Центрифуга для разделения суспензий

О П И С А Н И Е)87617ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВЫДЕ ТЕЛЬ СТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет -В 04 В 300 Гооудорствелнык комлтет Опубликовано 30.10.81, Бюллетень40Дата опубликования описания 05.11.81ло делам изобретений к открытий(54) ЦЕНГРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИй 1Изобретение относится к разделению не. однородных систем под действием центробежных сил, а именно к центрифугам с инерционной выгрузкой осадка, и может быть использовано в пищевой, химической, угольной и другим отраслям промышленности;Известны центрифуги, ротор которых содержит лопасти, укрепленные на шпильках между дисками 11,21. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является центрифугадля разделения суспензий, содержащая корпус, ротор, включающий два параллельноукрепленных на валу диска, связанных между собой шпильками, и лопасти,.содержащиеразделительные перегородки и сменные наладки, расположенные с образованием между ними каналов для прохода суспензни 13),Однако такое выполнение разделительных перегородок лопастей не позволяет до-.биваться высокого качества разделения суспензий на жидкую и твердую фракции, таккак влага, удерживаемая на поверхности 20частиц твердой фракции молекулярными си;лами, при этих условиях не может отделяться,2Цель изобретения - улучшение качества, разделения.Поставленная цель достигается тем, что, в центрифуге, содержащей корпус, ротор, включающий два параллельно укрепленных на валу диска, связанных между собой шпильками, н лопасти, содержащие разделительные перегородки и сменные накладки, каждая разделительная перегородка имеет участок для адгезнонного разделения, причем отношение длины этого участка К дли. не лопасти составляет 1/4 - 3/4.На фиг. 1 схематично изображена центрифуга, продольный разрез; на фнг. 2 - се. чение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - часть участка для адгезионного разделения; на фиг. 4 - сечение Б - Б на фиг. 2.Центрифуга содержит корпусс крышкой 2, внутри которого размещен ротор, состоящий из параллельно укрепленных на приводном валу 3 дисков 4 и 5, соединенных шпильками 6, обечайки 7 с окнами 8 для вывода твердой фракции и установленных на шпильках между дисками лопастеи, Каждая лопасть представляет собой корытообразный корпус 9, внутри которого плотно к бортам уложена разделительная перегородка с поперечными щелями.Она состоит из нескольких продольных Т-образных прутков 10, к которым пр.варены поперечные. прутки 11 (шпальты). На фильтрующем (входном) участке лопасти шпальты 1 приварены острыми углами к продольным пруткам О так, что образуют сверху обычное плоское сито с одинаковыми щелями. Этот фильтрующий участок лопасти может быть выполнен и ситовым плоским.На выходном адгезионном участке шпаль- О ты 1 приварены к продольным пруткам О плоскими боковыми стенками и образуют выпуклые к осн вращения плавно изогнутые лопатки. При этом для повышения эффективности разделения предварительно обезвоженной суспензии расстояние меж ду соседними шпальтами непрерывно уве- личивается к периферии ротора п)1) )1), а сами шпальты имеют непрерывно увеличивающийся к периферии ротора угол -(ф) ( М ). Это обеспечивает непрерывйое увеличение длины путисвободного20 ,полета частиц между шпальтами (1)АЖ), а также постоянство или увеличение угла 3 атаки (соударения), т, е. увеличение энергии и эффекта разделения при каждом соударении частиц об ударную стенку каждого встречного шпальта 11, Задняя стенка эгого и всех остальных шпальтов 11 выполняется пологой с углом скольжения,0 менее 90, чтобы обеспечить плавное безотрывное течение пленки жидкости по шпальтам 1 и сброс ее в щели между соседними шпаль- З 0 тами к задней стенке корпуса лопасти.Фильтрующий и адгезионный участки разделительных перегородок по всей ширине сверху прижаты упругоцентробежными накладками 2, каждая из которых изогнута и жестко закреплена к выступающему концу задней стенки предшествующей лопасти. Для повышения эффективности разделения за счет увеличения скорости движения частиц по шпальтам 11 накладки 12 выполнены короче разделительных перегородок и не 4 п закрывают последние (по ходу движения; осадка) шпальты1. Применение изогнутых упругоцентробежных накладок 12 взамен плоских центробежных накладок (в известной центрифуге) позволяет снизить массу накладок и соответствующие непроизводи тельные затраты энергии, облегчить ротор.Для отвода жидкой фракции на периферийных концах лопастей приварены трубки 13, проходящие через диск 5 наружу. Часть тела трубок 13 вырезана так, что в нее вставляют концы разделительных перегородок и обеспечивают при этом свободный выход осадка с разделительных перегородок и обеспечивают при этом свободный выход осадка с разделительных перегородок в. окна 8 обечайки 7.На задних стенках корпусов 9 лопастей приварены трубки 14, с помощью которых лзпасти свободно одеваются на Шпильки 6 и крепятся внутри ротора между дисками 4 и 5. Внутри ротора к ступице диска 5 прикреплен питатель, представляющий со. бой закрытый цилиндр 15 с узкими щелями 16. Подача исходной суспензии внутрь питателя осугцествляется по трубе 17, Для вывода из ротора твердой фракции в корпусе 1 имеется окно 18, Для сбора и отвода жидкой фракции к диску 5 прикреплено кольцо 9 с внутренним кольцевым па. эом, в который входят напорные трубки 20. Корпус 1 крепится к переходной крышке 21 электродвигателя 22, на вал 23 которого с помощью обычного шпоночного соединения и стопорного болта насажен диск 5 и укреплен питатель.Центрифуга работает следующим образом,По трубе 7 во вращающийся пита- тель непрерывно подают исходную суспензию 10. Под действием центробежных сил через щели 16 она попадает в свободное пространство между накладками 2 и разделительными перегородками и, заполняя его, одновременно фильтруется через щели между шпальтами 11. На этих фильтрующих участках происходит нормализация суспенэии, т. е. отделение свободной жидкости от осадка, Это приводит к сгущению суспензии (показано сгущающимися точками) и накоплению слоя осадка, который при достаточной массе центробежным давлением слоя врацаюшейся в лопасти суспензии приподнимает накладки 12, прижатые к разделительным перегородкам действием снл упругости и центробежных сил.Крайние к периферии частицы осадкапод действием центробежных сил (показано пунктиром и стрелками на фиг. 2 и 3).падают на ударные стенки первых встречных шпальтов, При ударе о твердую поверхность шпальта каждая частица стряхивает с себя часть жидкости, удерживаемой молекулярными силами. Освободившаяся жидкость, попавшая на поверхность шпальтов, тонким слоем просачивается между частицами осадка, удерживаемого накладкой, и, достигнув, плавного перегиба, скользит без отрыва по пологим задним стенкам шпальтов 11 до накопления и срыва в щели между шпальтами к задней стенке корпуса лопастей. При накоплении на первом шпальте 11 достаточного количества осадка (показано сгущающимися точками на фиг. 2 и 3) последний за счет центробежного напора поднимает накладку 12 и частицы осадка центробежными силами сбрасываются на последующие шпальты 1.Так же, как и на первом шпальте1, при ударе о поверхность второго шпальта 11 частицы стряхивают часть оставшейся.жидкости, которая аналогично первому шпальту попадает на заднюю стенку корпуса лопасти. Так процесс перехода осадка со шпальта на шпалы продолжается,6 Формула изобретения 1 г /1 17 Риг до конца накладки 12, По последним по хо. ду движения осадка шпальтам 11 частицы осадка, не сдерживаемые накладкой 12, движутся с увеличивающейся скоростью и вылетают в окна 8 обечайки 7.Длина пути 1 перелета со шпальта на шпалы каждый раз увеличивается (16; Г)У.,), Это в сочетании с непрерывным увеличением радиуса каждого последующего шпальта и поворотом частиц в полете приводит к увеличению силы соударения и изменению места соударения частиц о шпальты и более полному отделению жидкости, удерживаемой молекулярными силамиЖидкость, отделившаяся на фильтрующем адгезионном участке, по задним стенкам корытообразных корпусов 9 лопастей д течет в трубки 13, откуда в кольцеобразный паз кольца 9, и с помощью напорных трубок 20 выводится из центрифуги под, напором.Накладки 12 в процессе фуговки за счет центробежных сил и сил упругости матерна- хп ла прижимаются к разделительным перегородкам и замедляют (регулируют) скорость непрерывного прохода суспензия ло лопастям, увеличивая время фуговки суспензий и повышая за счет этого эффективность разделения. Применение лопастей, состоящих из фильтрующнх и адгезионных участков в сочетании с упругоцентробежными накладками 12, выполняющими роль упругоцентро-. зв бежных регуляторов времени фуговки, позволяет использовать центрифугу в периодическом и в непрерывном режимах работы. Это достигается периодической нли непрерывной подачей суспензия в ротор. Изме. няя подачу суспензии в ротор, можно направлять на разделение суспензии с лю. бым соотношением жидкой и твердой фрак. ций н получать необходимое качество раз. деления (в пределах. разрешающей способности каждой конкретной центрифуги). Центрифуга для разделения суспензнй, содержащая корпус, ротор, включающий два параллельно укрепленных на валу диска, связанных между собой шпильками, и лопасти, содержащие разделительные перегородки и стенные накладки, расположенные с образованием между ними каналов для прохода суспензии, отличающаяся. тем, что, с целью улучшения качества разделения, каждая разделительная перегородка имеет участок для адгезионного разделения, причем отношение длины этого участка к, длине лопасти составляет 1/4 - 3/4.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Соколов В. И. Современные промышленные центрифуги. М., Машиностроение, 1967, с. 431 - 432.2. Патент ФРГ1186803, кл. 826 - 9, опублик. 965.3. Авторское свидетельство СССР по заявке2581426/28- 3, кл. В 04 В 3/00, 1978 (прототип).87677 5-6 Составнтель В. ПТехредуА, БойкасТараи 643арственного комнзобретеннй я откЖ - 35, Раушскаянт, г. Умгород, ул о оно нко Редактор Н. КенгеляЗаказ 9432%ВНИИПИ Госуно делам13035, Москва,фнляал ППП аПате КорректорПодннсноетета СССРрытнйяаб., д. 4/бПроектная, 4