Прецессионная центрифуга Советский патент 1984 года по МПК B04B3/06 

11 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промьшшенНОСТИ„Известна прецессионная центрифуга, содержащая конический ротор, смонтированный на наклонном валу, у тановленном в подшипниках, закрепленных в корпусеJ который закреплен на полом валу, причем наклонный вал ротора соединен: карданной муфтой с центральным валомс Частота вращения полого и наклонного валов различнвэ вследствие чего ротор совершает пре цессионное вращение, В этой центрифуге для снижения гироскопического .момента и динамических нагрузок на опоры соотношение полярного и экваториального моментов инерции ротора составляет 0, Пj Однако указанное техническое решение хотя и позволяет несколько сн зить гироскопический момент, но не обеспечивает его минимизацию по все режимах работы прецессионной центри фуги и поэтому не позволяет существенно повысить фактор разделения центрифуг. . Наиболее близкой к изобретению п технической сущности и достигаемому результату является прецессионная центрифуга5 содержащая конический ротор привода с двумя коаксиальными валамиJ вал ротора, ось которого пересекается с осью коаксиальных ва лов, иуравновешивающее устройствоj закрепленное на роторе Г21 , Однако конструктивное выполнение этой центрифуги не позволяет снизит динамические нагрузки до требуемой величины, что снижает производитель ность центрифуги и не позволяет получить осадок достаточно низкой вла ности. Целью изобретения является повышение производительности и снижение влажности осадка. Указанная цель достигается тем, что в процессионной центрифуге включающей конический ротор, привод с двумя коаксиальными валамиэ вал ротора, ось которого пересекается с осью коаксиальных валов, и уравновешивающее устройство,закрепленное на роторе, уравновешивающее устройство выполнено в виде кольца и закреплено на наружной боковой поверхности ротора так, что отношение расстояния от центра масс кольца до точки пересечения оси вращения ротора с осью коаксиальных валов к внутреннему радиусу кольца не превьш1ает , при этом отношение полярного момента инерции прециссирующих масс к их экваториальному моменту инерции составляет 1,11-1,5, На чертеже схематически изображена прецессионная центрифуга продольный разрез, Прецессионная центрифуга содержит ротор 1 закрепленный на наклонном валу 2j установленном с помощью подшипников в наклонном корпусе 3. Наклонный корпус 3 закреплен на полом валу 4, а наклонный вал 2 соединен карданной муфтой 5 с центральным валом 6, Валы 4 и 6 соединены ременной передачей 7 с электродвигателем 8. Вал 4 с помощью подшипников установлен на корпусе 9, на крышке которого закреплена питающая труба 10, На наружной поверхности ротора 1 закреплено кольцо 11. Центрифуга работает следующим образом, Ротор I приводится во вращение вокруг своей оси с помощью центрального вала 6, карданной муфты 5 и наклонного вала 2. При этом ось ротора 1 совершает вращение вокруг вертикальной оси, благодаря вращению наклонного корпуса 3 вместе с полым валом 4, Таким образом, ротор 1 совершает сложное прецессированное двшкениеъ Суспензия подается в ротор 1 по питающей трубе 10, Жидкая фаза под действием йентробежных сил удаляется через отверстия в роторе, а слой осадка под действием сил инерции перемещается по ротору к его широкому краю и затем выгружается из него. Из-за прецессионного движения на ротор 1 действует гироскопический момент, вызывающий дополнительные динамические нагрузки на подшипники, однако ртог гироскопический момент можно минимизировать, Если величина соотношения частот вра-} цeния hj полохо вала 4 и h. централь-; ного вала 6 определенным образом со-. ответствует величине соотношения моментов инерции прецессирующих масс Дяя снижения дополнительных динамических нагрузок и увеличения производительности за счет повьш1ения фaк тора разделения прецессионной центрифуги необходима минимизация гироскопического момента, как на холостом ходу центрифуги, когда в роторе нет осадка, так и на рабочем режиме, когда в роторе имеется слой осадка. Слой осадка представляет собой срав- нительно тонкостенную оболочку переменной толщины, высота которой несколько меньше высоты ротора. Поскольку прецессирующие массы ротора содержат довольно массивные части, имекнцие меньший или близкий диаметр по отношению к диаметру широкого края ротора, и центры масс этих дета лей значительно удалены от центра прецессии фланцы на широком и узком краях ротора, распределительная камера и наклонный вал , отношение полярного момента инерции к экваториальному у пустого ротора значительно меньше, чем у осадка. И, по скольку известно, что масса осадка составляет от 10 до 25% от массы ротора, соотношения моментов инерции пустого ротора и ротора с осадко существенно отличаются. Таким образом, для эффективной минимизации гироскопического момента соотношению частот вращения ротора должно соответствовать соотношение полярного 3(ь и экваториального З. моментов инерции прецессируюпщх Масс вместе с осадком при средней .технологической нагрузке. Как показывает практика, для обеспечения нормальной работы центрифуги соотношение моментов инерции прецессируюйщх масс на холостом ходу и при максимал ной нагрузке не должно отличаться ОТ соотношения моментов инерции прецессирующих масс при средней технологической нагрузке, более, чем на 1,5-3%. В этом случае фактор разделения прецессионных центрифуг может быть повышен в 3-7 раз в сравнений с современным уровнем, что необходимо для эффективного обезвоживания мелкозернистых продуктов. Учитывая изложенное, для эффективной минимизации гироскопического момента необходимо, чтобы указанное соотношение моментов инерции составляло 1,11-1,5. Для удовлетворения этого условия необходимо на наружной поверхности ротора закрепить по меньшей мере одно кольцо, причем от ношение расстояния h центра масс этого кольца до центра процесии к внутреннему радиусу кольца должны составлять не более 0,7.- При выполнении последнего условия соотношение момента инерции кольца более соотношения момента инерции осадка, что позволяет выполнить требования, необходимые для эффективной минимизации гироскопического момента, как на холостом ходу, так и при обезвоживании на центрифуге продукта даже при колебаниях технологической нагрузки. На основании изложенного указанная эффективная минимизация гироскопического момента по сравнению с известной позволяет в 3-7 раз повысить фактор разделения прецессионных центрифуг и тем самым интенсифицировать процесс центробежного обезвоживания,.

ПРЕЦЕССИОННАЯ ЦЕНТРИФУГА, включающая конический ротор, привод с двумя коаксиальными валами, вал ротора, ось которого пересекается с осью коаксиальных валов, и ураэиовешивакяцее устройство, закрепленное на роторе, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и снижения влажности осадка, уравновешивающее устройство выполнено в кольца и закреплено на наружной боковой поверхности ротора так, что отношение расстояния от центра масс кольца до точки пересечения оси вращения ротора с осью коаксиальных палов к внутреннему радиусу кольца не превышает 0,7, при этом отношение полярного момента инерции прецессирующих масс к их экваториальному моменту инерции составляет 1,11-1,5. г