокладки 14. Фиксация кронштейна осуществляется посредством гайки 15.

Для фильтрующей центрифуги этот механизм включает кронштейн 11, состоящий из двух пластинчатых элементов 16 и 17, установленных на кожухе 1 и имеющих пазы 18 для перемещения шпилек 19, которые неподвижно укреплены на питающей трубе 10. Шпильки 19 на пластинчатых элементах фиксируются гайками 20.

Барабан 5 имеет привод, содержащий шкив 21, установленный на валу 22. Пакет дисков приводится во вращение путем фрикционного сцепления через твердую фракцию со стенкой барабана.

Барабан центрифуги может иметь различную форму. Так, барабан центрифуги, работающей как осадительная, может иметь коническую или цилиндроконическую форму, а барабан центрифуги, работающей как фильтрующее, может иметь кроме указанных форм, еще цилиндрическую. Барабан центрифуги (фиг. 3) выполнен перфорированным для работы в режиме фильтрации.

Центрифуга работает следующим образом.

Барабан 5 при помощи шкива 21 приводится во вращение. Суспензия подается в него по питающей трубе 10, в котором под действием центробежных сил происходит ее разделение. Жидкая фракция через отверстия 6 поступает в сборник 2, твердая фракция накапливается на стенке барабана.

В результате эксцентричного расположения пакета дисков 8 относительно оси барабана диски при вращении последнего через твердую фракцию увлекаются им. При этом диски разрезают твердую фракцию на пласты.

Так как пакет дисков расположен под углом α к оси ротора происходит смещение пластов твердой фракции контактирующих с поверхностью дисков и их транспортировка к выгрузочным окнам 7. Угол α в каждом конкретном случае определяется в зависимости от свойств разделяемой суспензии.

В случае работы центрифуги в осадительном режиме уровень жидкой фракции определяется расположением отверстий 6, а при работе в фильтрующем режиме объем жидкой фракции в барабане практически отсутствует.

В осадительной центрифуге регулировка эксцентриситета "е" пакета дисков достигается изменением толщины прокладки 14 под кронштейном 11, а поворот на угол α осуществляется вращением этого кронштейна на оси 13 и фиксацией его гайкой 15. В фильтрующем центрифуги регулировка эксцентриситета достигается одновременно перезатяжкой гаек 20, а угловой поворот осуществляется перемещением и вращением осей 19 в пазах 18 кронштейнов 11 (фиг. 3, 4).

Таким образом, данная конструкция центрифуги позволяет отказаться от сложного механизма-редуктора.

Предложенная конструкция средства для транспортировки и выгрузки твердой фракции позволяет заменить трение скольжения выгрузочного элемента о твердую фракцию на трение качения и привод его непосредственно от ротора. Это существенно уменьшает энергетические затраты на привод и соответственно уменьшает абразивный износ указанного средства и ротора, что увеличивает ресурс работы центрифуги.

Использование: для разделения суспензии на жидкую и твердую фракции в центробежном поле. Сущность: центрифуга для разделения суспензии включает кожух со сборниками жидкой и твердой фракций, установленный в нем ротор в виде барабана с отверстиями для отвода жидкой фракции и окнами для удаления твердой фракции, размещенное внутри барабана средство для транспортировки и выгрузки последней и питающую трубу. Указанное средство состоит из расположенных по длине барабана на расстоянии один от другого дисков, образующих пакет, форма которого аналогична форме ротора. Пакет приводится во вращение путем фрикционного сцепления через твердую фракцию со стенкой барабана. Пакет установлен так, что его ось расположена эксцентрично оси барабана, и снабжен механизмом для измельчения эксцентриситета и поворота пакета относительно оси барабана. 4 ил.

ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ, включающая кожух со сборниками жидкой и твердой фракций, установленный в нем ротор в виде барабана с отверстиями для отвода жидкой фракции и окнами для удаления твердой фракции, размещенное в барабане средство для транспортировки и выгрузки последней и питающую трубу, отличающаяся тем, что указанное средство состоит из расположенных по длине барабана на расстоянии один от другого дисков, образующих пакет, форма которого аналогична форме ротора, приводимый во вращение путем фрикционного сцепления через твердую фракцию со стенкой барабана, при этом пакет установлен так, что его ось расположена эксцентрично оси барабана, и снабжен механизмом для изменения эксцентриситета и поворота пакета относительно оси барабана.