Способ разделения суспензий Советский патент 1986 года по МПК B01D21/26 

Изобретение относится к Ъбласти центробежного разделения суспе 1зий и может быть использовано в пищевой химической, горнодобывающей и други отраслях промьгашенности. Известен способ разделения суспензий путем воздействия на нее цен робежных сил, создаваемых в роторе прецессионной центрифуги, приводимо во вращение от двух коаксиальных ва лов, имеющих различные угловые скорости, причем угловая скорость нару ного вала меньше угловой скорости внутреннего вала. Недостатком известного способа является малая эффективность разделения, обусловленная малым временем пребывания суспензии в роторе. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения суспензи путем воздействия на нее центробежных сил создаваемых в роторе прецессионной центрифуги, приводимой в вращение от двух коаксиальных валов имеющих различные угловые скорости. Недостатком этого способа являет ся малая эффективность разделения суспензий, обусловленная тем, что в подшипниках ротора возникают дина мические нагрузки значительной величины, а также малым времением пре бьгаания суспензии в роторе. Цель изобретения - повышение эффективности процесса путем увеличения времени центрифугирования. Это достигается тем, что разделе ние осуществляют при отношении угловой скорости наружного вала к угловой скорости внутреннего вала, равном 1,05-2,0. На чертеже изображена прецессион ная центрифуга, общий вид; Прецессионная центрифуга, исполь зуемая дпя осуществления способа, состоит из ротора 1 с коническим ситом 2 и дистрибутором 3, питающей трубы 4, кожуха 5 с камерами 6 и 7 для приема осадка и фугата соответс венно, привода 8 с коаксиальными валами 9 и 10, установленными в под шипниках 11 и 12, вала 13 ротора, установленного в подшипниках 14. Подшипники 14 закреплены в обойме 15, размещенной наклонно на наружном валу 9, так, что оси вала 9 вала 13 ротора 1 пересекаются под углом друг к другу. Вал 13 ротора 22 соединен с внутренним валом 10 шарнирной муфтой. Способ разделения суспензий осуществляется следующим образом. Суспензию подают по питающей трубе 4 в дистрибутор 3 вращающегося ротора, откуда она равномерно поступает на сито 2. Ротор 1 одновременно вращают вокруг собственной оси А и вокруг оси Б коаксиальных валов 9 и 10. Вращение вокруг указанных осей сообщают ротору 1 от коаксиальных валов 9 и 10, приводимых во вращение с различными угловыми скоростями. Под действием поля центробежных сил происходит отделение жидкости от твердого материала. Жидкость собирается в камеру фугата 7 кожуха 5 и оттуда удаляется из центрифуги. Твердый материал движется под действием сил инерции, изменяющихся по сложному закону, вследствие прецессионного движения ротора 1 к широкому краю сита 2, откуда сбрасьгоается в камеру осадка 6 кожуха 5 и затем удаляется из центрифуги. Движение твердого материала по ситу 2 происходит в определенной зоне, ширина которой может меняться в зависимости от угла наклона между осями А и Б, угла трения твердого материала, отношения угловых скоростей коаксиальных валов 9 и 10 и угла конусности сита 2. От этих же параметров зависит и скорость движения твердого материала в зоне движения. Ширина ионы движения одинакова при одинаковом отношении скорости наружного вала 9 к скорости ротора 1 вокруг оси А независимо от того, отстает ли наружный вал 9 от внутреннего вала 10 или опережает его. При этом скорость движения твердого материала меньше и соответственно время центрифугирования больше в том случае, когда наружный вал 9 опережает внутренний вал 10. При этом отличие во времени центрифугирования достигает существенной величины (10% и более) при отношении угловой скорости наружного вала 10, большем 1,05. При отношении же угловых скоростей наружного и внутреннего валов 9 и 10, равном 1,33, время центрифугирования в 2 раза больше, чем при их отношении, равном 0,8, а ширина 3OFihi движения в обоих случаях одинакова . При одновременном вращении ротора 1 вокруг осей А и Б на подшипники 11 и 14 действует динамическая нагрузка, зависящая от отношения угловых скоростей валов 9 и 10. В выпускаемых в настоящее время прецессионных центрифугах, эта динамическая нагрузка близка к максимально возможной величине. В том случае, когда величина отношения.уг .ловьгх скоростей коаксиальных валов, составляет 1,05-2,0, динамическая нагрузка не превышает 58% своего максимально возможного значения и за счет этого ресурс подшипников 11 и 14, пропорциональный третьей степени нагрузки, повьш ается, по меньш мере, в 5 раз. Пример 1. Способ разделени суспензий осуществляют в прецессион ной центрифуге с диаметром ротора, равным 400 мм и отношением угловых скоростей коаксиальных валов, равны 1,3. Измеряют величину вибраций кор пуса центрифуги при скорости вращения наружного вала 1300 об/мин. При этом размах колебаний составляет 0,02 мм. Пример 2. Способ разделения суспензий осуществляют в прецегсианной центрифуге с диаметром ротора, равным 400 мм и отношением угловых скоростей коаксиальных валов, равным 1,9. Измеряют величину вибраций корпуса центрифуги при скорости вращения наружного вала 1300 об/мин. При этом размах колебаний составляет 0,2 мм. Пример 3. Способ разделения суспензий осуществляют в прецессионной центрифуге с диаметром ротора, равным 400 мм и отношением угловых скоростей коаксиальных валов, равным 0,65. Измеряют величину вибраций корпуса центрифуги при скорости вращения наружного вала 1300 об/мин. При этом размах колебаний составляет 0,62 мм. Таким образом, благодаря отношению угловой скорости наружного вала к угловой скорости внутреннего вала, равному 1,05-2 достигается снижение динамической нагрузки на подшипниковые опоры ротора и как- следствие повьш1ения фактораразделения прецессионной центрифуги со 120-300 в известных центрифугах до 1000 и более в прецессионной центрифуге.

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ путем воздействия на нее центробежных сил, создаваемых в роторе прецессионной центрифуги, приводимой во вращение от двух коаксиальных валов, имеющих различные угловые скорости, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности процесса путем увеличения времени центрифугирования, разделение осуществляют при отношении угловой' скорости наружного вала к угловой скорости внутреннего вала, равном 1,05-2,0.(ЛО5 05<:оелю ю