Центрифуга Советский патент 1984 года по МПК B04B3/02 

00 4 Изобретение относится к фильтруюfOftH центрифугам и предназначено для разделения суспензий, полученных в производствах тяжелого органического синтеза, например в производстве мономеров, а также в других отраслях промышленности. Известна фильтрующая центрифуга для разделения суспензий, включающая установленный на вертикальном валу цилиндрический ротор и устройство дЯя выгрузки осадка, два параллельно расположенных и соединенных стойками диска и механизм подъема последних, включающий шток. Продукт фильтруется через кольцевые зазоры, образующиеся между поршнем и обечайкой ротора Перемещение поршня обеспечивается с помощью вспомогательного механизма После накопления предельного количества осадка, при движении поршня вверх, он выбрасывается из ротора 1J Недостатком указанной центрифуги является необходимость при выгрузке осадка поступательно перемещать ввер ВСЮ уплотненную, в виде цилиндра, ,массу осадка, размещенную между двумя ограничительными дисками, что вле чет за собой увеличение энергозатрат Известна также центрифуга, включа щая корпус, разделенный перегородкой на камеры для приема фильтрата и осадка, установленный в корпусе на вертикальном валу ротор, состоящий иэ основания. И цилиндрический перфорированной обечайки, устройство для выгрузки осадка, содержащее размещен нъ& в роторе параллельно его основанию диск, к которому радиально прикреплены с образованием секций для накопления осадка ребра, и механизм подъема, включающий полый шток с фла цем, установленный на валу ротора с помощью резьбового соединения, и обгонную муфту, в обойме которой размещена ступица ротора, а звездочка жестко связана с валом последнего. Суспензия подаётся вр внутренннио полость ротора и под действием центробежных сил фильтруется через д1 змещенное на перфорированной обечайке ротора фильтрующее основание. После образования слоя осадка подача суспензии прекращается, и в продолжа ющем вращаться роторе центрифуги про , исходит дополнительный отжим (сушка) осадка. Выгрузка последнего происходит при остановке или торможении вертикального вала, при зтом останавлийается или замедляется жестко связанной-с валом звездочки муфты. Ролики выходят из заклинивающего по-« ложения между пазами звездочки и обоймы, жестко связанной с конечной частью ступицы ротора, продолжающего вращаться по инерции с большой скоростью. При этом образованные между радиально прикрепленными к дискам ребрами секции с накопленным в них осадком продолжают вращаться в ту же сторону. Полый шток совершает поступательное движение в верхнее крайнее положение, вращаясь по резьбовому соединению относительно вала в противоположном направлении, до упора в буртик втулки. При выходе штока из полости ротора происходит инерционное сбрасывание осадка и выведение его из центрифуги 2. Недостатком этой центрифуги является то, что при выгрузке осадка необходимо поступательно перемещать вверх всю уплотненную, в виде цилиндра, массу осад1 а, размещенную между дисками, что вызывает повыпенные нагрузки в резьбовом соединении, связывающем полый шток и вертикаль|ный вал, и в целом влечет за собой увеличение энергозатрат. Кроме того, подъемный механизм, включающий полый шток с фланцем, выполнен сложным и громоздким, так как фланец имеет участок со сплошной обечайкой, пере-ходящей в вертикальные ребра, соединянлцие два ограничительных диска. Громоздкость и увеличение веса усложняет балансировку и снижает надежность центрифуги в работе. Целью изобретения является снижение энергоемкости и повышение надежности в работе. Цель достигается тем, что в центрифуге, включающей корпус, разделенный перегородкой на камеры для приема фильтрата и осадка, установленный в :|й рпусе на вертикальном валу ротор, состоящий из основания и цилиндрической перфорированной обечайки, устройство для выгрузки осадка, содержащее размещенный в роторе параллельно его основанию диск, к которому радиально прикреплены с образованием секций для накопления осадка ребра,механизм подъема, включаюпр1й полый шток с фланцем, установленный на валу ротора с помощью резьбового соединения, и обгонную муфту, в обойме которой размещена ступица ротора, а звездочка жестко связана с, валом последнего цилиндрическая обечайка ротора прикреплена к фланцу полого штока механизма подъема, а перегородка корпуса представляет собой стакан, укрепленный днищем на валу ротора с возможностью осевого возвратно-поступатель ного перемещения. На фиг. 1 схематично изображена центрифуга, вертикальный .резрез j на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1j на фиг. 4 - схема выгрузки осадка. Центрифуга включает корпус 1, раз деленный перегородкой 2 на камеру 3 для приема фильтрата и камеру 4 для приема осадка, установленный в корпусе 1 на вертикальном валу 5 ротор состоящий из основания 7 и цилиндрической перфорированной обечайки 8, устройство 9 для выгрузки осадка, механизм 10 подъема. Устройство 9 для выгрузки осадка содержит размещенный в роторе 6 параллельно его основанию 7 диск 11, к которому радиально прикреплены с образованием секции 12 для накопления осадка ребра 13. Механизм 10 подъема включает noJjb шток 14 с фланцем 15, установленный на валу 5 ротора 6 с помощью резьбового соединения 16, и обгонную муфту 17, в обойме 18 KOTOpofi размеще)на ступица 19 ротора 6, а звездочка 20 жестко связана с валом 5 последнего, В пазах звездочки 20 размещены ролики 21. Цилиндрическая обечайка 8 ротора прикреплена к фланцу 15 полого штока 14 механизма подъема 10. Перегородка 2 корпуса 1 представ- ляет собой стакан, укрепленный днищем 22 на валу 5 -ротора 6 с возможностью осевого возвратно-поступатель ного перемещения своими ребрами 23 по направляющим 24 корпуса 1 центрифуги. Днище 22 по оси вращения имеет тонкостенный цилиндр 25 для ограждения рабочей полости центрифуги от капелек масла. Основание 7 ротора 6 имеет кольцевой паз 26 с установленной в нем прокладкой 27, необходимой для плотного прижатия к нему выгрузочной кромки цилиндрической перфорированно обечайки 8, которая с помощью подвиж ного фланца 28, болтов 29 и пружин аммортизаторов 30 крепится к фланцу 15 полого штока 14. 14 Нижняя часть полого щтока 14 вьшолнена в виде тонкостенного цилинд.ра 31, служащего в совокупности с тонкостенным, цилиндром 32 вертикального вала 5 и промежуточным тонкостенньм цилиндром 33 - защитой рабоч-ей полости центрифуги от капелек масла при подъеме ротора в крайнее верхнее положение. Внутренняя полость вала 5 служит для размещения в ней неподвижной трубы запитки 34 и имеет в нижней своей части радиальные сверления 35 для ввода загружаемой суспецзии а рабочую полость центрифуги. Корпус 1 центрифуги имеет выступы 36 для упора днища 22 перегородки 2 в крайнем верхнем положении. Центрифуга работает следующим образом. Вертикальному валу 5 сообщается крутящий момент в направлении против часовой стрелки. Ролики 21 обгонной муфты 17, находящиеся в пазах звездочки 20, заклиниваются между наружной обоймой 18 и звездочкой 20, обеспечивая вращение муфты 17 и ротора 6 как одного целого. Полый шток 14с фланцем 15 и цилиндрической перфорированной обечайкой 8 ротора 6, находящийся в состоянии покоя и в силу своей инерции вращаясь по резьбовому соединению 16 относительно вала 5 в противоположном направлении, двигается вниз. При соприкосновении выгрузочной кромки цилиндрической обечайки 8 с кольцевым пазом 26 и установленной в нем прокладкой 27 основания 7 ротора 6 поступательное движение штока 14 продолжается по направляющим болтам 29 и через пружины-аммортизаторы 30 подвижному фланцу 28 и цилиндрической обечаЙ14е 8 передается усилие дополнительного прижатия для обеспечения герметичности ротора 6. Перегородка 2 удерживается от проворота ребрами 23, размещенными в направляющих 24 корпуса 1, и совершает, при этом, поступательное.двюкение вниз. Шток 14 устанавливается в нижнем крайнем положении и, далее, вместе с ротором 6 вращается как одно целое. В этом положении нижняя кромка перегородки 2 находится ниже основания 7 ротора 6, обеспечивая этим самым четкое разделение камеры 3 приема фильтрата от камеры 4 приема осадка.

5

Суспензия подается во внутреннюю полость ротора 6 и под действием центробежных сил фильруется через размещенное на перфорированной обечайке 8 ротора 6 фильтрующее основание. После образования слоя осадка подача суспензии прекращается, и в продолжающем вращаться роторе центрифуги происходит дополнительньй отжим (сушка) осадка. Выгрузка последнего происходит при остановке или торможении вала 5. При этом останавливается или замедляется вращение Лестко Связанной с валом 5 звездочки 20 обгонной муфты 17. Ролики 21 выходят из заклинивающего положения между пазами звездочки 20 и обоймой 18, жестко связанной с конечной частью ступицы 19 ротора 6, продолжающего по инерции вращаться с большой скоростью. Образованные между радиал но прикрепленными к диску 11 и основанию 7 ребрами 18 секции 12 с накопившимся в них осадком продолжают вращаться в ту же сторону.

Шток 14 вместе с фланцем 15 и цилиндрической перфорированной обечайкой 8 в силу преобретенной инерции отрывается от уплотненного осадка, удерживаемого диском 11, и соверша-. ет поступательное движение в верхнее крайнее положение, вращаясь по резь14 .в

бовому соединению 16, относительно вертикального вала 1 в противоположном направлении до упора днища 22 перегородки 2 в выступы 36 корпуса 1 центрифуги.

Одновременно с подъемом вверх фланца 15 штока 14 поднимается вверх перегородка 2, представляющая собой стакан, укрепленньй днищем 22 на валу 5 с возможностью осевого перемещения, при этом нижняя выгрузочная кромка цилиндрической перфорированной обечайки 8 остается вначале прижатой к прокладке 27 Кольцевого паза-26

основания 7 ротора 6 и не участвует в поступательном движении до максимального увеличения шага между витками пружин-аммортизаторов 30 и yjtopa фланца 1,5 в головки направляющих

болтов 29. Этим самым достигается превышение нижней кромки перегородки 2 (не мешающей выгрузке осадка и ос.тающейся чистой) над выгрузочной кромкой цилиндрической перфорированной

обечайки 8 ротора 6.

Осадок инерционно и послойно выгружается через увеличивающуюся до предельного значения кольцевую щель, образованную меаду оснвванием 7 и выгрузочной кромкой цилиндрической перфорированной обечайки 8 ротора 6.

2i

ЦЕНТРИФУГА, включающая корпус, разделенный перегородкой на камеры для приема фильтрата и осадка, установленный в корпусе на вертикальном валу ротор, состояпщй из основания и цилиндрической перфорированной обечайки, устройство для выгрузки осадка, содержащее размещенный в рогторе параллельно его основанию диск, к которому радиально прикреплены с образованием секций для накопления осадка ребра, механизм подъема, вклю чакмдаА полый шток с фланцем, установленный на валу ротора с помощью резьбового соединения, и обгонную ксуфту, в обойме которой размещена ступица ротора, а звездочка жестко соединена с валом последнего, отличающая с я тем, что, с снижения энергоемкости и повышения надежности в работе, цилиндрическая обечайка ротора прикреплена к фланцу полого штока механизма подъема, а перегородка корпуса представляет собой стакан, (Л укрепленный днищем на валу ротора с возможностью осевого возвратио-поступательнсго перемещения.

Фиг. 2

8

(риа.Ц.