Фильтрующая центрифуга Советский патент 1985 года по МПК B04B11/02 

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем конкретно к центрифугам, и может быть использовано в угольной, химической и других отраслях промышленности. .

Цель изобретения - повышение произ-, водительности и долговечности центрифуги.

На фиг. 1 изображена центрифуга, общий вид; на фиг. 2-сечение А-А на фиг. 1.

Центрифуга содержит перфорированный ротор 1, установленный большим основанием вниз. Ротор крепится к распределителю 2, который жестко соединен с разбрасывающей крышкой 3, состоящей из верхнего 4 и нижнего 5 фланцев, которые соединены между собой несколькими равномерно расположенными цилиндрическими стойками 6.

К нижнему фланцу разбрасывающей крышки крепится рассекатель 7, который состоит из пяты 8 и нескольких граней 9, образующих правильную пирамиду. Грани пирамиды покрыты твердосплавными износостойкими пластинами 10, выполненными, например, из монолитного поликристаллического карбида кремния. Линия пересечения граней 9 образует ребро 11 пирамиды.

Центрифуга работает следующим образом.

Суспензия поступает через загрузочное устройство на рассекатель 7, затем под действием центробежной силы перемещается к разбрасывающей крышке 3. Далее материал направляется на распределитель 2, а оттуда на ротор 1. В роторе происходит разделение жидкой и твердой фаз, каждая из которых выводится в соответствующие сборники.

Выполнение рассекателя в виде пирамиды приводит к тому, что общий поток поступающей в центрифугу суспензии распределяется не равномерно, как при конической форме, а концентрируется у ребер. Образуется несколько отходящих от каждого ребра самостоятельных потоков, которые по касательной к поверхности вращения направляются вначале на разбрасывающую крышку, а затем на распределитель. Так как число боковых ребер правильной пирамиды равно числу стоек (и числу окон между стойками), весь поток делится на столько же частей. Благодаря небольшому углу d смещения (не более 5°) между линией, соединяющей центр крышки с центром каждой стойки, и ближайшим к соответствующей стойке ребром пирамиды потоки материала направляются в распределитель, в основном минуя стойки 6 разбрасывающей крышки. Траектория движения потока зависит от геометрических размеров рассекателя (т. е. от размеров правильной пирамиды), от свойств материала (вязкости жидкой фазы, гранулометрического состава твердой фазы) и интенсивности центробежного поля. Установлено, однако, что в первом приближении траектория движения потока не будет пересекаться со стойкой разбрасывающей крышки.

если, кроме упомянутого интервала изменения угла смещения (О-5°) между стойками крышки и .ребрами рассекателя, будут соблюдены следующие условия: высота рассекателя должна быть больще высоты стоек; радиусы RI, Rs и Rs должны быть связаны соотношением

. HI

Проведенные экспериментальные исследования на центрифуге ФВВ-1,50 С-1 подтверждают правильность траекторий, вычисленных теоретически. Установлено, что основная масса поступающей суспензии не попадает на цилиндрические стойки, а обходит

5 их и ресурс разбрасывающей крышки, работающей в паре с граненым рассекателем, почти в два раза выше ресурса разбрасывающей крышки, работающей в паре с гладким коническим рассекателем.

Q Сравнивая скорости потока материала на разбрасывающей крыщке при граненом и гладком рассекателях, можно сделать вывод, что скорость выше при граненом рассекателе-, так как ребро пирамиды можно сравнить с ребрами шламовых лопастных

насосов. В сравнении с коническим рассекателем пирамидальный позволяет увеличить производительность центрифуги на 25%. Эффективность пирамидального рассекателя особенно видна при обезвоживании труднотранспортируемых материалов, например

0 концентрата каменного угля класса О-13 мм с высоким содержанием мелких частиц класса О-0,5 мм (до 20-25%). Если при высокой производительности (до 300 т/ч) конический рассекатель не обеспечивает перемешения суспензии в разбрасываюшей крышке и происходит зашламовка, то пирамидальный рассекатель такое перемещение обеспечивает. Указанное качество пирамидального рассекателя равносильно повышению производительности центрифуги.

0 При гладком рассекателе обычно длительность приработки ротора (т. е. установившейся работы без заклинивания осадка на фильтрующей поверхности) составляла 2-3 ч. При этом требуются значительные усилия обслуживающего персонала: нагрузка подается малыми дозами (не более 10% от номинальной), в поступающую суспензию добавляетя техническая вода, длительный период двигатель привода вращения ротора работает з режиме чередования пуска и остановки (для уменьшения среднего фактора разделения и очистки поверхности от налипшего осадка), машина подвергается значительным боковым (галопирующим) колебаниям, достигающим у опор 20 мм, что отрицательно сказывается на дальнейj шей работоспособности узлов самой машины и сопряженных коммуникаций.

При использовании пирамидального рассекателя центрифуга на новом роторе (т. е. еще не приработанном) принимает полную

нагрузку с первых минут ее подачи. Никаких дополнительных операций (т. е. чередования

режимов работы двигателя привода вращения подачи технической воды) не требуется.

I. ФИЛБТРУЮЩАЯ ЦЕНТРИФУГА, включающая вертикально установлен-, ный большим основанием вниз конический перфорированный ротор, разбрасывающую крышку, состоящую из двух фланцев и соединяющих их цилиндрических стоек, и рассекатель, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и долговечности, рассекатель выполнен в виде правильной пирамиды, число боковых ребер которой равно числу стоек разбрасывающей крышки. 2.Центрифуга по п. 1, отличающаяся тем, что стойки разбрасывающей крыщки установлены так, что угол в плане между линией, соединяющей центр крышки с центром каждой из них, и ближайшим к стойке ребром пирамиды не превышает 5°. 3.Центрифуга по п. 1, отличающаяся тем, что высота рассекателя не меньше высоты стоек разбрасывающей крышки, а радиусы окружности, на которой расположены центры стоек, окружности, описанной около основания пирамиды, и радиус стойки связаны соотношением .Rj.2 , i « где RI - радиус окружности, на которой (Л лежат центры стоек, м; R2 -радиус окружности, описанной около основания пирамиды, м; Кз - радиус стойки, м. С5 сд 4

К

W

я,

oL

Фиг.