Фильтрующая центрифуга Советский патент 1982 года по МПК B04B3/02 

( ФИЛЬТРУЮЩАЯ ЦЕНТРИФУГА

1

Изобретение относится к фильтруюцим центрифугам и предназначено для разделения суспензий с полидисперсной твердой фазой, получаемых в производствах тяжелого органического синтеза, таких, как производство мономеров, а также в других отраслях промышленности.

Известна центрифуга, содержащая ротор, образованный двумя соосными усеченными конусами, смонтированными на валу, устройство взаимного перемещения конусов, состоящее из втулок с фланцами, прикрепленных к меньшим основаниям конусов и установленных на валу, при этом втулки и вал по месту посадки снабжены левой и правой резьбой, а между фланцами втулок и основаниями конусов установлены амортизаторы 1.

Недостатками такой центрифуги являются большая влажность выгружаемого осадка и значительный унос твердой фазы с фугатом, так как при загрузке суспензии в осадительныи ротор твердая фаза частично теряется через кольцевую щель до полной забивки ее образующимся осадком, а не успевающие осесть частицы твердой фазы уносятся через переливные окна с фугатом.

Недостатком этой центрифуги является и то, что запитка рабочей полости суспензией осуществляется не не10посредственно в ротор, а через дополнительную камеру, образованную сомкнутыми фланцами д&ух половин полого вала.

Известна также фильтрующая цент15рифуга, включающая установленный на вертикальном валу цилиндрический ротор и устройство для выгрузки осадка, содержащее два параллельно расположенных и соединенных стойками

20 диска и механизм подъема последних, включающий .

Продукт фильтруется через кольцевые зазоры, образующиеся между укрепленным на штоке поршнем и обечайкой ротора. Перемещение поршня обеспечивается с помощью вспомогательного механизма. После накопления предельного количества осадка при движении поршня вверх он выбрасывается из ротора. Недостатком такой центрифуги явля ется отсутствие развитой поверхности фильтрования. Фильтрование с использованием кольцевых зазоров происходит через слой осадка значительной толщины, что определяет его повышенную влажность при выгрузке. Недостатком этой центрифуги является также повышенный унос твердой фазы, теряемой через кольцевые щели при запитке полости ротора центрифуги суспензией. Целью изобретения является снижение влажности твердой фазы и уменьшение ее уноса с фильтратом. Поставленная цель достигается тем что, в фильтрующей центрифуге, включающей установленный на вертикальном валу цилиндрический ротор и устройст во для выгрузки осадка, содержащее два параллельно расположенных и соединенных стойками диска и механизм подъема последних, включающий шток, между дисками радиально упреплены ребра с образованием секций для накопления осадка, к стойкам над верхним диском прикреплена обечайка с фланцами, один из которых расположен на выгрузочной кромке ротора с .возможностью вертикального перемещения, а механизм подъема дисков сна жен обгонной муфтой, причём ступица ротора установлена в обойме последней, а вал ротора жестко связан с ее звездочкой, при этом шток указан ного выше механизма выполнен полым и установлен на валу ротора с помощью резьбового соединения для его переме щения на валу. На фиг. 1 схематично изображена центрифуга, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Центрифуга включает установленный на вертикальном валу 1 цилиндрический ротор 2, устройство для выгрузки осадка, содержащее два параллель но расположенных диска 3 и , соеди ненных стойками 5. Между дисками 3 и А радиально укреплены ребра 6 с об разованием секций для наполнения ос ка, К стойкам 5 над верхним диском прикреплена обечайка 7 с фланцами 8 и 9. Фланец 8 расположен на выгрузочной кромке 10 ротора 2 с возможностью вертикального перемещения и имеет кольцевой паз 11 с установленной в нем прокладкой 12, необходимой для плотного прижатия этого фланца к кромке 10 ротора 2. Фланцы 8 и 9 связаны между собой с помощью болтов 13 и пружин-амортизаторов 1i. Механизм подъема дисков 3 и снабжен обгонной муфтой 15, причем ступица 16 ротора 2 установлена в обойме 17 последней. Вал 1 ротора 2 жестко связан со звездочкой 18 муфты 15. В пазах этой звездочки размещены ролики 19. Шток 20 указанного выше механизма подъема дисков 3 и выполнен полым и установлен на валу 1 ротора 2 с помощью резьбового соединения 2) для его перемещения по валу 1. Верхняя часть штока 20 выполнена в виде тонкостенного цилиндра 22, который служит для ограждения рабочей полости от капелек масла. Внутренняя полость ступицы 16 ротора 2 служит подшипниковой опорой 23 вала 1. Днище ротора 2 снабжено коническим отражателем 2k для ограждения рабочей полости центрифуги от капелек масла. Фильтрующий ротор 2 своей ступицей 16 базируется в подшипниковой опоре 25. Верхняя подшипниковая опора 26 служит для базирования в ней конца вала 1 и вращаемой упорной втулки 2. Последняя в нижней части снабжена тонкостенным цилиндром 28, на бурти 29 которого телескопически надет свободно провисающий тонкостенный цилиндр 30. Назначение цилиндра.28 втулки 27-обеспечение упора и вращения штока 20 при подъеме его в верхнее крайнее положение и вместе с цилиндром 30-ограничение рабочей полости центрифуги от капелек масла. Центрифуга работает следующим образом. Валу 1 сообщается крутящий моменi в направлении против часовой стрелки. Ролики 19 муфты 15, находящиеся в Пазах, заклиниваются между наружной обоймой 17 и звездочкой 18, обеспечивая вращение этой муфты и ротора 2 как одного целого. Шток 20, находящийся в состоянии покоя и в силу своей инерции вращаясь по резьбовому соединению 21 относительно вала 1 в противоположном на5правлении, двигается вниз. При сопр косновении фланца 8 пазом 11 и прокладкой 12 с кромкой 10 ротора 2 по тупательное движение штока 20 и фла ца 9 продолжается по направляющим болтам 13 и через пружины-амортизат ры 1 фланцам 8 передается усилие дополнительного прижатия для обеспе чения герметичности ротора 2. Шток 20 устанавливается в нижнем крайнем положении и далее вместе с ротором 2 вращается как одно целое. Суспензия подается во внутреннюю полость ротора 2 и под действием центробежных сил фильтруется через размещенное на перфорированной обечайке ротора 2 фильтрующее основание. После образования слоя осадка подача суспензии прекращается и в продолжающем вращаться роторе центрифуги происходит дополнительный отжим (сушка) осадка. Выгрузка посл него происходит при остановке или торможении вала 1. При этом останав ливается или замедляется вращение жестко связанной с валом 1 звездочки 18 муфты 15- Ролики 19 выходят из за клинивающего положения между пазами звездочки 18 и обоймы 17, жестко связанной с конечной частью ступицы 16 ротора 2, продолжающего по инерции вращаться с большой скоростью. Образование между ребрами 6 и дисками 3, t секции с накопившимся в них осадком продолжают вращаться в ту же сторону. Шток 20 совершает поступательное движение в верхнее крайнее положение, вращаясь по резьбовому соединению 21 относительно вала l в противоположном направлении, до упора в буртик 29 втулки 27. При выходе штока 20 из полости ротора 2 происходит инерционное сбрасывание осадка и выведение его из центрифуги Ребра 6,жестко размещенные между дисками 3 и t, обеспечивают лучший контакт с осадком в момент торможения вала 1 при возникновении относительных скоростей вращения между ним, ротором 2 и полом штока 20. as Сравнение влажности осадка (вес. и содержания твердой фазы в фугате (вес. 0,22%) при разделении суспензии терефталевой кислоты в воде на базовой центрифуге (ФГН-350 с осадительным ротором, НОГШ-325) с влажностью осадка (вес. 10-15) и уносом твердой фазы (вес. 0,010,005) при разделении этого же мономе а на лабораторной центрифуге с фильтрующим ротором показывает на значительное снижение влажности твердой фазы и уменьшение ее уноса с фильтратом. . Формула изобретения Фильтрующая центрифуга, включающая установленный на вертикальном валу цилиндрический ротор и устройство для выгрузки осадка, содержащее два параллельно расположенных и соединенных стойками диска и механизм подъема последних, включающий шток, отличающаяся тем, что, с целью снижения влажности твердой фазы и уменьшения ее уноса с фильтратом, между дисками радиально укреплены ребра с образованием секций для накопления осадка, к стойкам над верхним диском прикреплена обечайка с фланцами, один из которых расположен на выгрузочной кромке ротора с возможностью вертикального перемещения, а механизм подъема дисков снабжен обгонной муфтой, причем ступица ротора установлена в обойме последней, а вал ротора жестко связан с ее звездочкой, при этом шток указанного выше механизма выполнен полым и установлен на валу ротора с помощью резьбового соединения для его перемещения по валу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 615951, кл. В Oi В . 1978. 2.Авторское свидетельство СССР T 398281, кл. В Oi В 3/02, 197.

/J

fe.J