Вибрационно-пульсирующая центрифуга Советский патент 1981 года по МПК B04B3/06 

Изобретение относится к фильтрующим центрифугам и может быть использовано в угольной, химической и других отраслях промьшшенности для разделения жидких неоднородных систем, i Известна вибрационио-пульсирующая центрифуга, применяющаяся для обезвоживания разбавленных пульп с части цами класса 0-13 мм при большом содержании мелких классов 0-0,5 мм (до 30%), включающая ротор, установленный внутри него поршень, вибратор и привод вращения Q . Недостатками этой центрифуги явля ются наличие сложной упругой подвески и острая резонансная настройка, н позволяющая увеличивать производител ность. В этой центрифуге в качестве упругих связей между поршнем и ротором используются металлические пружи ны. Известна также вибрационно-пульсирующая центрифуга, содержащая ротор с ситами и ситодержателе:м, поршень, привод вращения ротора, включающий полый вал с фланцем, и упру гие элементы, расположенные между фланцем полого вала и ситодержателем, а также между последним и поршнем 2, Однако эта центрифуга также сложна по конструкции и металлоемка. Кроме того, поскольку упругие элементы представляют собой амортизаторы сжатия, имеющие большие гистерезисные потери, падает амшгатуда колебаний ротора, поэтому влажность осадка увеличивается. В вибрациоино-поршневых центрифугах в решающей степени на этот показатель оказывает влияние амплитуды, которая должна быть устойчивой, в пределах 5-10 мм. Цель изобретения - снижение влажности осадка и « металлоемкости центри фуги. Поставленная цель достигается тем что в центрифуге, содержащей ротор f ситаьш и ситодержателем, поршень. привод вращения ротора, включающий полый вал с фланцем, и упругие элемен ты, расположенные между фланцем полог вала и ситодержателем, а также между последним и поршнем, упругие элементы представляют собой изогнутые полосы из эластичного материала, линии гиба которых параллельны плоскости поршня Упругие элементы являются гаситег лями вибрационных колебаний, передающихся раме и фундаменту, и одновременно передают крутящий момент. Достоинством эластичных полос является высокая податливость в осевом направлении, что объясняетсявесьма малыми гистерезисными потерями, и высокая жесткость в коаксиальном направлении что необходимо для передачи крутящего момента. Упругая связь в предлагаемой центрифуге является оптимальным эластичным элементом, одновременно демпфирующим вибрации и вращающим ротор. Упругая связь из эластичных полос предполагает зарезонансный режим, характерный своей устойчивостью к изменению технологической нагрузки на машину. На фиг. 1 показана предлагаемая центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1) на фиг. 3 - узел I на фиг. 1. Центрифуга содержит ротор, состоящий из цилиндрического 1 и конических 2 и 3 сит и ситодержателя 4. Ротор жестко связан с валом 5, который установлен в подшипниках 6 скольжения. Внутри ротора с радиальным зазором установлен поршень 7с окнами, жестко связанный с полым вал 8 привода вращения ротора, опирающим ся на подшипники 9 качения корпуса 10. Корпус 10 крепится к раме 11, имеющей отсеки 12-14. К полому валу 8 крепится шкив 15. К раме 11 через рессоры 16 присоединяют вибратор 17 направленного действия, который внут ренней полостью опирается на подшипники 18 вала 5. Между фланцем 19 полого вала 8 и ситодержателем 4, а та же между последним и поршнем 7 расположены упругие элементы 20, представляюшре собой изогнутые полосы, ко торые могут быть выполнены из резиновых, резино-тканевых, pesHHo-MeTan лических лент или пластиковых материалов. Основное достоинство таких полосанизотропия. В осевом (т.е. по оси 8 4 центрифуги) направлении они имеют очень малую жесткость, а в радиальном - очень большую. Благодаря этим свойствам корпусу 10 передаются маленькие динамические нагрузки, но в то же время, имеется возможность при их помощи передать ротору и поршню 7 существенный крутящий момент. Заодно с поршнем выполнен питающий конус 21 с окнами. В конус входит течка 22. Шкив 15, и валы вибратора 17 связаны с двигателями (не показаны). Центрифуга работает следующим образом. От двигателя через шкив 15, полый вал 8 и упругие элементы 20 крутящий момент передается ротору. Одновременно ротору передаются осевые колебания от вибратора 17 через вал 5. Ротор вместе с валом и вибратором образуют основную колеблющуюся массу, а рама и жестко соединенные с ней деталиконтрмассу. Технологический процесс ос; 2ствляется следующим образом. Суспензия по загрузочной течке 22 попадает в питающий конус 21, из которого через окна под действием центробежной силы она направляется частично на левую сторону цилиндрического сита I, а оставшаяся часть через окна в поршне 7 - на правую сторону этого же сита. Так как сито имеет осевое перемещение относительно поршня, то материал получает импульсы движения влево и вправо от поршня и направляется соответственно в конические сита 2 и 3. Здесь перемещение идет в основном за счет тангенциальной составляющей центробежной силы и силы вибраиии. Процесс разделения жидкой и твердой фаз происходит за счет центробежной силы. Жидкая фаза (фильтрат) сквозь щели сита попадает в отсек 13, а твердая (осадок) - в отсеки 12 и 14. . Применение новой конструкции упругой связи между ротором и полым валом позволяет получить большую амплитуду колебаний ротора, что значительно повьш1ает эффективность разделения фаз. Установлено, что на центрифуге ВГС-2 увеличение .амплитуды с 3 до 5 мм снижает влажность угольного осадка на 0,5% что .равносильно годовому экономическому эффекту 20 тыс. руб. В предлагаемом устройстве для закрепления шестнадцати податливых в юсевом направлении эластичных полос необходимо (см. фиг, 2) двадцать че:тыре болтовых соединения обшей массо 2,6 кг. В известной же центрифуге для осевой стяжки амортизаторов требуются шпильки общей массой 8,8 кг, при этом необходимость сжатия амортизаторов создает внутреннее усилие поршень-ситодержатель в системе кг. Причем фланец полого вала конструкция амортизаторов сжатия известной центрифуги требует изогнутое поперечное сечение поршня, ситодержателя и фланца полого зала, что также увеличивает массу. Таким образом, общий выигрьш в массе, благодаря применению новых упругих связей, составляет 120 кг. Формула изобретения Вибрационно-пульсирующая центрифуга, содержащая ротор с ситами и си 8 тодержателем, поршень, пр){вод вращения ротора, включающий полый вал с фланцем, и упругие элементы, расположенные между фланцем полого вала и ситодержателем, а также между последним и поршнем, отличающаяся тем, что, с целью снижения влажности осадка и металлоемкости центрифуги, упругие элементы 1федставляют собой изогнутые полосы из эластичного материала, линии гиба которых параллельны плоскости поршня. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Аснер В.И.) Каминский B.C., Кпочко Г.П. и др. Конструкции и расчеты фильтрукнцих центрифуг. М., Недра, 1976, с. 107-109, рис. 59. 2.Там же, с. 103-J07, рис, 58,

я, -Н 3 IZ г 13 Фиг,1

Фut,3