Осадительная центрифуга Советский патент 1983 года по МПК B04B1/20 B04B11/02 

Изобретение относится к разделению суспензий, в мастноепги к осадительным подвесным (маятниковым)цент рифугам, и может быть применено в х мической, .угольной, пищевой и других отраслях промышленности. По основному авт.св. ff 858925 известна осадительная центрифуга, включающая корпус с крышкой и сборниками разделенных фаз ибуферной жидкости, установленный на валу цилиндрический ротор, имеющий в верхней торцевой стенке отверстия для отвода фугата и центрально расположенное отверстие с отбортовкой для отвода осадка и снабженный радиальными перегородками, жестко связанными с корпусом ротора, устройством для подвода и распределения суспензии, упругой кольцевой оболочкой, образующей со стенками ротора.зазор для подвода буферной жидкости, и ка мерой для подвода буферной жидкос;ти В полости ротора коаксиально установлен неподвижно или с возможность вращения шнек для выгрузки осадка. Кроме того, внутри полости барабана шнека и на его верхней торцевой сте ке в канале для отвода осадка установлены криволинейные лопасти, обращенные вогнутой поверхностью в направлении вращения 13. Недостатком данной центрифуги является то, что упругая кольцевая оболочка каж/:р)1й раз при вращении ротора перед загрузкой суспензии растягивается с минимальной длины окружности центрально расположенного отверстия с отбортовкой для от вода осадка до ее максимальной длины, равной длине окружности внутрен ней полости ротора плюс удвоенной высоте радиальных перегородок, и сжимается вместе с осадком в наг1равлении при подаче буфер ной жидкости до тех пор, пока осадок не. достигнет шнека, т.е. до пер воначальной минимальной длины окруж ности оболочки. Первоначально :оболочка устанавливается в полости ротора ТЭК, что ее диаметр равен диаметру центрально расположенного отверстия с отбортовкой, т.е. длина окружности оболочки является минимальной. Постоянное действие знакоперемен ных нагрузок (растяжение сжатие) на кольцевую Оболочку приводит к по тере м анмческой прочности материала оболочки, появлению усталостных трещин и в дальнейшем к разрыву и преждевременному выходу из строя кольцевой оболочки, ее замене с остановкой центрифуги, что также снижает ее производительность. Вследствие указанного уменьшается надежность эксплуатации центрифуги. Цель изобретения - снятие знакопеременных нагрузок с упругой кольцевой оболочки и повышение надежности работы центрифуги. Цель достигается тем, что в осадительной центрифуге верхние части радиальных перегородок прикреплены к оТбортовке центрально расположенного отверстия для отвода осадка,. а нижние соединены между собой при помощи кольца, при этом радиальные перегородки установлены с зазором относительно упругой кольцевой оболочки.Л На фиг. 1 схематично изображен ротор предлагаемой центрифуги, разрез; на фиг. 2 - то же, осевой разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 3 поперечный разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. k - то же, при выгрузке осадка; на фиг. 5 - узел 1 на фиг. 2; на фиг. 6 узел П на фиг. 2, Осадительная центрифуга включает цилиндрический ротор 1, расположенный в корпусе 2 с крышкой 3, сбор-.ники Л и 5 жидкой фазы и буферной жидкости. Ротор 1 содержит корпус 6 с верхней торцевой стенкой 7 и днищем 8, устройство 9 для подвода и распределения суспензии, камеру 10 для подвода буферной жидкости, упругую кольцевую оболочку 11 (фиг. 1-3), Верхние края оболочки 11 закреплены на корпусе б, а нижние - на нижней части устройства 9 Для подвода и распределения суспензии при помощи вставки 12 (фиг. , 5 и 6). В верхней торцевой стенке 7 имеются отверстия 13 для отвода фугата, в днище 8 корпуса 6 - большие отверстия 1 для подачи буферной жидкости .под оболочку 11, а в корпусе 6 малые отверстия 15 для вывода буферной жидкости. Ротор 1 установлен на вертикальном валу .16. На крышке 3 центрифуги коаксиально в полости ротора 1 установлен шнек 17 мепод вижно или с .возможностью вращения. Шнек 17 содержит барабан 18 с полый валом 19 жестко закрепленным на крышке центрифуги (фиг. 1) или с возможностью вращения в подшипниках уз ла подвески 20 шнека 17. Узел подве ки 20 жестко связан с крьяикой 3 цен рифуги. Шнек 17, установленный с во можностью вращения, имеет внутри по лости барабана 18 криволинейные лопасти 21, а на его верхней торцевой стенке в канале для отвода осадка криволинейные лопасти 22, обращенны вогнутой поверхностью в направлении вращения (фиг, 2 и З). Полый вал 19 шнека 17 с питающей трубой 23 снабжен конусом для направления суспензии в устройство 9 для подвода и распределения суспензии в роторе 1 (фиг. 1-3). В верхней торцевой стенке 7 ротора 1 имеется центрально расположенное отверстие 25 с отбортовкой для отвода осадка. Для предотврснцения отстаивания суспензи от вращающегося корпуса и для установки кольцевой оболочки 11 без рас тяжения по поверхности внутренних стенок корпуса $ ротор 1 снабжен ра диальными перегородками 26, верхние части которых прикреплены к отбортовке центрально расположенного отверстия 25 для отвода осадка, а ниж ние соединены между собой п(и помощи кольца 27 (фиг. 1 и 2). Радиальные перегородки 26 установлены с зазором относительно упругой кольце вой оболочки 11, Осадительная центрифуга работает следующим образом. При вращении ротора 1 упругая кольцевая оболочка 11, устанобленная без растяжения по поверхности . внутренних стенок корпуса 6, под действием центробежной силы дополнительно прижимается к , а также к внутренним стенкам днища 8 верхг ней торцевой стенкой 7, Суспензия, поступающая через питакхцую трубу 23, конус 2i( и устройство 9 дяя под вода и распределения суспензии, за полняет периферийный объем ротора 1 и поджимает упругую оболочку 11 к внутренней поверхности ротора, что создает нормальные условия для осаждения частиц твердой фазы и рае номерного расположения осадка. Сус-, пензия захватывается радиальными перегородками 26 и -вращается вместе с ротором. Под действием центробежных сил происходит разделение суспензии, и ее твердая фаза оседает на упругой кольцевой оболочке 11, а фугат через отверстия 13 для отвода фугата верхней торцевой стенки 7 попадает в сборник k жидкой /фазы. После образования определенного слоя осадка подают буферную жидкость, например воду, которая под небольшим перепадом давления, через камеру 10 для подвода буферной жидкости и большие отверстия 1 поступает в зазор для подвода буферной жидкости, образованный стенками корпуса 6, днищем 8 и упругой оболочкой 11, вследствие чего последняя вместе с осадKCW двигается к оси и частично складывается по высоте радиальных перегородок 26 до тех пор, пока осадок не достигнет шнека 17 (фиг. 3 и ). При дальнейшей подаче буферной жидкости осадок захватывается неподвижным шнеком 17, жертко закрепленным на крышкеЗ центрифуги (фиг. 1), или вращающимся шнеком 17 в узле подвески 20 (фиг. 2 и З). Шнек внутри полости барабана 18 имеет криволинейные лопасти 21 (фиг. 3 и 4), а на его верхней торцевой стенке в канале для отвода осадка - криволинейные лопасти 22 (фиг, 2-4) для возможности регулирования относительного числа оборотов ротора 1 и шнека 17, в связи с чем центрифуга пригодна для выгрузки любого осадка. Шнек 17 вращается в узле подвески 20 за счет контакта его с осадком. После окончания контакта шнека 17 с осадком он останавливается криволинейными лопастями 21 и 22. Осадок направляется через центрально расположенное отверстие 25 с отбортовкой для отвода осадка шнеком 17, проходит через канал дпя отвода осадка, образованный крьяпкой 3 и сборником k жидкой зы, и «сгружается. Выгрузка осадка и подача буферной жидкости орекращаются при достижении упругой кольцевой оболочкой 11 внешнего диаметра отверстия 25 сотбортовксЛ для отвода осадка. На оболочке остается определенный остаточный слой осадка, подбираемый опытным путем по количеству подаваемой суспензии, выгружаемого осадка, буферной жидкости или другим известным способом. Остаточный слой осадка защищает оболочку 11 от контакта со шнеком 17. После выгрузки осадка подачу буферной жидкости прекращают. Оставшаяся в роторе 1 буферная жидкост) удаляется через малое отверстие 15. Прекращение выхода жидкости мерез Т отверстие 15 .свидетельствует 6 TOMj что оболочка 11 заняла свое рабочее положение, и процесс разделения сус-. пензии может быть продолжен (фиг.1-«Х При наличии радиальных перегородок, верхние части которых прикреплены к отбортовке центрально располоменного отверстия для отвода осадКа а нижние соединены между собой при помощи кольца, установленных с зазо1г Рбм относительно упругой кольцевой оболочки кольцевая оболочка помещена без растяжения по поверхности внутренних стенок корпуса ротора, верхней торцевой стенки и i днища , которая при работе центрифуги не растягивается и не сжимается, а частично складывается по высоте радиальных перегородок, снимаются знакопеременные нагрузки с упругой кольцевой оболочки, повышается надежность работы центрифуги.

в Z7 П Фиг.2

22

17

23

6-6

11

26

.5

Фиг.6