Центрифуга Советский патент 1982 года по МПК B04B3/00 

(54) ЦЕНТРИФУГА

1

Изобретение относится к технике обезвоживания суспензий с волокнистым осадком, например целлюлозы, и предназначено для использования в пневмотранспортных сушилках аеллюлозпо-бумажного производства.

Известны центрифуги, содержащие конический .фильтрующий ротор с размещенным в нем тормозящим устройством для регулирования времени пребывания осадка в роторе и подпрессовки, выполненным в виде упругой мембраны, питающую трубу и камеры сбора осадка и фильтра 1.

Недостаток известных центрифуг является в том, что выходящий из-под мембраны спрессованный волокнистый осадок в дальнейшем не разрыхляется, что приводит к его высокой влажности при выходе из ротора, так как жидкость удерживается силами капиллярного натяжения в междучастичных пространствах и каналах, которые в десятки и сотни раз больще центробежных сил.

Цель изобретения - обеспечение интенсификации обезвоживания волокнистых осадков.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемой центрифуге с центробежно инерционной выгрузкой осадка, размещенное в роторе тормозящее устройство укреплено на вертикальном центральном стояке неподвижно относительно вертикально установленного конического ротора и включает в себя кроме упомянутой упругой мембраны для торможения и подпрессовки осадка, ряд дополнительных упругих мембран для торможения и встряхивания осадка, укрепленных также на вертикальном стояке с промежутками по его высоте, выполненных уменьшающимися по толщине в направлении разгрузки и установленных с переменным зазором относительно стенки ротора, увеличивающимся в направлении разгрузки, при этом с наружной стороны ротора размещен ще 1евой отдувочный коллектор, выходное отверстие которого обращено к перфорированной стенке ротора и установлено под углом к мембранам.

На чертеже схематично изображена центрифуга, продольный разрез.

1Дентрифуга содержит камеру 1 для сбора фильтра, спиралеобразную приемную камеру 2 для сбора осадка пневмотранспортной сушилки, щелевой отдувочный коллектор 3, приводной вал 4, на котором вертикально установлен конический фильтрующий ротор 5, имеющий перфорированную поверхность. Внутри ротора установлен центральный вертикальный стояк 6, на котором закреплено тормозящее устройство, вклю ающее неподвижно установленные на стояке 6 на некотором расстоянии друг от друга упругие мембраны 7 для регулирования времени пребывания осадка в роторе. Мембраны 7 выполнены уменьшающимися по толщине в направление разгрузки осадка и установлены с переменным зазором относительно стенки ротора 5; зазор увеличивается в направлении разгрузки осадка. Щелевой отдувочный коллектор 3 размещен с наружной стороны ротора 5, выходное отверстие коллектора 3 обращено к перфорированной стенке ротора 5 и установлено под углом к мембранам 7. Предлагаемая центрифуга работает еледующим образом. Продукт, например целлюлоза, непрерывно подается по питающей трубе 8 на фильтрующую поверхность ротора 5, где вода отделяется и собирается в камеру 1 сбора фильтрата и выводится из устройства, а волокнистый осадок при многократных встряхиваниях, отклоняя мембраны 7 перемещается по поверхности расширяющегося конического перфорированного ротора 5 и выгружается в спиралеобразную приемную камеру 2, откуда выдувается лопатками 9 в поток теплоносителя. Выполнение в начальной стадии фильтрации увеличенной толщины мембраны и уменьшенного зазора обеспечивает торможение больших масс осадка и их фильтрацию, а при уменьшении толщины мембран и увеличении зазора обеспечивается встряхивание осадка для его обезвоживания и разобщения что согласуется с изменением физико-механических свойств волокнистых осадков в процессе их обезвоживания по высоте ротора. Переход от торможения к встряхиванию осадка в предлагаемом устройстве обеспечивает совместным действием на осадок упругих тонких мембран и щелевого коллектора, размещенного с наружной стороны ротора и заключается в следующем. В слой влажного осадка, перел№щающегося по конической поверхности перфорированного ротора, снабженного установленными по высоте и разобщенными между собой упругими мембранами, непрерывно подается из наружного щелевого коллектора импульс сжатого газа, переводящий материал в кратковременное состояние интенсивно псевдоожижения, которое затухает после прохождения осадком области выходного отверстия щелевого коллектора и не распространяется на весь объем благодаря наличию разобщенных упругих мембран. Такое импульсное воздействие обеспечивает высокую однородность обработки волокнистой структуры осадка, а многократное обновление точек контакта и перестройка междучастичных пространств и каналов, протекающая с высокой частотой между мембранами, обеспечивает получение осадка высокой сухости и разобщенности. В нижней части ротора из-за высокой влажности осадка материал имеет большую массу и для его торможения необходима повышенная жидкость, а, следовательно, большая толщина упругих мембран и, в то же время, прохождение осадка из-за его высокой текучести возможно через небольшие зазоры между мембраной и стенкой ротора. В верхнюю часть поступает материал после предварительного обезвоживания, когда масса его существенно уменьшается и для торможения необходимы меньшие усилия. Тонкая мембрана лучше деформируется а соответственно лучше встряхивается осадок под воздействием ее упругих свойств. Обезвоживание уменьшает массу, а встряхивание увеличивает объем волокнистого осадка и для его прохождения уже необходимы большие зазоры между обрезом мембраны и стенкой ротора. Таким образом, центрифуга обеспечивает интенсификацию обезвоживания волокнистых осадков и получения осадка высокой сухости и разобщенноЬти волокон. Формула изобретения Центрифуга, содержащая конический фильтрующий ротор с размещенным в нем тормозящим устройством для регулирования времени пребывания осадка в роторе и подпрессовки, выполненным в виде упругой мембраны, питающую трубу и камеры для сбора осадка и фильтра, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения интенсификации обезвоживания волокнистых осадков, размещенное в роторе тормозящее устройство укреплено на вертикальном центральном стояке неподвижно относительно вертикально установленного конического ротора и включает в себя, кроме упомянутой упругой мембраны для торможения и подпрессовки осадка, ряд дополнительных упругих мембран для торможения и встряхивания осадка, укрепленных также на вертикальном стояке с промежутками по его высоте, выполненных уменьшающимися по толщине в направлении разгрузки и установленных с переменным зазором относительно стенки ротора, увеличивающимся в направлении разгрузки, при этом с наружной стороны ротора размещен щелевой отдувочный коллектор, выходное отверстие которого обращено к перфорированной стенке ротора и установлено под углом к мембранам. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Урсов Н. А. Моделирование в области фильтрующего центрифугостроения. Дис., Киев, 1961 (прототип).