ОСАДИТЕЛЬНАЯ ЦЕНТРИФУГА Российский патент 1995 года по МПК B04B11/02 B04B1/14 

Изобретение относится к области разделения суспензий на легкую и тяжелую фракцию в центробежном поле, а точнее к осадительным центрифугам, и может быть использовано в химической, нефтеобрабатывающей и других отраслях промышленности.

Известна осадительная центрифуга для разделения суспензий включающая кожух, ротор, имеющий отверстия для вывода легкой фракции и отверстие в виде кольцевой щели для вывода тяжелой фракции, клапан, перекрывающий эту щель, исполнительный механизм, приводящий в движение этот клапан, и питающую трубу для подачи суспензии в ротор [1]
Недостатком известной центрифуги является периодичность ее работы на продукте, т. е. сначала происходит заполнение ротора суспензией, затем ее разделение и выгрузка разделенных фракций. Эта цикличность работы уменьшает производительность машины, ухудшается качество разделяемых фракций, так как при выгрузке происходит полное опорожнение ротора (клапан, охватывающий всю выгрузочную щель, не позволяет производить частичную выгрузку, при которой происходит смешивание остатков разделяемых фракций), также уменьшается ресурс и надежность работы центрифуги.

Ближайшей к предложенному техническому решению является осадительная центрифуга, включающая кожух, установленный в нем ротор в виде барабана, имеющего отверстия для отвода легкой фракции и отверстия для вывода тяжелой фракции, расположенный внутри ротора эксцентрично относительно его оси выгрузочный элемент для тяжелой фракции, представляющий собой игольчатые клапаны, средство для изменения его эксцентриситета, представляющее собой стакан с возможностью изменения его эксцентриситета относительно оси ротора, питающую трубу для подачи суспензии в ротор [2]
Недостатком известной конструкции является то, что выгрузка тяжелой фракции осуществляется через отверстия в роторе, выполненные в периферийной его части. Эта фракция удаляется только в районе отверстий, в остальных частях ротора образуются застойные зоны. Это уменьшает полезный объем ротора и надежность выгрузки тяжелой фракции, склонной к зависанию.

Цель изобретения повышение производительности центрифуги вследствие отсутствия застойных зон тяжелой фракции в роторе.

Это обеспечивается путем непрерывной выгрузки тяжелой фракции равномерно по всему периметру ротора. В предложенной осадительной центрифуге, включающей кожух, установленный в нем ротор в виде барабана, имеющего отверстия для отвода легкой фракции и для вывода тяжелой фракции, расположенный внутри ротора эксцентрично относительно его оси выгрузочный момент для тяжелой фракции, средство для изменения его эксцентриситета и питающую трубу, отверстие для вывода тяжелой фракции выполнено в виде кольцевой щели, а выгрузочный элемент представляет собой диск, установленный с возможностью свободного вращения на хвостовике вала таким образом, что периферийная часть его образует закрытый и открытый участки щели, перемещающиеся по окружности ее в процессе вращения.

На фиг. 1 изображена центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 центрифуга с ротором в виде цилиндрического барабана, продольный разрез.

Осадительная центрифуга включает кожух 1 со сборниками 2 и 3 для отвода легкой и тяжелой фракции, установленный в кожухе на валу 4 ротор в виде барабана 5, имеющего отверстие 6 для отвода легкой фракции и отверстие для вывода тяжелой фракции, выполненное в виде кольцевой щели 7, расположенный внутри ротора эксцентрично относительно его оси выгрузочный элемент для тяжелой фракции, представляющий собой диск 8, установленный с возможностью свободного вращения на хвостовике 9 таким образом, что его периферийная часть образует закрытый 10 и открытый 11 участки щели, перемещающиеся по окружности в процессе вращения, средство для изменения эксцентриситета, содержащее вал 12, установленный в подшипниках 13 эксцентрично оси ротора и жестко связанный с хвостовиком 9, который расположен эксцентрично оси этого вала, фиксатор 14 последнего и питающую трубу 15.

Вал 4 барабана 5 установлен в подшипниках 16 на цапфе 17 и снабжен приводным шкивом 18.

Диск 8 установлен на хвостовике 9 при помощи подшипника 19. Барабан центрифуги может быть образован двумя конусообразными тарелями 20 (фиг. 1) или выполнен в виде цилиндрической обечайки 21 (фиг. 3). Согласно конструкции, изображенной на фиг. 3, центрифуга снабжена шнеком 22 для транспортировки тяжелой фракции к кольцевой щели 7, вал 23 которого имеет приводный шкив 24.

Центрифуга работает следующим образом.

Суспензия подается в барабан 5 по питающей трубе 15, в которой под действием центробежных сил происходит ее разделение. Легкая фракция через отверстия 6 попадает в сборник 2, а тяжелая фракция скапливается в средней периферийной части барабана 5. Вначале диск 8 полностью перекрывает кольцевую щель, при этом его эксцентриситет равен 0. При этом происходит накопление тяжелой фракции. Когда она полностью заполнит периферийную часть барабана 5, производят поворот вала 12 на некоторый угол, при котором устанавливается необходимый эксцентриситет е диска 8. При этом величина открытого участка 11 щели 7 становится такой, при которой поддерживается определенный уровень тяжелой фракции в барабане 5. Это создает нормальные условия для разделения суспензии и предотвращает прорыв легкой фракции в кольцевую щель 7. Определенное положение вала 12 обеспечивается при помощи фиксатора 14. Тяжелая фракция попадает в сборник 3, откуда она выводится из центрифуги. В ходе рабочего цикла положение открытого участка 11 щели изменяется по окружности с частотой равной частоте вращения барабана 5. Вследствие этого тяжелая фракция равномерно выгружается по всему объему ротора. Происходит саморегенерация всей кольцевой щели 7 диском 8.

Привод ротора осуществляется через шкив 18.

В центрифуге с ротором в виде цилиндрической обечайки 21 тяжелая фракция принудительно транспортируется к кольцевой щели 7 шнеком 22, который приводится во вращение через шкив 24. Такое конструктивное выполнение центрифуги обеспечит надежную выгрузку тяжелой фракции равномерно по всему периметру ротора без образования застойных зон, с принудительной регенерацией выгрузочной кольцевой щели, что дает возможность обработку суспензий, содержащих трудно выгружаемые фракции. Указанное преимущество позволит повысить производительность центрифуги благодаря лучшему использованию полезного объема ротора.

Использование: изобретение относится к оборудованию для разделения суспензий на фракции. Сущность: осадительная центрифуга включает кожух, установленный в нем ротор в виде барабана, имеющего отверстия для отвода легкой фракции и для вывода тяжелой фракции расположенный внутри ротора эксцентрично относительно его оси выгрузочный элемент для тяжелой фракции, средство для изменения его эксцентриситета и питающую трубу. Отверстие для вывода тяжелой фракции выполнено в виде кольцевой щели. Выгрузочный элемент представляет собой диск, установленный с возможностью свободного вращения на хвостовике вала таким образом, что периферийная часть его образует закрытый и открытый участки щели, перемещающиеся по окружности в процессе вращения. 3 ил.

ОСАДИТЕЛЬНАЯ ЦЕНТРИФУГА, включающая кожух, установленный в нем ротор в виде барабана, имеющего отверстия для отвода легкой фракции и отверстие для вывода тяжелой фракции, расположенный внутри ротора эксцентрично относительно его оси выгрузочный элемент для тяжелой фракции, средство для изменения его эксцентриситета и питающую трубу, отличающаяся тем, что отверстие для вывода тяжелой фракции выполнено в виде кольцевой щели, а выгрузочный элемент представляет собой диск, установленный с возможностью свободного вращения на хвостовике вала так, что периферийная часть его образует закрытый и открытый участки щели, перемещающиеся по окружности ее в процессе вращения.