Способ автоматического регулирования степени загрузки фильтрующей центрифуги периодического действия Советский патент 1990 года по МПК B04B11/00 

Изобретение относится к области разделения суспензий и может быть использовано в центрифугах, применяемых в химической, медицинской и пищевой промышленности для разделения в центробежном поле на жидкую и твердую фазы.

Цель изобретения - увеличение производительности центрифуги и улучшение качества продукта.

Если загрузку в барабан центрифуги производят с постоянным напуском, а загруженная масса суспензии, равномерно растекаясь по барабану, образует цилиндр, причем толщина этого цилиндра мала по сравнению с диаметром барабана, то момент инерции барабана центрифуги при загрузке растет линейно

,

Kt,

31551 28

где 10 кг-ма - момент инерции пустого барабана центрифуги с электро- при водом .,

I кг-ма - текущее значение момента инерции барабана центрифуги с электроприводом при загрузке;10

t - текущее время заг- рузки;

кущего ускорения и уменьшенного в Г раз начального ускорения ,

т.е. момент равенства всегда происходит при одном и том же 1 независимо от реологических t:BoucTB суспензии (К, Мс),

В общем случае реологические свойства загружаемой суспензии могут изменяться даже в пределах одной загрузК коэффициент, опреде- ки (К Мс const); Тогда необходимо L с J - . всю загрузку разбить на участки, в

ляющии темп напуска

суспензии. js

Если при этом переключить электро- ства не изменяются. В пределах каждо- Привод на падающий участок его экскаваторной характеристики, то скорость вращения барабана центрифуги

20

начнет снижаться с ускорением

пределах которых реологические свойго 1-го участка, при равенстве текущего ускорения и уменьшенного в 8 раз ускорения в начале 1-го участка, можно записать

кущего ускорения и уменьшенного в Г раз начального ускорения ,

т.е. момент равенства всегда происходит при одном и том же 1 независимо от реологических t:BoucTB суспензии (К, Мс),

В общем случае реологические свойства загружаемой суспензии могут изменяться даже в пределах одной загрузпределах которых реологические свойства не изменяются. В пределах каждо-

го 1-го участка, при равенстве текущего ускорения и уменьшенного в 8 раз ускорения в начале 1-го участка, можно записать

Изобретение касается автоматического регулирования степени загрузки фильтрующей центрифуги переодического действия, точнее к разделению суспензий на жидкую и твердую фазы в центробежном поле, в частности в центрифугах. Цель изобретения - увеличение производительности центрифуги и улучшение качества продукта. Цель достигается тем, что загрузку фильтрующей центрифуги периодического действия проводят измеряя скорость вращения барабана центрифуги, подавая суспензию и переключая привод на "выбег" или на падающий участок его экскаваторной характеристики в момент достижения заданной скорости, измеряя мгновенное ускорение и прекращая подачу суспензии, согласно изобретению, запоминают ускорение барабана центрифуги в начале загрузки, уменьшают его в δ раз и сравнивают с текущим ускорением, в момент их равенства запоминают новое значение ускорения, уменьшают в δ раз и снова сравнивают с текущим ускорением и так далее N раз, причем N и δ связаны соотношением δ=√ (J₁N/J₎³, где δ - безразмерная величина, с помощью которой регулируют степень загрузки

N=1, 2, 3... - количество сравнений, J₀[кг.м²]-момент инерции пустого барабана центрифуги с электроприводом, J_1N[кг.м²] - момент инерции загруженного барабана центрифуги с электроприводом, в момент последнего N-ого равенства отключают подачу суспензии и включают привод на разгон.

du К llo Мс ч dt 21 il КW ;

и), - скорость барабана „ центрифуги в начале загрузки;

М н-м - электромагнитный момент двигателя;

- статический момент на валу двигателя, возни кающий из-за различных видов трения: вязкого в поступающей суспензии, в подшипниках и другие. 35 Здесь в пределах одной загрузки const, Мс const.

8 начале загрузки I I0 , поэму

. 30

dw К Г2(М - Me) , ч

51 21; (-кw ь

Если уменьшить это начальное ускорение в некоторое сР раз и сравнить с текущим ускорением, то в момент их равенства можно записать

к f2() } . f --

21

К

JV

К То , - Мс) ы 21- П ( К W

ИЛИ I 1 I о

1(3

Ij (кг-ма - момент инерции ба- .

рабана центрифуги в J (i.)1 момент равенства те- «

и не зависи 55 суспензии. ется величи

1i

Ioi«f

2/3

„

35

30

где 10-, кг-м - момент инерции барабана центрифуги в начале 1-го участка;

1 кг-м2- - момент инерции барабана центрифуги в конце 1-го; участка.

Очевидно, что I15., I0i a I0i Ie .

Тогда 1„ I01.rf 23

2(3

5

0

11

ъ

lo-i d

I0(f

I

-In(

4(3

2/3

I,,

2/3- т л

оз -d - 1,Х

,/з )3;

/J

Z/3

11

- Io(3 ) .

Таким образом, если всю загрузку разбить на п участков,, в пределах каждого из которых реологические свойства суспензии не изменяются, то момент инерции в конце последнего n-го участка выражается формулой

ш

I0( rf

1/3 ч D

.

и не зависит от реологических свойств 55 суспензии. Степень загрузки регулируется величиной if , так как Р

Число участков п 1, 2, 3, ... выбирают исходя из требуемой точности загрузки и степени изменения реологических свойств суспензии в пределах одной загрузки.

Способ реализуется следующим образом.

Включают центрифугу и разгоняют ее до оборотов загрузки. Измеряют скорость центрифуги. При достижении заданной скорости вращения открывают ши( р наполнения центрифуги и подают суспыпию в барабан. Одновременно переключают привод на падающий участок его экскаваторной характеристики или отключают совсем. Измеряют ускорение барабана центрифуги при загрузке. Запоминают ото ускорение в начале загрузки и уменьшают в f раз. Сравнивают его с текущим ускорением. В момент их равенства запоминают новое значение ускорения, пять уменьшают в J раз и сравнивают с.текущим ускорением. Это повторяют п раз. В момент последнего равенства отключают подачу суспензии и включают привод на разгон. Величиной регулируют степень загрузки.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования степени загрузки фильтрующей центрифуги периодического действия, включающий измерение частоты вращения барабана центрифуги, подачу.сус5Ш86

пензи и переключение привода на выбег или на падающий участок его экскаваторной характеристики в момент достижения заданной скорости, измерение мгновенного ускорения барабана центрифуги и прекращение подачи суспензии, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения JQ производительности центрифуги и улучшения качества продукта, запоминают ускорение барабана центрифуги в начале загрузки, уменьшают его в if раз и сравнивают с текущим ускорением, в момент их равенства запоминают новое значение ускорения, уменьшают в tf раз и снова сравнивают с текущим ускорением и так далее . раз, причем

15

пи Г связаны соотношением

20

еР

где

1, 2,

J у

Т

Р - безразмерная величина, с помощью которой регулируют степень загрузки;

количество сравнений; момент инерции пустого барабана центрифуги с

электроприводом, кг-м

11п - момент инерции загруженного барабана центрифуги с электроприводом, кт-м ; в момент последнего n-го равенства отключают подачу суспензии и включают привод на разгон.