Центрифуга Советский патент 1992 года по МПК B04B3/00 

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидких суспензий в поле действия центробежных сил, а именно к фильтрующим непрерывнодействующим центрифугам с лопастным ротором.

Известна центрифуга, содержащая ротор с размещенными в нем фильтрующими лопастями, каждая из которых состоит из корпуса и жестко установленного фильтрующего сита, проекция которого на горизон- тальную плоскость представляет собой волнообразную линию с увеличивающимся радиусом кривизны к выпускному участку лопасти.

Недостатками известного устройства яв- лются безнапорное движение суспензий по фильтрующему ситу, что способствует контакту воздуха с разделяемым продуктом; невозможность достижения высокого качества разделения из-за постепенного закупоривания взвешенными частицами отверстий фильтрующих сит; во время остановки центрифуги осадок задерживается во впадинах волнообразного сита, удерживаясь силами адгезии по высоте сита, увеличивая закупоривание отверстий сит высыхающими частицами, что также приводит к снижению качества разделения при последующих пусках центрифуги.

Наиболее близкой к предлагаемой является центрифуга, содержащая ротор, включающий днище, крышку, размещенные между ними лопасти, каждая из которых состоит из корпуса и двух сит, расположенных по обе стороны корпуса с образованием камер для сбора фильтрата.

Фильтрующие сита в лопасти установлены жестко, а их проекции на горизонтальную плоскость представляют кривые, радиусы кривизны которых увеличиваются к выпускному участку лопасти.

Однако в этой центрифуге не удается достичь высокого качества разделения, так как движущие силы процесса разделения, возникающие в напорном канале и действующие на сита рядом расположенных лопастей, различны,

В напорных фильтрующих каналах на вогнутое сито действует составляющая центробежной силы и сила гидродинамического давдения, а на выпуклое сито - сила гидродинамического давления, направленная нормально.

Так как фильтрующие отверстия в этих ситах одинаковы, то через отверстия выпуклого сита в жидкую фракцию попадают мельчайшие частицы.

При закупоривании отверстий фильтрующих сит взвешенными частицами и увеличения толщины осадка на ситах по мере

удаления от оси вращения, повышается влажность твердой фракции.

Цель изобретения - улучшение качества разделения.

Поставленная цель достигается тем, что

лопасти расположены радиально, а сита прикреплены к днищу и крышке ротора посредством полос из эластичного фрикционного материала, по обеим сторонам корпуса

каждой лопасти в два ряда в шахматном порядке установлены шпильки, а сита огибают их волнообразно, отверстия для вывода фильтрата из камер лопастей имеют щелевидную форму и расположены по концентрическим окружностям, при этом суммарная площадь окон питающего устройства превышает суммарную площадь окон обечайки ротора.

При подаче суспензий в центрифугу

движущая сила процесса разделения, возникающая в напорном канале и действующая на сита рядом расположенных лопастей, будет одинакова (центробежная сила, направленная по радиусу от оси вращения, и сила гидродинамического давления, направленная нормально к фильтрующему элементу).

Во время работы центрифуги под действием гидродинамического давления сита

волнообразно огибают шпильки. После прекращения подачи суспензий в центрифугу, но без отключения электродвигателя, под действием центробежной силы и действия фрикционного материала фильтрующие сита располагаются по радиусу, при этом происходит удаление осадка из впадины и самоочищение отверстий фильтрующих сит от частиц твердой фракции.

Предлагаемое устройство позволяет создать движущую силу процесса разделения в напорном канале, одинаково действующую на сита рядом расположенных лопастей; позволяет равномерно увеличивать

движущую силу процесса разделения по мере удаления от оси вращения (увеличение площади живого сечения напорного канала от оси вращения к периферии и уменьшения суммарной площади отверстий для отвода твердой фракции приводит к увеличению

гидродинамического давления за счет уменьшения скорости движения, центробежная сила также увеличивается по мере удаления от оси вращения); позволяет увеличить рабочую площадь поверхности фильтрующих сит при работе центрифуги; после прекращения подачи суспензий в центрифугу при работе центрифуги на холостом ходу позволяет самоочистить поверхность фильтрующих сит.

На фиг. 1 изображен вид центрифуги, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Центрифуга 1 содержит ротор 2 с крышкой 3 и днищем 4, имеет окна 5 для подачи суспензий и окна 6 в обечайке 7 ротора 2 для вывода осадка, питающее устройство 8 и лопасти 9, каждая из которых состоит из корпуса 10 и двух сит 11, расположенных по обе стороны корпуса 10 с образованием ка- мер 12 для сбора фильтрата. Отверстия 13 для вывода фильтрата из камер 12 лопастей 9 имеют щелевидную форму и расположены по концентрическим окружностям. Сита 11 выполнены из фильтрующих тканей и при- реплены к крышке 3 и днищу 4 ротора 2 посредством полос 14 из эластичного фрикционного материала, например резины.

Торцовые части сита 11 прикреплены к корпусу 10 лопасти 9 в зоне подачи суспен- зии и к обечайке 7 ротора 2 в зоне отвода твердой фракции.

Лопасти 9 в роторе 2 расположены радиально, а сита 11 рядом расположенных лопастей 9 образуют напорные фильтрую- щие каналы 15, поперечные сечения которых увеличиваются от оси вращения к периферии.

По обеим сторонам корпуса 10 каждой лопасти 9 в два ряда в шахматном порядке установлены шпильки 16.

Суммарная площадь окон 5 питающего устройства 8 превышает суммарную площадь окон 6 обечайки 7 ротора 2. Площадь сечения отверстий 13 камер 12 увеличивает- ся от оси вращения ротора к периферии.

Центрифуга работает слудующим образом.

Исходная суспензия под давлением через питающее устройство 8 с окнами 5 по- дается в напорные фильтрующие каналы 15. Под действием силы гидродинамического давления сита 11 огибают шпильки 16 волнообразно. В напорных фильтрующих каналах 15 движущая сила процесса разделения, состоящая из силы гидродинамического давления, нормальной к фильтрующим ситам 11, и центробежной силы, направленной по радиусу от оси вращения, одинаково действует на сита 11 рядом расположенных лопастей 9.

При движении суспензии по впадинам и выступам сит 11 начинается процесс ее разделения, при этом фильтрат через сита 11 попадает в камеры 12 лопастей 9 и через отверстия 13 удаляется из ротора 2 в сборник 17 и далее по патрубку выводится из центрифуги.

Слой осадка, образующийся на фильтрующих ситах 11, под действием центробежной силы движется к периферии, при этом фильтрация происходит и через слой осадкз заполняющего впадины, что способствует улучшению качества фильтрата.

По мере движения слоя осадка к периферии его толщина на ситах 11 увеличивается,

Увеличение площади живого сечения напорного канала 15 от реи вращения к периферии и уменьшение суммарной площади окон 6 для отвода твердой фракции приводит к увеличению силы гидродинамического давления за счет уменьшения скорости движения. Центробежная сила, направленная по радиусу, также увеличивается. Следовательно, увеличивается и движущая сила процесса разделения, что позволяет уменьшить влажность осадка, т. е, существенно улучшает качество разделения.

После прекращения подачи суспензии в центрифугу 1, сила гидродинамического давления отсутствует. Под действием центробежной силы и действия полос 14 фрикционного материала фильтрующие сита 11 располагаются радиально, при этом происходит удаление осадка из впадины и самоочищение отверстий фильтрующих сит от частиц твердой фракции.

Формула изобретения

Центрифуга, содержащая ротор, включающий днище, крышку, размещенные между ними лопасти, каждая из которых состоит из корпуса и двух сит, расположенных по обе стороны корпуса с образованием камер для сбора фильтрата, и обечайку с окнами для вывода осадка, питающее устройство с окнами для подачи суспензии и выполненные в днище ротора отверстия для вывода фильтрата из камер лопастей, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества разделения, лопасти расположены радиально, а сита прикреплены к днищу и крышке ротора посредством полос из эластичного фрикционного материала, по обеим сторонам корпуса каждой лопасти в два ряда в шахматном порядке установлены шпильки, а сита огибают их волнообразно, отверстия для вывода фильтрата из камер лопастей имеют щелевидную форму и расположены по концентрическим окружностям, при этом суммарная площадь окон питающего устройства превышает суммарную площадь окон обечайки ротора.

1726051

Исходный

Изобретение относится к оборудованию для разделения суспензий в поле действия центробежных сил, а именно к фильтрующим центрифугам с лопасным ротором. Целью изобретения является повышение качества разделения. Для этого лопасти 9 расположены в роторе радиально. Сита 11 прикреплены к днищу и крышке ротора полосами из эластичного фрикционного материала. По обеим сторонам корпуса 10 каждой лопасти 9 в два ряда в шахматном порядке установлены шпильки 16, а сита 11 огибают их волнообразно. Отверстия 13 для вывода фильтрата из камер 12 лопастей имеют щелевидную форму и расположены по концентрическим окружностям. Суммарная площадь окон питающего устройства превышает сумарную площадь окон 6 обечайки 7 ротора.3 ил.

7

4

17

П 141516 Я

10

фиг.З