ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИИ Советский патент 1995 года по МПК B04B3/00 B04B11/02 

Изобретение относится к центробежным устройствам для разделения суспензий и может быть использовано в микробиологической, медицинской, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения повышение степени сгущения суспензий.

На фиг.1 показана схема центрифуги (продольный разрез); на фиг.2-5 сечения А-А, Б-Б, В-В и Г-Г на фиг.1; на фиг.6-9 схемы вариантов конструктивного выполнения пакета конических тарелок; на фиг.10 вид внутренней конической обечайки ротора с радиальными лопатками.

Центрифуга для сгущения суспензий содержит корпус 1, снабженный по крайней мере одним тангенциально прикрепленным патрубком для подвода исходной суспензии внутрь корпуса 1 и патрубком 3 отвода осадка, корпуса 1 и патрубком 3 отвода осадка, вертикально установленный внутри корпуса 1 фильтрующий ротор 4, размещенное внутри него устройство 5 для отвода осветленной жидкости и привод 6 ротора. Центрифуга снабжена пакетом конических вставок 7, обращенных большим основанием вниз и размещенных с образованием кольцевого канала 8 с фильтрующим ротором 4 для прохода суспензии и кольцевого канала 9 со стенкой корпуса 1 для отвода осадка. К верхнему торцу пакета и к стенке корпуса 1 прикреплена конусообразная обечайка 10, отделяющая зону подвода исходной суспензии от зоны вывода осадка. Ротор снабжен лопастным раскручивающим устройством 11 для исходной суспензии, размещенным в зоне ее подвода. Фильтрующий ротор 4 состоит из верхнего 12 и нижнего 13 дисков и фильтрующего элемента 14 между ними. Ротор установлен на верхней 15 и нижней 16 подшипниковых опорах. Устройство для отвода осветленной жидкости из полости ротора выполнено в виде отводящей трубки 17, проходящей внутри полой полуоси 13 ротора с заборными патрубками 19 в ее нижней части. Заборные патрубки 19 выполнены в виде трубок, изогнутых так, что их входные отверстия направлены противоположно направлению вращения ротора. Лопастное раскручивающее устройство 11 содержит конусообразную обечайку 20, прикрепленную к верхнему диску 12 ротора и закрепленные на ее наружной поверхности радиальные лопатки 21 для предварительной раскрутки поступающего в центрифугу потока суспензии (фиг.10). Соосно расположенные конусообразные обечайки 10 и 20 образуют сужающийся канал для прохода суспензии к фильтрующей поверхности ротора.

Для обеспечения равномерности подвода суспензии и отвода осадка может быть установлено несколько равномерно расположенных тангенциальных патрубков 2 и 3 (фиг.2 и 3). Равномерность движения потока суспензии вдоль фильтрующего элемента может быть достигнута за счет выполнения конических вставок 7 в пакете с плавно изменяющимся внутренним диаметром так, что диаметр каждой нижерасположенной тарелки меньше диаметра вышерасположенной (фиг.6). Для перераспределения потока уже сгущенной суспензии, движущейся вдоль фильтрующего элемента ротора, на внутренних кромках тарелок могут быть установлены кольцевые отбойники, высота которых уменьшается сверху вниз в пакете (фиг. 7). С этой же целью тарелки в пакете могут быть установлены с переменным по высоте зазором, увеличивающимся сверху вниз (фиг.8). Наконец, тарелки могут быть выполнены перфорированными с диаметром отверстий, увеличивающимся на нижерасположенных тарелках (фиг.9).

Центрифуга работает следующим образом. Исходная суспензия через патрубок 2 подается тангенциально на вход в кольцевую полость между наружной 10 и внутренней 20 обечайками в верхней части корпуса 1. В кольцевой полости в процессе движения потока обеспечивается его предварительная раскрутка радиальными лопатками 21 внутренней обечайки 20, прикрепленной к верхнему диску 12 ротора. Увеличению скорости вращательного движения суспензии способствует также уменьшение радиуса кольцевого канала и сужение площади его поперечного сечения. Предварительная раскрутка потока обеспечивает безударный подвод суспензии к вращающемуся от привода 6 фильтрующему элементу 14, установленному между верхним 12 и нижним 13 дисками. Кроме того, предварительная раскрутка обеспечивает воздействие центробежных сил на суспензию непосредственно после поступления ее на фильтрующую поверхность ротора. Этим достигается максимальная продолжительность процесса фильтрования суспензии при прохождении ее вдоль фильтрующего элемента 14. Под действием центробежных сил происходит разделение движущейся сверху вниз в кольцевом канале 8 между фильтрующим элементом 14 и пакетом тарелок 7 суспензии на жидкую фазу и сгущенную массу. Твердые частицы суспензии отбрасываются на периферию к пакету конических тарелок 7 и попадают в межтарелочные зазоры. При этом происходит одновременно самоочистка поверхности фильтрующего элемента 14 как под действием центробежных сил, так и за счет тангенциальных напряжений трения, возникающих при подаче потока вдоль фильтрующей поверхности сверху вниз. Осадок, отброшенный на периферии кольцевой полости в межтарелочные зазоры, под действием собственной массы транспортируется по межтарелочным каналам в кольцевую полость 9 между пакетом тарелок 7 и корпусом 1 и концентрируется в кольцевой полости нижней части корпуса центрифуги. Отвод осадка из этой полости обеспечивается через тангенциально расположенный патрубок 3. Жидкая часть суспензии, испытывая давление со стороны непрерывно поступающего потока суспензии, отфильтровывается через фильтрующий элемент 14 и проходит внутрь ротора. Осветленная жидкость из полости ротора захватывается заборными патрубками 19 и через отводную трубку 17, проходящую внутри полой полуоси ротора 18, выводится из центрифуги.

Установка нескольких равномерно расположенных тангенциальных патрубков 2 позволяет обеспечивать равномерный поток исходной суспензии на входе в полость предварительной раскрутки, а установка аналогичных патрубков 3 равномерность выгрузки осадка из кольцевой полости в нижней части корпуса. Выполнение конических тарелок в пакете с плавно уменьшающимся книзу внутренним диаметром позволяет получить сужающийся канал для нисходящего вдоль фильтрующего элемента потока суспензии. Этим обеспечивается равномерность движения суспензии вдоль ротора компенсируется расход жидкой фазы через фильтрующий элемент и сгущенной массы через межтарелочные зазоры в пакете.

Кроме того, в центрифуге может быть реализован ряд конструктивных мероприятий, направленных на перераспределение потока постепенно сгущающейся суспензии при ее движении сверху вниз вдоль ротора: установка на внутренних кромках тарелок кольцевых отбойников с уменьшающейся сверху вниз высотой, увеличение межтарелочных зазоров сверху вниз в пакете конических тарелок, выполнение тарелок перфорированными с увеличивающимися сверху вниз диаметром отверстий. Эти конструктивные меры позволяют снизить гидравлическое сопротивление межтарелочных зазоров по мере продвижения потока сгущающейся суспензии вдоль ротора сверху вниз, повысить эффективность отвода концентрированной суспензии и, тем самым, увеличить степень ее сгущения.

Центрифуга позволяет обеспечить получение более сгущенной суспензии за счет реализации ряда конструктивных мероприятий по предварительной раскрутке исходной суспензии, упорядочению ее движения вдоль фильтрующего элемента ротора и организации отвода сгущенной суспензии из полости центрифуги.

Изобретение относится у центробежным устройствам для разделения суспензий и может быть использовано в микробиологической, медицинской, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения повышение степени сгущения суспензий. Центрифуга для сгущения суспензии содержит корпус, снабженный по меньшей мере одним тангенциально прикрепленным патрубком для подвода исходной суспензии внутрь корпуса и патрубком отвода осадка, вертикально установленный внутри корпуса фильтрующий ротор, размещенное него устройство для отвода осветленной жидкости и привод ротора, кроме того, она снабжена пакетом неподвижных конических вставок, обращенных большим основанием вниз и размещенных с образованием колцевого канала с фильтрующим ротором для прохода суспензии и кольцевого канала со стенкой корпуса для отвода осадка. К верхнему торцу пакета и к стенке корпуса прикреплена конусообразная обечайка, отделяющая зону подвода исходной суспензии от зоны вывода осадка, а ротор снабжен лопастным раскручивающим устройством для исходной суспензии, размещенным в зоне ее подвода. 10 ил.

ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИИ, содержащая корпус, снабженный по меньшей мере одним тангенциально прикрепленным патрубком для подвода исходной суспензии внутрь корпуса и патрубком отвода осадка, вертикально установленный внутри корпуса фильтрующий ротор, размещенное внутри него устройство для отвода осветленной жидкости и привод ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения суспензии, она снабжена пакетом неподвижных конических вставок, обращенных большим основанием вниз и размещенных с образованием кольцевого канала с фильтрующим ротором для прохода суспензии и кольцевого канала со стенкой корпуса для отвода осадка, при этом к верхнему торцу пакета и к стенке корпуса прикреплена конусообразная обечайка, отделяющая зону подвода исходной суспензии от зоны вывода осадка, причем ротор снабжен лопастным раскручивающим устройством для исходной суспензии, размещенным в зоне ее подвода.