ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ МЕМБРАННЫЙ КЛАПАН
ИзОбретение првдназначеНО для от1К1рывания и заюрьшания разгрузочньгх отверстий |вращающагося барабана центрифури.
Известен кольцевой гидравлический упрулий уилотнительный элемент, установленный в канавке, в разгрузочной щели, меж|ду двумя противолежащими частями барнбана центрИфуги. Недостатков этого уплотннтельного элемента является то, что площадь его уплотнительной поверхностей (равна или .болыще площади поверхности, на которую действует рабочая жидкость. Другой недостаток состоит в том, что перемощеиия утлотнительного эле.мента зависят главным Образом от утругости среднега участ1ка, включая улругие боковые стенки, поэтому уплотняющая способность элемента незначительна, кроме того, ограничен выбор матери ала, пригодного для изготовления элемента (это в основ-ном высокоэласти(ч1ные соединения, которые не Biceirtaa достаточно стойки против химического воздействия).
Также известны устройства, в кото рык площадь уПлогнительнай поверхности значительно менБЩ-е площадИ поверхности, на которую действует рабочая жидкость. .Однако в оснозе этого у стройст1ва также лежит применение только лишь упругого материала, в результате чего первоначальная форума мембраны деформируется под действием центробежных сил
в такой степени, что (Пшощадь уплотнительной поверхности при коитаке с противолежаЩбй частью барабана у1величивается и может быть равиой плoщiaди поверхности , на .которую действует рабочая жидкость. Уплотнительяыйэлемент может в различной степени , не поддающейся регулированию, растягиваться в наружную сторону, не допустимо изменяя тем самым объем барабана.
Предлагаемое устройство отличается от известных теО1, что мембрана клапана выполнена с боковыми опорными стенками, Каждая из которых имеет по крайней мере один уиругий
гофр, расправляющийся под действиам давления, обеапечивая тем самым прижатие среднего участка мембраны к уплотняемой .поверхности. Это позволяет повысить надежность уплотнепия ротора относительно крьишки центрифуги. На наружной плоской поверхноютл срСднего кольцевой 1мем;браны установлено усилительное кольцо с размещеннььм на нем съемным уплотнительным кольцом. В
на.порной полости кольцевой мембраны установлен по крайней мере один управляющий клапан .прямого действия. СреднИЙ участок кольцевой мембраны, усиленный кольцом, расположенньИм на его внутренней поверхности, ДЛЯ ЦЕНТРИФУГ
по:рную полость как с полостью слива, так и с загрузо1Чной лолостью центри|фу1ги.
На фиг. 1 изображен барабан центрифуги, снабженный мембранным клапаном, вертикальный разрез, npHMeiM часть барабана, расяоложеиная справа от вертикальной оси, частично обарвана, так как она симметрична точно такой же части .изображений, расположенной слева от утомялутой вертикальной оси; на фиг. 2-(Предлагаемый мембранный клапан, снабженный .отверстиями для выпуска ра1бо1чей жидкости; 1на фиг. 3-вертикаЛВвый разрез другого варианта мамбранното клапаяа с одним из нескольких :аапо1могательн1ых жлаяанов, упра1вляющих соответст|ву1ощи1ми по форме выпускными отверст иями для рабочей жййкзо сти; на фит. 4-вертикалыный разрез возможмого вариаита мембранного клапана, снабженмого наружным усилительнькм кольцом с упругой уплотнительно.й поверхностью.
Барабан центрИ|фу1ги состоит из верхней и нижией частей 1 и ЛСКреплбНныХ винтами 3. Верхняя часть &ойер:жит прозрачный диск 4 с центральным ogtSepjfrraeM 5, через которое может быть щведен в барабан центри фулируемый материал, « кольцо 6 для распределе НИ1я .давления, в котором нахо1Д|Ятся головкИ винтов 3. Нижняя часть включает ротор 7, в котором помещена внутрениаяя чаша 8, лрикрейленяая осевым це|нтральны)м винтом 9, щвипченным в гайку W, которая пр1охо1дит сквозь дно ротора и прикреплена к валу //, получаюси.е1му вращение, например, от электроивигателя.
Ротор 7 имеет также нижнюю кольцевую .ка|меру 13 с центральным отверстием 13, через которое В камеру Входит вертикальный конец неподвижной трубы 14, имеющей выходное отверстие, через которое жидкость на1гнетаетс1я под давлением в камеру 12. В круглой стенке ротора предусмотрено несколько равномерно распре;деленных по окруж|носфи вертикальных каналов 15, которые сообщены воизу с .раапределительной камерой 12.
Вверху каналы 15 сообщены с кольцевой «ainoipnofi камерой А, образованной внутри гиЩра;вли1ческого кольцевого мембранной клапана 16, причем дно этой напорной камеры обраао1В.ано верхниМ торцам круглой стенки ротора.
Ниж:ние комцы идуЩих наклоННо внив кольцавых боковых стенок 17 и 18 клапана 16 закреплены соответственно верхним, .кольцевым краем в|нутренней чаши 8 и кольцевым уступом Id ;копьца 6. Между ди1аком 4 и кольцо.м 6 зажато несколько расположеиных с некоторым промежутком по окружности в вырезах, сделанных в д иске и кольце, распорных элеMieHTOB 20 и 2,1, которые разделяют |диск и кольцо, определяя границы одного или более пери|ферических от1ве|рстий или разгрузочных щелей 22.
ную камеру А, где она под дейст|вие(м цен рробежных сил заставляет перевернутый V-образНЫ1Й средний уч.акток мембранного клапана 16 перемещаться BiBepx, пока он не прижмется 5 своей верщиной к нижней поверхности диска 4, эффектив1но уплот|няя тем самым разгрузочную щель. Некоторая часть рабочей жидкости проходит через несЖолыко расположенных с некоторым промежутком по окружности отверстий 23 в стенке ка|меры 12, но подача рабочей жидкости превышает потери через отве1рртия 23, клапан 16 остается в положении уплотнения. Когда подача рабочей жидкости прекращается, давление внутри камеры А
5 уменьщается, и- средний участок клапана 16 возвращается в свое нормальное положение, открыв.ая щель 22, как показано на фиг. 1.
Клапан 16 содерЖ|Ит корпус, выполненный т гибкого материала, и может включать в себя жесткое усИЛительное кольцо 24, соеди1ненное с внутренней частью верхнего участка клапана. |Каждая боковая опорная стенка клапана по л рай1ней мере :одно складчатое ребро (25 и 26), iKOTOpbie обеспечивают
5 подъем И опускание среднего участка клапана 16 для закрывания и открывании щели. Клапан и сделанньье за одно целое с ним боковые опорные стенки 17 и 18 .выполнены из химичеоки ВЫСОК01СТОЙ1КОГО материала, например
0 тефлона и т. п. Но своей фи1зической природе клапан гибок, .но не эластичен и .и1меет достаточ1ную механическую прочность. Усилительное кольцо 24, прочно соединенное с внутренней частью среднего участка клапана, может
5 быть сделано -из шодо- или маслостойкого механически прочного материала.
В альтернативном варианте, показанном на фиг. 2, клапан 16 снабж1ен рааположенными с наюоТорьвм промежутко1м по окружности- от1вер0 СТ1ия и-1 27, проходящими также через кольцо 24. сквозь внешний склон вершины клапана М проходят, как по.казано, от1верстия 27а, они могут заменить обычные отверстия 23 во Bicex случаях, кошда добавка воды или другой
5 рабочей жидкости к вылружаем.ому осадку даже полезна. В случае трудиоосаждаемого осадоч1ного матер1Иа.ла может быть целесообразным отвод некоторой части р абочей жидкости В 6apai6aH через отверстия 27 во внут0 peHHeiM склоне .клапана 16, направленные к зоне вы1груз1ки, в результате чего осадок .несколько увлажняется и может даже всплывать и быть ПОДВИ1Ж1НЫМ перед выгрузкой. В зависимости от конкретны.х вйдов материалов, которые центрифугируют в алпарате, клапан 16 может быть cнaiбжeн одним или обоими оТверстия|Ми 27а и 27в.
На фиг. 3 показан другой варИант клапана 16. .Несколько располож1енНЫ« с некоторым
0 Г1ро;межутко:м тарельчатых .клапанов 28 проходят че(рез соОТ1ветст1в} 1ощие отверстия 29 с седлами для клапанов в .несущей части ротора 7 и (Ввинчиваются в )резьбовые Отверстия в усилительном кольце 24. Такие вспом.огательные
о-пверстиямИ 23 или с отверстиями 27 или без тех и других, если Назван иые клатаны сами 015ес1пе1чи1вают иеобходимую утечку.
1Пре«М1ущест1во1М устройства является то, что для ограничеадия «ол-ичества рабочей жидкости., выаускаамой: в период уплотнени я, и ДЛЯ бы1ст рО го И :ПОЛК01ГО оивода клапана . Из пюложения уплотнения, когда падача рЯбочей жидкости прекращается, июшользуется обычное перемещение клапаиа 16. Это .может иметь больщое значение в тех случаях, коЛДа разгрузка внутренней чаши произвапится редкО, только после относительно .длинных периодое центри|фугирс11вания. Таким образом, экономятся большие К1оличества рабочей жидкости или эквивалентная энергия, затрачиваемая на перекачивание жищкости ,в замкнутой системе. Чтобы юлапан 16 оставался в закрытом положении, рабочая жидкость 1выходит из «аго небольшой ст,руй|кой, а когда прекращается подача этой жидкости, обеспечи1вае№я лолный и быстрьий выпуск всей рабочей жидкости. Для того чтобы BHoiBb создать давлением каэдере А и тазошм образом переместить клаиан 16 в положение уплотнеШя, необходимо осущеслвить KpaiiKOiBpeMeHHbm впрьюк рабочей жийкости во вращающуюся налориую систему в количестве, превышающем потери через /все оиверстия. Клапан немедленно растянется и закроется одтеовременно с В|апомОгательными клапанами 28. С этого мо,мента о-н будет оставаться в положении уплотнения, благодаря подаче лишь очень небольшого количества жи|дкост1и.
На фи(г. 4 показан еще один вариант коисТ|рук1ц,ии предлагаемого клапана. Усилительное кольцо 30 присоединено к 1кор;пусу З/клаплнл, по1добного по действию клапану .16, сверху на |пути материала, выгружаемого из чащи 1, что вьигодно В случае выгрузки высокоабразквного осадка. При этом функцию уплотнения фактичеоюи выполняет узкая кольцевая
полоска 32, сделанная из подходящего упругого матерИала и установлевная с возможностью замены на вершине кольца 30.
Предмет изо1бретения
1.Гидравлический мембранный клагаан. для центрифуг, представляющий собой кольцевую м-ембрану, выполненную в виде среднего кольцевого участка с изготовленными заодно, с ниад боковыми олорньгми стенками, зак|репленную по внещнему и внутреннему контурам в посадочнык местах юорпуса центрифуги и поджимаемую к крьишке центрифуги, одновременно
служащей седлом клапана, давлением жидкости, подаваемой в напорную полость, образованную мембраной и торцовой поверхностью ротора центрифуги, по каналам, выполненным в теле ротора, отличающийся тем, что,
с целью повышения надежности уплотнения ротора относительно крыплки центрифуги,каждая боковая опорная стенка мембраны имеет по крайней мере один упру.пий-гофр, обеспечивающий прижатие среднего участка мембраны к седлу клапана.
2.Клапан по п. 1, отличающийся тем, что на н.аружной плоской по1верхности среднего участка кольцевой мембраны установлено усилительное кольцо с р азмещенным на нем съсамным уплотни тельным кольцо1М.
3.Кланам по п. 1, отличающийся тем, что в напорной полости кольцевой мембраны установлен по крайней мере один управляющий клапан прямого действия.
4. .Клапан по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что средний участок кольцевой мембраны, усиленный кольцом, расположенныМ на его внутренней поверхности, имеет сквозные отверстия, соединяющие напорную полость как с полостью слива, так и с загрузочной полостью центри|фуги.
2« A 16 25
I / / /
Ш 7/
7 28
16
10
ФигЛ
ФигЗ
