Ротор центробежного сепаратора Советский патент 1992 года по МПК B04B11/02 

Изобретение относится к центробежным сепараторам для разделения суспензий по разности плотностей фаз и может Сыть использовано в химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности.

Недостатками известных роторов центробежных сепараторов с непрерывно-циклической выгрузкой сгущенной тяжелой Фазы через сопла и наклонно-аксиальные каналы с запорным устройством является низкая степень сгущения суспензии и надежность работы многочисленных сопл с узкими проходными сечениями,

Наиболее близким к предлагаемому яв- лчегся ротор центробежного сепаратора содержащий основание, крышку, пакет . вставок, сопла для вывода тяжелой фазы с устройством подвода, состоящего из размещенных по периферии шламового пространства с зазором между собой секторных каналов, имеющих входные каналы о виде дуги окружности с центром в точке пересечения боковых стенок сектора из исключения застойных зон.

Недостатками известной конструкции ротора центр обежного сепаратора является большое число разгрузочных сопл малых проходных сечений вследствие малого зазо-. ра между смежными секторными каналами и несовершенства их размещения, снижающих степень сгущения осадка и надежность работы разгрузки.

Цель изобретения - повышение степени сгущения и надежности работы разгрузки сгущенного осадка.

На фиг. 1 представлен ротор центробежного сепаратора, вертикальный разрез; на фиг, 2 - то же, поперечный разрез.

Ротор центробежного сепаратора содержит барабан 1, включающий крышку 2, основание 3, пакет 4 вставок, устройство 5 для выгрузки сгущенного осадка, состоящее из сопел 6 каналов 7, расположенных по периферии основания 3 барабана, каждый из которых ограничен сверху и снизу секторными пластинами 8 и связанными с ними боковыми пластинами 9 в форме дуги логарифмической спирали, имеющими выходное отверстие 10 и входную щель 11, с расположенным возле нее секторным вкладышем 12, и установленные в шламовом пространстве между каналами 7 направляющие вставки 13 для осадка, имеющие форму пирамиды, одно ребро 14 которой параллельно оси вращения.

Соковые пластины 9 каждого канала имеют и поперечном сечении форму дуги 15 логарифмической спирали выпуклостью нутрь канала, при этом отношение максимального радиуса пакета вставок R2 к радиусу RO расположения ребра направляющей

вставки, параллельного оси вращения, опре-1 деляют по формуле

- exp(0tga).

где R2 - максимальный радиус пакета вставок;

RO - радиус расположения ребра на0 правляющей вставки, параллельного оси вращения;

О -угол между радиусами, проведенными в поперечном сечении к концам дуги логарифмической спирали;

5а- угол наклона в поперечном сечении

дуги логарифмической спирали к окружности, проведенной через дуги логарифмиче ской спирали.

Выходные отверстия 10 каналов 7 сооб0 щены с разгрузочными соплами 6, а аксиальных каналов 7 - снабжены запорным устройством 16, содержащим запорный элемент 17 с пазом 18 на торце для непрерывного отвода сгущенной суспензии и седло

5 19. Механизм перемещения запорных элементов состоит из прикрепленного к ним кольца 20 с гидро- или магнитным приводом.

Ротор центробежного сепаратора рабо0 тает следующим образом.

Подаваемая в барабан 1 исходная суспензия в пакете 4 вставок разделяется на фазы по разности плотностей под действием центробежных сил. Частицы плотной фа5 зы центробежными силами отбрасываются на систему наклонных поверхностей в боковом объеме барабана, образованной коническими поверхностями крышки 2, основания 3 и направляющими вставками

0 t3 для осадка, соскальзывает по ним ко входной щели 11 и непрерывно выносится из барабана потоком сгущенной суспензии по каналам 7 через паз 1.8 на торце запорных элементов 1-7. Легкая осветленная фаза

5 отжимается к оси и выбрасывается из барабана 1 через отверстие в крышке 2. Периодически по мере забивки каналов 7 осадком кольцо 20 на внешней стороне основания 3 с запорными элементами 17 перемещается

0 вниз и производится полная безразборная разгрузка барабана 1 через отверстия 10 большого сечения.

В технологических процессах гибких производственных систем с переходом на

5 обработку суспензий с мягким пластичным осадком типа дрожжевого разгрузка тяжелой фазы производится непрерывно через сопла G, а запорные элементы 17 заменяются на аналогичные без паза 18 на торцах для

герметичного запирания каналов 7, используемых в этом варианте настройки только для полной безразборной разгрузки барабана. Такая простейшая переналадка на внешней стороне барабана с минимальны- ми затратами времени, труда и материальных средств приносит почти двойную .экономию энергии, полуторное повышение степени сгущения осадка за счет уменьшения радиуса непрерывной разгрузки и рас- ширение области применения дорогостоящего аппарата.

Вариант конструкции ротора центробежного сепаратора с радиальными соплами 6 в вершине сопряжения наклонных поверхностей крышки 2, основания 3 и направляющих вставок для осадка 13 с резко сокращенными каналами до незначительной величины предназначен для сгущения суспензий с большой разностью плотностей фаз и абразивностью осадка.

Предлагаемая конструкция ротора центробежного сепаратора с логарифмической формой секторных каналов и направляющих вставок и усовершенствованного с по- мощью неравенства взаиморасположения позволяет в барабане наименьших радиальных размеров разместить минимальное чис- ло разгрузочных сопл увеличенного сечения, не подверженных забивке при сни- жении потерь жидкой фазы с осадком, и увеличить, тем самым, надежность работы и степень сгущения осадка. Резкое сужение каналов секторными вкладышами во входной щели и пластинами логарифмической формы приводит к ускорению потока и интенсификации динамического взаимодействия фаз, повышающего надежность уноса тяжелой фазы и работы каналов. Использование запорных элементов с пазом на торце расширяет область применения аппарата, составит основу гибких производственных систем с низкими энергозатратами на цен- трифугальную обработку суспензии и мини- мальным числом технологических аппаратов. Осуществление безразборной

очистки и мойки барабана сокращает затраты ручного труда при эксплуатации, улучшает санитарно-гигиенические условия обслуживания, увеличивает интенсивность и фактическую производительность работы сепаратора за счет сокращения простоев наряду с увеличением надежности. Формула изобретения Ротор центробежного сепаратора, содержащий барабан, включающий крышку, основание, пакет вставок, устройство для выгрузки осадка, состоящее из сопл и каналов, каждый из которых ограничен сверху и снизу секторными пластинами и связанными с ними боковыми пластинами, имеющими выходное отверстие, входную щель с расположенным возле нее секторным вкладышем и установленные в шламовом пространстве между каналами направляющие вставки для осадка, имеющие форму пирамиды, одно ребро которой параллельно оси вращения, отличающийся тем, что с целью повышения надежности в работе и степени сгущения суспензии, боковые пластины каждого канала имеют в поперечном сечении форму дуги логарифмической спирали выпуклостью внутрь канала, при этом отношение максимально, о радиуса пакета вставок к радиусу расположения ребра направляющей вставки, параллельного оси вращения, определяют по формуле

exp(0tga).

rvo

где R2 - максимальный радиус пакета вставок;

RO - радиус расположения ребра направляющей вставки, параллельного оси вращения;

О-угол между радиусами, проведенными в поперечном сечении к концам дуги логарифмической спирали;

О -угол наклона в поперечном сечении дуги логарифмической спирали к окружности, проведенной через дуги логарифмической спирали.

11

12

13

Фиг. t