Шнековая центрифуга Российский патент 2022 года по МПК B04B1/00 B04B1/20 

Изобретение относится к оборудованию для центробежного разделения суспензий и может быть использовано в химической, пищевой, нефтедобывающей и других областях промышленности, а также для решения экологических проблем, связанных с обеспечением экологической безопасности коммунальных и производственных сточных вод.

Известны шнековые центрифуги по патенту РФ №75328. Недостатком таких центрифуг является то, что они не могут разделять трехфазную суспензию на твердую фракцию, легкую жидкую фракцию и тяжелую жидкую фракцию, т.е. не могут использоваться как трехфазные центрифуги (трикантеры).

Технический результат от использования изобретения заключается в возможности использования центрифуг по патенту РФ №75328 как двухфазных центрифуг (декантеров), так и трехфазных центрифуг (трикантеров).

Технический результат достигается за счет того, что в центрифуге по патенту РФ №75328 в зоне осветления (см. рисунок в патенте) между барабаном ротора и цапфой имеется кольцевая вставка со сквозными осевыми и радиальными отверстиями, полости которых не сообщаются между собой, причем внутренний диаметр кольцевой вставки больше диаметра выгрузки твердой фракции, но меньше диаметра слива жидкой фракции в цапфе ротора, а в продолжение внутренней поверхности кольцевой вставки со стороны цапфы имеется кольцевой уступ, внутренний диаметр которого меньше внутреннего диаметра кольцевой вставки, на котором размещены сквозные радиальные отверстия, при этом в корпусе центрифуги в зоне осветления имеется патрубок для слива легкой жидкой фракции, полость которого не сообщается с полостью патрубка для слива тяжелой жидкой фракции.

Изобретение поясняется чертежами:

На рис. 1 схематически изображен продольный разрез центрифуги по патенту РФ №75328, на рис. 2 – сечение А-А на рис. 1. Шнековая центрифуа (рис. 1, рис. 2) содержит полый цилиндроконический ротор 1 с окнами 2 для вывода твердой фракции и окнами 4 в цапфе 3 для слива тяжелой жидкой фракции, снабженными кольцом 5 для регулирования уровня слива. Внутри ротора 1 соосно расположен шнек 6 со спиральными витками 7 и окнами 8 для ввода суспензии в полость ротора 1. Питающая труба 9 подает суспензию в полость шнека 6.

Между ротором 1 и цапфой 3 имеется кольцевая вставка 10 с радиальными отверстиями 11, осевыми отверстиями 12 и кольцевым уступом 13. Между кольцевой вставкой 10 и окнами 4 для слива тяжелой жидкой фракции сформирована зона гидрозатвора. Патрубок 14 служит для удаления твердой фракции, патрубок 15 – для удаления легкой жидкой фракции, патрубок 16 – для удаления тяжелой жидкой фракции.

На рис. 2 приведен разрез А-А центрифуги с восемью радиальными отверстиями 11 и восемью осевыми отверстиями 12.

Центрифуга работает следующим образом:

Исходная двухфазная или трехфазная суспензия по питающей трубе 9 поступает в полость шнека 6 и далее через окна 8 в полость ротора 1. Под действием центробежного поля от вращения центрифуги твердая фракция отжимается к внутренней поверхности ротора 1 и витками 7 шнека 6 транспортируется к окнам 2 и выводится из центрифуги через патрубок 14. Жидкая фракция движется от окон к кольцевой вставке 10. Под действием центробежного поля тяжелая жидкая фракция отжимается к внутренней поверхности обечайки ротора 1, проходит через осевые отверстия 12 в кольцевой вставке 10 и далее через окна 4 удаляется из ротора 1 и через патрубок 16 выводится из центрифуги.

Уровень тяжелой жидкой фракции в зоне гидрозатвора устанавливается регулировочным кольцом 5.

Легкая жидкая фракция отжимается к внутренней поверхности жидкостного кольца ниже уровня тяжелой жидкой фракции в зоне гидрозатвора, через радиальные отверстия 11 в кольцевой вставке 10 удаляется из ротора 1 и через патрубок 15 выводится из центрифуги. Кольцевой уступ 13 препятствует перетеканию легкой жидкой фракции в зону гидрозатвора, а постоянный уровень тяжелой жидкой фракции в зоне гидрозатвора препятствует перетеканию легкой жидкой фракции в зону гидрозатвора по осевым отверстиям 12 в кольцевой вставке 10.

При обработке двухфазных суспензий жидкая фракция через осевые отверстия 12, окна 4 и патрубок 16 выводится из центрифуги.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет на одной и той же центрифуге одинаково эффективно обрабатывать и двухфазные и трехфазные суспензии.

Предложена шнековая центрифуга для разделения суспензий. Она имеет цилиндроконический ротор с окнами отвода жидкой и твердой фракции, регулировочное кольцо, соосно расположенный внутри ротора шнек со спиральными витками, а также патрубок для слива легкой жидкой фракции, полость которого не сообщается с полостью патрубка для слива тяжелой жидкой фракции. Между ротором и цапфой с окнами для слива жидкой фракции имеется кольцевая вставка со сквозными радиальными и осевыми отверстиями, полости которых не сообщаются между собой. Внутренний радиус кольцевой вставки больше радиуса выгрузки твердой фракции, но меньше радиуса слива жидкой фракции в цапфе ротора, а в продолжение внутренней поверхности кольцевой вставки со стороны цапфы имеется кольцевой уступ, внутренний диаметр которого меньше внутреннего диаметра кольцевой вставки, на котором размещены сквозные радиальные отверстия. Технический результат заключается в том, что на одной центрифуге можно одинаково эффективно обрабатывать и двухфазные и трехфазные суспензии. 2 ил.

Шнековая центрифуга для разделения суспензий, включающая цилиндроконический ротор с окнами отвода жидкой и твердой фракции, регулировочное кольцо, соосно расположенный внутри ротора шнек со спиральными витками, а также патрубок для слива легкой жидкой фракции, полость которого не сообщается с полостью патрубка для слива тяжелой жидкой фракции, отличающаяся тем, что между ротором и цапфой с окнами для слива жидкой фракции имеется кольцевая вставка со сквозными радиальными и осевыми отверстиями, полости которых не сообщаются между собой, причем внутренний радиус кольцевой вставки больше радиуса выгрузки твердой фракции, но меньше радиуса слива жидкой фракции в цапфе ротора, а в продолжение внутренней поверхности кольцевой вставки со стороны цапфы имеется кольцевой уступ, внутренний диаметр которого меньше внутреннего диаметра кольцевой вставки, на котором размещены сквозные радиальные отверстия.