Центрифуга Советский патент 1989 года по МПК B04B3/00 

Изобретение относится к центрифугам для разделения или обезвоживания материалов и может быть использовано в строительной, рудной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - снижение энергоемкости.

На чертеже изображена центрифуга, вертикальный разрез.

Центрифуга содержит ряд вертикально установленных перфорированных роторов, например два 1 и 2. Каждый ротор 1 и 2 установлен на валу 3. На свободных концах валов 3 укреплены диски 4., Центрифуга содержит также загрузочную воронку 5 с патрубками 6 подачи материала в роторы

1и 2, приводной вал 7, сборники 8 и 9 разделенных фракций, и датчики 10 частоты вращения роторов 1 и 2. Приводной вал 7 установлен горизонтально с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси и снабжен водилом 11 для взаимодействия с датчиками 10 и роликами 12 для фрикционного взаимодействия с дисками 4 роторов 1 и 2. Внутри каждого ротора 1 и 2 расположено разбрасывающее приспособление, представляющее собой тарелку 13, связанную с ротором ребрами 14. Для обеспечения вращения вала 7 и его возвратно-поступательного перемещения служит муфта 15, которая может быть выполнена шлицевой. С муфтой 15 жестко соединен шкив 16 общего привода центрифуги (на чертеже не показан). Каждый патрубок 6 подачи материала в ротор снабжен шибером 17, электрически связанным с соответствующим датчиком 10.

Центрифуга работает следующим образом.

Приводной вал 7 вращается вокруг своей оси и одновременно совершает возвратно-поступательное перемещение вдоль нее. Ролики 12 передают вращение дискам 4. Диски 4 вращают вертикальные валы 3, разбрасывающие тарелки 13 и жестко связанные с ними через ребра 14 перфорированные роторы 1 и 2. Ролики 12 перемещаются с приводным валом 7 в направлении по радиусу дисков 4. Частоты вращения роторов 1 и 2 постоянно изменяются, причем при увеличении частоты вращения ротора 1, частота вращения ротора

2уменьшается и наоборот. Исходный материал загружается в загрузочную воронку 5. Допустим приводной вал 7 движется справа налево, частота вращения ротора 1 возрастает, а ротора 2 падает. Когда водило 11 находится между датчиками 10 частоты вращения роторов 1 и 2 шибер 17 ротора 1 открыт, а шибер 17 ротора закрыт. Материал по патрубку 6 поступает на тарелку 13, разбрасывается за счет центробежных сил на внутреннюю поверхность перфорированного ротора 1 и распределяется по ней.

Частота вращения ротора 1 при открытом шибере 17 вызывает центробежную силу, создающую силу трения между материалом и внутренней поверхностью перфорированного ротора 1, превышающую силу тяжести материала, поэтому частицы материала не могут упасть с поверхности ротора 1. Водило 11 с приводным валом 7 и роликами 12 подходит к датчику 10, который установлен с таким расчетом, что частота вращения ротора 1 достигает к этому моменту времени рабочей ведичины. В случае обезвоживания рабочая частота вращения ротора должна составлять величину, при которой центробежная сила на

5 его внутренней поверхности превышает силу тяжести в 60-80 раз. При достижении водилом 11 датчика 10, последний дает команду на шибер 17 ротора 1, который закрывается. Если центрифуга имеет более двух роторов, материал в это время

0 поступает на другие роторы. Е сли центрифуга имеет два ротора, подача исходного материала прекращается.

Водило 11 с приводным валом 7 после срабатывания датчика 10 продолжает дви5 гаться справа налево, частота вращения ротора 1 еще более возрастает, материал за счет воздействия на него центробежных сил обезвоживается, вода стекает в сборник 8, расположенный вокруг ротора 1. Частота вращения ротра 2 при этом умень0 шается. При снижении частоты вращения ротора 2 до величины, при которой сила трения между материалом и его внутренней поверхностью становится меньше силы тяжести материала, частицы, обезвоженные в роторе 2, падают с поверхности перфо5 рированного ротора 2 и через зазор между разбрасывающей тарелкой 13 и перфорированным ротором 2, выгружаются в сборник 9. Приводной вал 7 достигает крайнего левого положения, когда скорость

.. ротора 2 равна нулю или близка к нему, в зависимости от объема загружаемого в ротор 2 за один цикл материала и времени его разгрузки. Крайнее положение приводного вала 7 определяется приводом его возвратно-поступательного перемещения,

5 который, после некоторой задержки, начинает перемещаться вправо. К моменту повторного достижения водилом 11 датчика 10 частоты вращения ротора 2 слева, материал из ротора 2 полностью выгружается и частота вращения ротора 2 долж0 на достичь величины, при которой сила трения, вызываемая центробежной силой, превышает с некоторым запасом силу тяжести материала.

В роторе 1 материал за это время должен полностью разделиться, а, в случае

5 обезвоживания, освободиться от влаги до требуемого предела.

При достижении водилом 11 датчика 10 частоты вращения ротора 2 слева, последний дает t команду на открытие шибера 17, и материал поступает в ротор 2, распределяясь по его внутренней поверхности. Частота вращения ротора 2 при движении приводного вала 7 слева направо возрастает, а частота вращения ротора 1 падает. К моменту достижения водилом 11 датчика 10 частоты вращения ротора 1, частота вращения ротора 2 достигает рабочей величины, по команде датчика 10 шибер 17 закрывается и загрузка материала в ротор 2 прекращается. В нем начинается обезвоживание материала, вода стекает в сборник 8, расположенный вокруг ротора 2. При движении приводного вала 7 вправо за датчик 10 частоты вращения ротора 2. частота вращения ротора 1 уменьшается до такой величины, при которой материал из ротора 1 под действием силы тяжести разгружается в сборник 9. Приводной вал 7 достигает крайнего правого положения и начинает движение влево, при достижении датчика 10 справа шибер 17 ротора 1 открывается, материал загружается в него и цикл работы повторяется.

При необходимости изменения скорости, при которой срабатывают шиберы 17, например, при переходе на другой материал или другой режим работы, датчики 10 частоты вращения роторов 1 и 2 перемещаются в направляющих, параллельных оси вала 7 (на чертеже не показаны).

При движении приводного вала 7 справа налево частота вращения ротора 1 достигает больших величин и к моменту достижения максимальной частоты вращения ротор 1 обладает запасом значительной кинетической энергии, чему способствует вы- полнение диска 4 и разбрасывающего приспособления в виде маховиков. При снижении частоты вращекля ротора 1 накопленная

0

5

5

5

0

0

им кинетическая энергия через ролики 12 и приводной вал 7 передается ротору 2, т.е. ротор 2 получает вращение от ротора 1. Общий же привод восполняет неизбежные при этом потери энергии на ее передачу. Он также необходим для запуска центрифуги в работу, причем на время запуска может быть установлен дополнительный привод, который после запуска отключается.

При таком выполнении центрифуги один ротор при уменьшении частоты вращения отдает накапливающуюся кинетическую энергию другому ротору. В этих условиях энергия затрачивается только на восполнение потерь при ее передаче с одного ротора на другой, а также на запуск центрифуги. Это ведет к значительному снижению энергозатрат.

Формула изобретения

Центрифуга, содержащая ряд перфорированных роторрв, каждый из которых установлен на валу, на свободном конце которого укреплен диск, загрузочную воронку с патрубками подачи материала в роторы, приводной вал и сборники разделенных фракций, отличающаяся тег,;, что, с целью снижения энергоемкости, роторы установлены вертикально и внутри каждого из них расположено разбрасывающее поиспособ- ление, центрифуга снабжена датчиками частоты вращения роторов, в каждый патрубок подачи материала - шибером, электрически связанным с соответствующим датчиком, при этом приводной вал установлен горизонтально с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси и снабжен водилом для взаимодействия с датчиками и роликами для фрикционного взаимодействия с дисками роторов.

Изобретение относится к центрифугам, предназначенным для разделения или обезвоживания материалов, и может быть использовано в строительной, рудной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является снижение энергоемкости. Центрифуга содержит ряд перфорированных роторов, например, два ротора 1 и 2. Каждый ротор установлен на валу 3. На свободных концах валов 3 укреплены диски 4. Центрифуга содержит также загрузочную воронку 5 с патрубками 6 подачи материала в роторы 1,2, снабженными шиберами 17, электрически связанными с датчиками 10 частоты вращения роторов 1, 2. Приводной вал 7 установлен горизонтально с возможностью возвратно=поступательного перемещения вдоль своей оси. Он снабжен водилом 11 для взаимодействия с датчиками 10 и роликами 12 для фрикционного взаимодействия с дисками 4 роторов 1,2. Водило 11 при перемещении с приводным валом 7 взаимодействует с датчиками 10, по команде которых соответствующий шибер 17 пропускает исходный материал в тот ротор, который достиг частоты вращения , необходимой для прижатия материалов к стенке ротора, и прекращает подачу материала, когда ротор достигает рабочей частоты вращения. Таким образом, ротор, имеющий максимальную частоту вращения, при ее уменьшении отдает накопленную кинетическую энергию другому ротору. При этом энергия затрачивается только на восполнение потерь при ее передаче с одного ротора на другой, а также на запуск центрифуги. Это приводит к значительному снижению энергозатрат. 1 ил.