Центрифуга Советский патент 1983 года по МПК B04B3/00 

ф1и.1

f 2

Ь

со

00

о Изобретение относится к устрой«ствам для разделения суспензий фил рованием в поле центробежных сил и может быть использовано в горнохимической и других областях промышленности. Для работы фильтрующих центрифу в оптимальном режиме требуется обеспечение определенной консистенции разделяемой суспензии. Поскольку в. реальных условиях подлежащие разделению продукты обогащения дале ко не всегда имеют оптимальную концентрацию, принято снабжать цент рифугу устройствами предварительного сгущения, от эффективности работы которых зависит качество разделения в центрифуге Известна схема включения центрифуги, согласно которой обрабатываемая суспензия проходит предварительное сгущение в радиальных отстойниках l. . Недостатком этой схемы является большая инерционность системы, слож ность регулирования работы сгустителя для обеспечения однородной концентрации суспензии, поступающзй на центрифугу при колебаниях ха- рактеристиии нагрузки радиального сгустителя. Известна также центрифуга, содержащая корпус, фильтрующий ротор, питающий трубопровод, снабженный камерой предварительного сгущения, поступающей в ротор суспензии. В этой центрифуге обеспб;чено предварительное частичнбе сгущение исходной суспензии 2J. Однако работа камеры предварител ного сгущения поступакядей в ротор суспензии неэффективна при использо вании центрифуги в широком диапазоне концентраций / так как с течением времени перфорированная вставка может забираться дисперсной фазой, из-за чего снижается интенсивность фильтрования. Поскольку работа перфорированной вставки неуправляема, то концентрация суспензии, вводимой в ротор центрифуги, подвержена колебаниями, зависящим от колебаний исходной суспензии. I Целью изобретения является повышение производительности за счет стабилизации концентрации поступающей в ротор суспензии. Эта цель достигается тем, что в центрифуге, содержащей корпус, фильтрующий ротор, питающий трубопровод, снабженный камерой предварительного сгущения поступающей в ротор суспензии, включающей кожух, заключенную в него перфорированную вставку и патрубок для отвода фильт рата, камера предварительного сгущения поступающей в ротор суспензии снабжена, дополнительными перфорированными вставками, причем вставки , закреплены в камере с помощью упругих элементов и связаны с виброприводом. На фиг. 1 схематично изображена центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема стабилизации концентрации суспензии с измерением одного параметра; на фиг. 4 - то же, с измерением нескольких параметров. Центрифуга содержит установленный в корпусе 1 фильтрующий ротор 2, в котором расположен толкагаций nojmeHb 3 (фиг. 1). Привод 4 обеспечивает ротору вращательное движение, а поршню - возвратно-поступательное. На передней поверхности поршня укреплен раскручивакяций коиус 5, в который введен отверстие в кры1лке 6 корпуса питающий трубопровод 7. В разрыве питающего трубопровода 7 установлена камера 8предварительного сгущения, поступаюцей в ротор суспензии, включающая ряд перфорированных вставок 9, и снабженная патрубком 10 для отвода фильтрата. Перфорированные вставки 9укреплены в кожухе 11 камеры под вижно с помощью упругих элементов 12, например резиновых, и связаны с виброприводом 13. Центрифуга снабжена системой автоматического управления, включающей регулятор 14 вибропривода и датчики, установленные на трубопроводе 7 и патрубке 10. В одном случае на трубопроводе 7, на участке между конусом 5 и камерой 8, уставовлен датчик 15 концентрации сгущенной суспензии, выход которого подключен к входу регулятора 14 (фиг. 3). В другом случае имеются датчики 16 концентрации и расходомер 17, установленные на трубопроводе 7 пе- ред камерой 8, а также расходомер 18 отводимого по патрубку 10 фильтрата (фиг. 4). Выходы датчика 16 и расходомеров 17 и 18 подключены к входам регулятора 14. Работа центрифуги может осуществ- ляться в режимах стабилизации концентрации поступаклцей в ротор суспензии с регулированием по одному параметРУ (фиг. 3) и по нескольким параметрам (фиг . 4) . В первом случае исходная суспензия по трубопроводу 7 поступает в раскручивающий конус 5, а из него во вращаквдийся ротор 2. Проходя по трубопроводу 7, исходная суспензия предварительно сгущается в камере 8 путем удаления из нее части жидкости через вибрирующие перфорированные вставки 9. Интёнсивмость этого процесса зависит от парс1метров вибрации вставок и, в большей степени, от амплитуды колебаний. Требуемую амплитуду колебаний виброприводу 13 обеспечивает регулятрр 14, который вырабатывает управляющий сигнал на основе сигнала от датчика 15. Если концентрация предварительно сгущенной суспензии уменьшилась, то регулятор воздействует на вибропривод сигналом, увеличивающим аяплиту ду вибрации. В результате процесс предварительного сгущения интенсифи руется и концентрация подаваемой в центрифугу суспензии увеличивается до заданной. При превышении заданно концентрации воздействие на вибропривод противоположно описанному. Сигнал в регуляторе вырабатываете либо пропорционально сигналу от дат чика 15, либо пропорционально скорости его изменения, что является предпочтительным так как качество регулирования улучшается, как извес но, путем управления по производгялм контролируемого параметра. Стабилизированная таким образом по концентрации суспензия, поступая в ротор, под действием центробежных сил разделяется на фильтрат, удаляе мый через перфорированную обечайку ротора 2, и осадок, кото1ялй выгружа ется из ротора поряинем 3, соверяаающим возвратно-поступательное движение. Поскрльку поле центробежных сил, действующих на суспензию, пост янно в установившаяся режиме, то разделение стабилизированной суспен зий обеспечивает постоянство влажности получаемого осгщка и повышение производительности. Во втором случае интенсивность предварительного сгущения в камере ;8 регулируется на осйове материального баланса продуктов в трубопрово де 7 до камеры и после предваритель .ного сгущения. Для этого регулятс Р 14 вырабатывает сигнал управления виброприводом 13 на основе сигнала атчнка концентрации 16 и расходомеров 17 и 18. При постоянных количествах и концентрации суспензии на входе в трубопровод 7 регулятор 14 вырабатывает виброприводу 13 команду на постоянную интенсивность сгущения (постоянная амплитуда), с ко№ек1;и-. ей этого сигнала по фактическому количеству удаляемого камерой 8 . фильтрата. При уменьшении (или увеличении) концентрации и (или) количестве исходной суспензии, регулятор 14 воздействует, соответственно, на уменьшение (или увеличение) амплитуды вибрации, вставок 9, корректирует воздействие по сигналу от расходомера 18, благодаря чему снижается (или повышается) интенсивность предварительного сгущения. Поступающая в центрифугу суспензия в результате этого имеет концентрацию,, сообразную с количеством твердого в ней, что обеспечивает постоянство влажности осадка и повышение производительности. Эксперименты по определению эффективности использования предлага:емого технического решения проводят с использованием центрифуги ФГН-180-IK на суспензии мирабилита. Определяют концентрацию твердой фазы в питании центрифуги и ее производительность при работе на известной центрифуге и на предлагаемой. Определение концентрации твердой фазы та питании центрифуги, регулирование частот и колебаний перфорированных вставок камеры предварительного сгущения проводят вручную.. Производительность центрифуги определяют на основании замеров длительности циклов работы центрифуги и объема осадка и веса осадка в роторе центрифуги. Результаты экспериментов представлены в таблице. I

ЦЕНТРИФУГА, содержащая корпус, фильтрующий ротор, питающий трубопровод, снабженный камерой предварительного сгущения поступающей в ротор суспензии, включающей кожух, заключенную в йего перфорированную вставку и патрубок для отвода фш1ьтрата, о т л и ч а ю щ а я с я т&й, что, с целью повышения производительности за счет стабилизации концентрации поступающей в ротор суспензии, камера предварительного сгущения последней снабжена дополнительными перфорированными вставками, причем вставки закреплены в камере с помощью упругих элементов и связаны с виброприводом.

5,4

24,4

14

50

10,5 6,05 13,6

11,5

40

12,2

44

11,6 12,2 11,5 Как видно из представленных использование предлагаемого технического решения позволяет за счет стабилизации концентрации твердой фаЪы на высоком уровне в питании центрифуги обеспечить, на 30% повышение производительности центрифуги, и достигнуть практически макснмгшьной производительности,

Продолжение таблицы при этом влажность осащка в среднем снизилась. . Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения определяется повышением производительности центрифуг за счет стабилизации потока суспензии на центрифугу при макеимгшьной концентрации твердого и снижения конечной влажности осадка.

0uf.

rr //