Фильтрующая центрифуга Советский патент 1990 года по МПК B04B3/00 

Изобретение относится к устройствам для разделения полидисперсных суспензий под действием центробежных сил, касается конструкции фильтрующих центрифуг и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1197737.

Цель изобретения - повышение качества разделения высококонцентрированных суспензий, в том числе и суспензий с хрупкой (агрегативно неустойчивой) твердой фазой.

На фиг.1 схематично представлена центрифуга, общий вид; на фиг. 2 питающее устройство, продольный разрез.

Известная центрифуга малоэффективна при обработке суспензий с хрупкой (агрегативно неустойчивой) твердой фракцией, которая в центробежных насосах, подающих исходную суспензию во входной патрубок гидроциклона, разрушается, снижая эффективность разделения и качество товарной продукции. Грунтовые и песковые насосы могут перекачивать суспензии с содержанием твердой фракции до 30 мас.%, причем на этих концентрациях срок службы их

ел

О5

го

о

3

го

невелик, т.к. в центрифуге невозможно обрабатывать суспензии с концентрацией твердой фракции более 30 мае.% Кроме того, высококонцентрированные суспензии малотекучи и неэффективно обрабатываются в рабочей полости гидроциклона.

Центрифуга содержит кожух 1 с патрубками 2 и 3 соответственно для отвода жидко фазы и осадка. Кожух 1 закреплен на станине 4, в которой укреплен полый приводной вал 5. На последнем смонтирован фильтрующий ротор 6. Внутри полого вала 5 расположен шток 7, конец которого заходит в по- лость ротора 6 и на нем закреплены толкатель 8 для съема осадка и коническая воронка. На кожухе 1 закреплено питающее устройство, состоящее из основного гидроциклона с корпусом 9, соосно установленного с ротором 6, и дополнительного гидроциклона с корпусом 10. Патрубок 11 для отвода осадка из основного гидроциклона введен в полость ротора 6 и установлен с зазором по отношению к вершине конической поверхности толкателя 8. Патрубок 12 для отвода жидкой фазы из основного гидроциклона при помощи колена 13 тангенциально подсоеди- нен с питающему патрубку дополнительного гидроциклона. Колено 13 съемное и сливной патрубок 12 может быть подключен к питающему патрубку 14 через центробежный насос (не по- казан). Это осуществляется в том случае, если требуется повысить степень обезвоживания мелкой твердой фракции в дополнительном гидроциклоне .

Между корпусом 9 основного гидроциклона и патрубком 15 подвода исходной суспензии размещена сообщенная с ними камера 16, примыкающая тангенциально к корпусу 9 основного гидроциклона. Труба 17 служит для подвода под напором жидкости (фуга- та). Выходной конец трубы 17 выполнен в виде сопла 18 и расположен в полости камеры 16. К камере 16 примыкает патрубок 15 для подвода самотеком исходной концентрированной суспензии. При этом сопло 18 находится ниже выпускного отверстия патрубка 15. Патрубок 11 для отвода осадка основного гидроциклона снабжен охватывающей его камерой 19 с. соос- ным ему отверстием для выгрузки мелкого обезвоженного осадка. Камера 19 соединена с патрубком 20 для вывода, осадка из дополнительного гидроциклона. Патрубок 21 для отвода жидкой фазы из дополнительного гидроциклона закреплен на кожухе 1 центрифуги и предназначен для отвода части осветленной жидкости на циркуляцию для питания трубы 17, а другая часть осветленной жидкости объединяется с фильтратом центрифуги.

Фильтрующая центрифуга работает следующим образом.

Центробежным насосом под напором подают жидкость (фугат) в трубу 17. Жидкость из трубы 17 через сопло 18 с высоким скоростным напором направляется в полость камеры 16. Одновременно через патрубок 15 подается самотеком исходная концентрированная суспензия, которая за счет разрежения, возникающего в камере 16 при высокоскоростном истечении жидкости (фугата) из сопла 18, увлекается жидкостным потоком, разбавляется им до концентрации, предпочтительной для разделения, и направляется в ци- линдро-конический корпус 9 основного гидроцнклона. Здесь под действием центробежного поля грубая твердая фракция концентрируется в вершине конуса и через патрубок 11 для отвода осадка направляется в полость фильтрующего ротора 6 на обезвожива- гние. Осветленная жидкая фаза с мелко твердой фракцией центральным восходящим потоком через патрубок 12, колено 13 и тангенциальный патрубок 14 направляется в дополнительный гидроциклон на выделение мелкой фракции и сгущение ее. Сгущенная мелкая фракция через патрубок 20 подается в камеру 19, откуда поступает также в фильтрующий ротор 6, но уже на слой сгущенной грубой фракции, выходящей из патрубка 11 основного гидроциклона. Осветленная жидкая фаза из дополнительного гидроциклона центральным восходящим потоком отводится через патрубок 21 и направляется частично на рециркуляцию через центробежный жидкостный насос, а другая часть объединяется с фильтратом центрифуги.

Для получения более качественного сгущения твердой фракции как в основном, так и в дополнительном гидроциклонах сливной патрубок 12 основного гидроциклона может быть подсоединен к питающему патрубку 14 допол51

нительного гидроциклона через центробежный насос. В этом случае снимается противодавление в сливном потоке основного гидроциклона и обеспечивается высокое давление питания в дополнительном гидроциклоне.

Благодаря предлагаемой фильтрующей центрифуге суспензия поступает на разделение в основной гидроциклон за счет разрежения в полости камеры, образуемого при высокоскоростном истечении жидкости (фугата) из сопла трубы. Этим исключается контакт твердой агрегативно неустойчивой фазы суспензии с колесом центробежного насоса, что предотвращает измельчение ее твердых частиц. Кроме того, в полости камеры происходит разбавление высококонцентрированной суспензии фугатом, что увеличивает ее текучесть и способствует более полному выделению твердой фазы в основном гидро5762076

циклоне, Все это, в конечном итоге, повышает качество разделения высококонцентрированных суспензий и суспензий с агрегативно неустойчивой 5 твердой фазой в центрифуге.

Формула изобретения

Фильтрующая центрифуга по авт. св. № 1197737, отличающая- с я тем, что, с целью повышения качества разделения высококонцентрированных суспензий и суспензий с агрегативно неустойчивой твердой фракцией, она снабжена дополнительной камерой, сообщенной с корпусом основного гидроциклона и с патрубком для подвода исходной суспензии, и трубой для подвода части осветленной жидкости на циркуляцию из дополнительного гидроциклона, выходной конец которой выполнен в виде сопла и расположен в дополнительной камере.

Изобретение относится к устройствам для разделения полидисперсных суспензий под действием центробежных сил, а именно к фильтрующим центрифугам. Целью изобретения является повышение качества разделения высококонцентрированных суспензий и суспензий с агрегативно неустойчивой твердой фракцией. Фильтрующая центрифуга состоит из кожуха 1 с патрубками 2 и 3 соответственно для отвода жидкой фазы и осадка. На полом валу 5 смонтирован фильтрующий ротор 6. Внутри полого вала 5 расположен шток 7 с толкателем 8. Питающее устройство включает корпусы 9 и 10 основного и дополнительного гидроциликлонов, патрубок 11 для отвода осадка, патрубок 12 для отвода жидкой фазы, питающий патрубок 14. Между корпусом 9 основного гидроциклона и патрубком 15 подвода исходной суспензии размещена сообщенная с ними камера 16. Труба 17 служит для подвода под напором жидкости (фугата). Выходной конец трубы 17 выполнен в виде сопла и расположен в полости камеры 16. Камера 19 охватывает патрубок 11 и соединена с патрубком 20 для вывода осадка из дополнительного гидроциклона. Патрубок 21 служит для отвода жидкой фазы. 2 ил.

б а

Фиъ.1

13

16