Фильтрующая центрифуга Советский патент 1991 года по МПК B04B5/02 

Изобретение относится к оборудованию для обработки суспензий в центробеж- ном поле, а именно к фильтрующим центрифугам, и может быть использовано в пищевой, медицинской и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности.

На фиг.1 изображена центрифуга, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - барабан центрифуги.

Фильтрующая центрифуга содержит ротор 1, включающий ряд расположенных по его периферии корпусов 2, в которых на осях 3 с возможностью самостоятельного вращения смонтированы барабаны, Каждый барабан состоит из поплавка 4, снабженного радиальными перегородками 5, и установленных между ними фильтрующих элементов 6.

В свою очередь, каждый фильтрующий элемент 6 имеет форму двугранного угла с разновеликими гранями,вершина которого обращена к оси вращения барабана и смещена в направлении его вращения. Загрузочное устройство центрифуги выполнено в виде горловины 7 с распределительными соплами 8, смещенными в направлении вращения барабанов.

На наружной поверхности осей 3 барабанов и в поплавках 4 выполнены проточки 9 и 10 для отвода жидкой фазы, прошедшей через фильтрующие элементы 6. Для ее слива из барабанов предусмотрены патрубки 11. Проточки 10 в поплавках 4 барабанов размещены вдоль перегородок 5. Для выгрузки обезвоженного осадка предназначены патрубки 12, а для сбора осадка и фильтрата - неподвижно установленные емкости 13 и 14 соответственно.

Центрифуга снабжена патрубками 15 подачи воздуха для очистки фильтрующих элементов 6, связанными с пневмораспре- делителем 16. Патрубки 15 установлены так, что их выпускные отверстия расположены на периферии барабанов, обращены к их осям и смещены относительно плоскости, проходящей через ось вращения ротора 1 и каждого барабана в направлении вращения ротора 1. При необходимости обеспечения синхронизации вращения барабанов, они снабжены цепными звездочками 16, связанными между собой, например, втулочной цепью 17.

Фильтрующая центрифуга работает следующим образом.

Привод (не показан) приводит во вращение ротор 1. Затем через распределительные сопла 8 подается жидкость, которая под действием центробежной силы заполняет

каждый корпус 2 до уровня расположения сливных патрубков 11. При этом барабаны оказываются погруженными в жидкость. Размеры барабанов и расположение сливных патрубков 11 подобраны так, что выталкивающая сила, действующая со стороны жидкости на барабан, равна его весу, в результате чего результирующая сила, действующая на подшипники барабана, близка к

0 0.

После достижения ротором 1 рабочей частоты вращения (установления рабочих перегрузок) через патрубки 15 начинают подавать воздух, а через загрузочное устрой5 ство - суспензию. Благодаря тому, что выпускные отверстия патрубков 15 и распределительные сопла 8 загрузочного устройства смещены в направлении вращения барабанов, создается пара сил относитель0 но оси каждого барабана, которая приводит его во вращение.

Первая сила FH (фиг.З) создается за счет того, что суспензия, попадая на фильтрующий элемент 6, имеющий форму двугранно5 го угла, располагается под действием центробежного поля ассиметрично. Кроме того, за счет смещения распределительных сопл 8 в направлении вращения барабанов летящая суспензия передает барабану им0 пульс, равный массе суспензии, умноженной на ее скорость. Вторая сила FB создается за счет выталкивающей силы воздуха, поступающего по патрубкам 15 и размещающегося между радиальными

5 перегородками 5 наружной поверхности барабанов. Суспензия, попада на фильтрующие элементы 6, обезвоживается. Обезвоженный осадок скапливается на фильтрующих элементах 6. Отфильтрован0 ная жидкость проходит через фильтрующие элементы 6, проточки 10 и 9 в корпус 2 и через сливной патрубок 11 сливается в неподвижную емкость 14.

При дальнейшем вращении барабанов

5 при определенном угле поворота обезвоженный осадок под действием центробежной силы разгружается через патрубки 12 в неподвижную емкость 13. При повороте барабанов фильтрующие элементы 6 попада0 ют в жидкость, находящуюся в корпусах 2. Оставшиеся мелкие частицы обезвоженного осадка смачиваются жидкостью, что уменьшает их сцепление с фильтрующими элементами 6, и попадают в зону регенера5 ции, куда подается по патрубкам 15 воздух.

Расход воздуха, размеры фильтрующих элементов 6, их расположение на радиальных перегородках 5 барабанов и расположение проточки 9 подбираются таким образом, чтобы фильтрующие элементы 6 находились в воздухе, т.е. отфильтрованная жидкость была полностью вытеснена воздухом, поступающим по патрубкам 15. При этом вытеснение жидкости идет от цен- тральных областей к периферии, что создает направленный поток жидкости, способствующий дополнительной очистке фильтрующих элементов 6,

Скорость вращения барабанов задает- ся в зависимости от свойств обрабатываемой суспензии посредством выбора геометрических параметров барабанов с их элементами и регулируемым расходом подаваемого воздуха. Звездочки 16 и цепь 17 обеспечивают одинаковую рабочую частоту вращения всех барабанов. Поскольку фильтрующие элементы предлагаемой центрифуги находятся в воздухе, выталкивающая сила, действующая со стороны жидкости по закону Архимеда и направленная к центру, отсутствует. Поэтому на твердую частицу, находящуюся на фильтрующем элементе, будет действовать только центробежная сила, направленная от центра, в результате чего степень очистки фильтрующего элемента выше.

Увеличение степени очистки фильтрующих элементов позволяет увеличить срок их службы без снижения технологических па- раметров процесса очистки. Замена механического с большой металлоемкостью

привода вращения барабанов на систему вращения барабанов парой сил, создаваемых суспензией и воздухом, позволяет значительно снизить массу вращающихся на роторе частей, повысить надежность, а следовательно, срок службы центрифуги в целом. Кроме того, улучшенная регенерация способствует повышению производительности фильтрующей центрифуги при заданной степени обезвоживания, так как через очищенный фильтрующий элемент может пройти за единицу времени большее количество жидкости.

Формула изобретения Фильтрующая центрифуга, по авт.св. № 1242241, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, каждый фильтрующий элемент имеет форму двугранного угла с разновеликими гранями, вершина которого обращена к оси вращения барабана и смещена в направлении его вращения, на наружной поверхности осей барабанов и в поплавках выполнены проточки для отвода жидкой фазы, прошедшей через фильтрующие элементы, при этом центрифуга снабжена патрубками подачи воздуха, установленными так, что их выпускные отверстия расположены на периферии барабанов, обращены к их осям и смещены относительно плоскости, проходящей через ось вращения ротора и каждого барабана в направлении вращения ротора.

Изобретение относится к оборудованию для обработки суспензий и может быть использовано в пищевой, медицинской и нефтеперерабатывающей промышленности. Цель изобретения - повышение производительности. Фильтрующая центрифуга содержит ротор с установленными на нем в корпусах 2 барабанами с фильтрующими элементами 6, устройство для загрузки суспензии, патрубки для вывода осадка. Фильтрующие элементы барабанов имеют форму двугранного угла, вершина которого обращена к оси вращения барабана и смещена в направлении его вращения. В зоне очистки фильтрующих элементов размещены выпускные отверстия патрубков 15, сообщенных с источником подачи воздуха. На боковой поверхности осей барабанов выполнены проточки 9, расположенные между перегородками 5 барабанов в начале загрузки суспензии и их положением в начале подачи воздуха. В поплавках 4 выполнены проточки 10, размещенные вдоль перегородок 5, а распределительные сопла загрузочного устройства смещены в направлении вращения барабанов. 3 ил.

в

Ж

о

фие.1

17 75 16 Г Г Ж 13

12

ери г. I