Осадительная центрифуга Советский патент 1992 года по МПК B04B1/12 

стия для вывода осадка и фугата, трубопровод 10 для подачи исходной суспензии, обтекатель 7, установленный над этим трубопроводом, и разделительный диск, размещенный над основанием 9 и имеющий отверстия для прохода осадка. При этом обтекатель 7 имеет форму, аналогичную крышке, и его большее основание расположено над разделительным диском, причем к основанию 9 обтекателя 7 и к диску прикреплены радиальные раскручивающие лопатки 14 для исходной суспензии. 3 ил.

Изобретение относится к защите окружающей среды и может быть использовано в угольной промышленности для очистки сточных вод. Цель изобретения - повышение степени разделения суспензии. Осади- тельная центрифуга включает ротор 2, содержащий основание 9 и связанную с ним крышку 6 в виде усеченного конуса, расположенные в основании 9 и крышке 6 отвер

Изобретение относится к области защиты окружающей среды и может быть исполь- зовано, например, в угольной .промышленности для очистки производственных сточных вод от тонко- и среднедис- персных частиц (2...80 мкм) угля и породы.

В практике очистки сточных вод от механических примесей наиболее широкое распространение получили отстойники, представляющие собой обширные бассейны для осаждения частиц примеси под собственным весом.

Недостатками таких устройств являются большие габариты и низкая эффективность очистки от тонкодисперсных частиц (2-10 мкм), связанная с образованием в бассейнах местных течений, скорость которых превышает скорость осаждения частиц.

С целью уменьшения габаритов очистных устройств широко применяют также гидроциклоны, принцип действия которых основан на осаждении частиц примеси в центробежном поле вращающейся исходной жидкости.

Однако в связи с образованием внутри циклонов вторичных течений со скоростью, превышающей скорость осаждения частиц, они также малоэффективны для частиц мельче 10 мкм.

Наиболее эффективными устройствами для этой цели являются осадительные центрифуги.

Известна, например, маятниковая центрифуга (периодического действия), включа- ющая корпус и ротор, внутренняя поверхность которого снабжена ребрами.

Недостаток таких центрифуг заключается в ручной выгрузке осадка, что ограничивает область их применения ввиду низкой производительности и неудобств при эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности решением к предлагаемой является осадительная центрифуга, которая состоит из двухкамерного цилиндроконического корпуса для сбора и отвода осадка и фугата и ротора, содержащего основание в виде круглого диска с управляемым устройством в виде упругой кольцевой диафрагмы для вывода из ротора осадка и связанную с основанием крышку в виде оболочки в форме усеченного конуса, расположенные в основании и крышке ротора отверстия для вывода осадка и фугата, трубопровод для подачи

исходной суспензии, обтекатель, расположенный над этим трубопроводом, а также разделительный диск, размещенный над основанием и имеющий отверстия для прохода осадка.

Недостатком известного устройства является невысокая степень разделения суспензии вследствие того, что ее ввод в ротор выполнен в его верхней узкой части. В совокупности с центральным выводом фугата и

полым ротором это приводит к тому, что основной поток суспензии в роторе получает недостаточно высокую окружную скорость, а следовательно, и недостаточную величину центробежных сил, действующих

на каждый элементарный объем суспензии. Цель изобретения - повышение степени разделения суспензии.

Поставленная цель достигается тем, что осадительная центрифуга включает двухкамерный корпус для сбора и отвода продуктов разделения и ротор, содержащий основание и связанную с ним крышку в виде усеченного конуса, расположенные в основании и крышке ротора отверстия для вывода осадка и фугата, трубопровод для передачи исходной суспензии, установленный над этим трубопроводом обтекатель и разделительный диск, размещенный над основанием и имеющий отверстия для прохода осадка. Причем обтекатель смонтирован в центральной части ротора и имеет форму, аналогичную крышке, и его большее основание расположено над разделительным диском, к основанию обтекателя и к диску

прикреплены радиальные раскручивающие лопатки для исходной суспензии.

Применение предлагаемой центрифуги позволяет повысить степень разделения суспензии, так как последняя поступает

сначала в периферийную зону ротора, где получает наибольшую окружную скорость, которую возможно получить в данном роторе, а следовательно, и более значительную величину центробежных сил, действующих на каждый элементарный объем суспензии.

Причем дальнейшее движение суспензии с

периферии к центру ротора (в направлении отверстий для вывода фугата) в силу закона сохранения количества движения сопровождается возрастанием угловой скорости суспензии, а следовательно, и возрастанием центробежных сил, действующих на каждый ее элементарный объем.

На фиг. 1 изображена центрифуга, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез, Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, ротор 2 и двигатель 3.

Корпус 1 состоит из двух камер 4 и 5, служащих соответственно сборниками очищенной жидкости (фугата) и осадка.

Ротор 2 закреплен непосредственно на валу двигателя 3 и содержит наружную крышку 6 в форме усеченной конической оболочки, внутренний обтекатель 7, имеющий форму, аналогичную форме крышки 6, верхний торцовый фланец 8, основание 9 и входной трубопровод 10, выполненный за одно целое с основанием 9. Наружная поверхность обтекателя 7 и внутренняя повер- хность крышки 6 образуют гладкий конический кольцевой канал 11, служащий разделительной камерой.

Верхний фланец 8 крышки б выполнен в форме центробежного колеса с лопатками 12, загнутыми назад, а его внутренняя полость (межлопаточные каналы) соединена с разделительной камерой 11 с помощью осевых отверстий 13. Входная нижняя часть обтекателя 7 выполнена также в форме центробежного колеса, но с лопатками 14, загнутыми вперед, а его межлопаточные каналы соединены с внутренней полостью входного трубопровода 10с помощью осевых отверстий 15 в разделительном диске 16. Кроме того, в основании 9 выполнены радиальные каналы 17 для вывода из ротора осадка, которые сообщают периферийную зону разделительной камеры 11 с осевыми отверстиями 18.

Сборные камеры 4 и 5 сообщаются с наружной атмосферой и оснащены устройствами для отвода фугата и осадка (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 2 в направлении, указанном на фиг. 2 и 3 стрелками, лопатки 12 и 14 создают тягонапорный эффект центробежного насоса, обеспечивающий последовательное перемещение исходной суспензии через входной трубопровод 10, осевые отверстия 15, межлопаточные каналы обтекателя 7, разделительную камеру 11, осевые отверстия 13 и межлопаточные каналы фланца 8.

Сечение камеры 11 и расход жидкости через ротор 2 подбирается таким образом, чтобы скорость жидкости в активной части камеры 11 была меньше скорости осаждения самых мелких частиц примеси, а сечение радиальных каналов 17, закрытых сверху разделительным диском 16, подбирается таким образом, чтобы скорость жидкости в них превосходила скорость

осаждения самых крупных частиц примеси, улавливаемых аппаратом.

Под действием центробежных сил частицы примеси в камере 11 осаждаются на внутреннюю наклонную поверхность крышки 6 и стекают по ней в периферийную зону камеры 11, откуда через каналы 17 и осевые отверстия 18 выбрасываются (под действием разности давлений внутри ротора 2 и наружной атмосферой) вместе с частью исходной суспензии в сборную камеру 5. Таким образом, в отверстия 13 поступает очищенная жидкость (фугат), который выбрасывается в камеру 4, а в каналы 17 и отверстия 18 поступает обогащенная уловленными частицами исходная суспензия (осадок).

Поскольку разделительная камера 11 представляет собой сужающийся кольцевой канал с гладкими стенками, перемещение

по нему очищаемой жидкости от периферии к центру сопровождается возрастанием ее угловой скорости, в результате чего возрастает величина действующих на жидкость центробежных сил, что способствует более

высокой степени разделения суспензии-на фугат и осадок,

Выполнение лопаток 14 обтекателя 7 загнутыми вперед обеспечивает дополнительную закрутку исходной суспензии в разделительной камере 11, что увеличивает центробежные силы, а также обеспечивает окружное перемещение суспензии относительно каналов 17, в результате чего повышается равномерность вывода через них

осадка и исключаются условия для накопления последнего в промежутках между ними. Выполнение лопаток 12 фланца 8 загнутыми назад способствует более спокойному (с меньшей относительной-скоростью) выбросу фугата в камеру 4 и снижению потребляемой мощности.

Использование предлагаемой центрифуги для очистки сточных вод от тонко- и среднедисперсных механических примесей

позволяет повысить степень разделения исходной суспензии на фугат и осадок.

Формула изобретения Осадительная центрифуга, включающая ротор, содержащий основание и связанную

с ним крышку в виде усеченного конуса, расположенные в основании и крышке ротора отверстия для вывода осадка и фугата, трубопровод для подачи исходной суспензии, обтекатель, установленный над этим трубопроводом, и разделительный диск, размещенный над основанием и имеющий отверстия для прохода осадка, отличаю/7-/7

щ а я с я тем, что, с целью повышения степени разделения суспензии, обтекатель имеет форму, аналогичную крышке, и его большее основание расположено над разделительным диском, при этом к основанию обтекателя и к диску прикреплены радиальные раскручивающие лопатки для исходной суспензии.