Осадительная центрифуга

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 270680 (21) 2947304/28-13с присоединением заявки Нов(31 М. Кп. з В 04 В 1/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ОСАДИТЕЛЬНАЯ ЦЕНТРИФУГА Изобретение относится к гидромеханическому разделению суспенэий в поле центробежных сил с целью получения осветлениой жидкой Фазы и сгу щенной фазы, содержащей твердые фракции, при низком относительном содержании жидкой Фазы.Известны осадительные центрифуги со шнековой выгрузкой осадка, состоя щие из цилиндроконического или конического осадительного барабана, шнека, питающего устройства и механизмов привода осэдительного барабана и шнека, обеспечивающих при программном управлении ими синхронное вращение шнека и осадительного барабана в периоды элементов периодического цикла фЗагрузка и 1 Отстаивание суспензии и относительную скорость шнека в период Выгрузка осадка при прекращенной загрузке (1) и (2),Наиболее близкой к изобретению является осадительная центрифуга, содержащая кожух, конический или цилиндрический ротор, большее основание которого имеет окна для вывода фугата, а меньшее - для выгрузки осадка, шнек, привод ротора и шнека и питающее устройство (3. Центрифуга работает с чередованием операций 30 осаждения и выгрузки осадхов. Приподаче суспензии в ротор шнек вращается синхронно с ним. Затем привключении электромагнитного тормозаизменяется передаточное число редуктора механизма привода шнека, ишнек, выгружая осадок, приобретаетбольшую скорость относительно ротора,В периоды отстаивания и выгрузки 1осадка подача суспензии не производится. Все перечисленные операции.цикла работы центрифуги осуществляются от программного командного устрой-,ства,Недостатком известной центрифугиявляется получение осадков с божаамотносительным содержанием жидкой фа-зы. Это объясняется.тем, что шнековая выгрузка иэ ротора этой центриФуги осуществляется иэ, заполненнойжидкой Фазой. зоны отстаивания, сразрыхлением (взмучиванием) значительной части твердых частиц осадка.Целью изобретения является улучшение качества разделения суспенэий.Указанная цель достигается тем,что в осадительной центрифуге, содержащей кожух, конический или цилиндрический ротор, большее оснОвание которого имеет, окна для выводафугата, а меньшее - для выгрузкиосадка, шнек, питающее устройствои привод ротора и шнека, ротор снабжен перегородкой, установленнойу его большего основания с образованием между ними кольцевой камеры, 5при этом перегородка на перифериивыполнена перфорированной, а большееоснование ротора или стенка последнего в зоне камеры снабжены соплами,служащими для поддержания требуемогоуровня жидкости в камере.Сопла большего основания роторамогут быть расположены по его периФерии.На фиг. 1 схематично изображенапредлагаемая центриФуга, продольныйразрез; на Фиг, 2 - узел 1 на фиг.1на фиг. 3 " то же, вариант выполнения перегородки.Центрифуга включает кожух 1, ротор 2 с патрубком 3 подачи исходнойсуспензии, имеющий в меньшем основании 4 окна 5 для выгрузки осадка,а в большем основании б - окна 7для слива жидкой Фазы, и установленный внутри ротора шнек 8В ротореу большего основания установлена собразованием кольцевой камеры 9 перегородка 10, имеющая форму боковойповерхности тела вращения, напримерконуса, с углом е.щ 60-80 (см,фиг.2) 30или гиперболоида (см. Фиг, 3). Перегородка на периферии выполнена перФорированной и имеет окна 11 дляслива жидкой Фазы. Камера снабженасоплами 12, расположенными либо 35на периферии большего основания ротора (см. фиг. 1), либо на станкепоследнего (см. Фиг. 2 и 3).Привод центрифуги включает механизм 13 вращения ротора, электро Одвигатель 14, устройство 15 регулирования скорости вращения ротора,механизм 16 привода шнека, устройство 17 программного регулированияпередаточного числа механизма приво-да шнека, например, изменением частоты вращения вала 18 солнечного колеса планетарного редуктора, и устройство 19 программного управленияработой центрифуги в заданном режи Оме, которое связано с устройством20, обеспечивающим периодическуюподачу исходной суспензии на разде"ление.Центрифуга работает следующимобразом.Режим работы центрифуги периодически-циклический с элементами полного цикла: Загрузка, Отстаиваниеф, Выгрузка осадкаф,В периоды Загрузка и Отстаиваннеф шнек 8 и ротор 2 вращаютсясинхронно; в период Выгрузка осадка шнек имеет угловую скоростьотносительно ротора, управлениеэлементамиуказанного цикла осуществляется от устройства 19 программного управления.Величина абсолютных и относительных скоростей шнека и ротора и длительность во времени каждого иэ указанных элементов цикла определяются особенностями технологического процесса разделения конкретной суспензии.В период Загрузки суспензия заполняет зону отстаивания ротора с образованием осадка на его внутренней поверхности, фильтрации части жидкой Фазы через перфорацию перего" родки 10, с выводом ее через кольцевую камеру 9 и сопла 12, с последующим достижением свободной поверхности уровня разделяемой суспензия радиуса г т.е. сливных окон 7 и 11 с выводом через них жидкой фазы, при одновременном затоплении кольцевой камеры 9. Величина порога осветленоя Ьг, т.е. разность радиусов г, и г выбирается с обеспечением осветления жидкой Фазы, выводимой через окна 7 и 11.При заполнении внутренней камеры 9 двустороннее,гидростатическое давление на перегороцку ротора оказывается уравновешенным и фильтрация практически прекращается, чем иовышается длительность сохранения рабо тоспособности перФорации церегорсдки беэ очистки ее.фЗагрузка продолжается до накапливания в зоне отстаивания требуемого количества твердой фракции.В период фОтстаиваниеф происходит уплотнение осадка; завершается осветление жидкой фазы и ее вывод через окно слива 7 и 11; осуществляется Фильтрация жидкой фазы с выгрузкой фильтрата через камеру 9 и сопла 12, при уменьшении гидростатического давления в камере 9 с па" дением его практически до нуля, так как радиус гс установки сопел (Фиг.1) и живое сечение их задаются с обеспечением этого условия,В период 1 Выгрузка осадками производится транспортирование осадка из зоны отстаивания через зону отжима,. практически без взмучивания его, так как большая часть жидкой Фазы из зоны отстаивания предварительно выведена, а остатки ее, поступающие из зоны отжима, отводятся через перфорацию перегородки 10 в противотоке к транспортированию осадка.При выполнении рабочей поверхности перфорированной перегородки 10 в форме боковой поверхности тела вращения, например конуса, так, что угол с-между образующими рабочих поверхностей перегородки и осади- тельного барабана меньше 90 обеспечивается непрерывная центробежнаясамоочистка фильтрующих поверхностей (фиг. 2); то же для гиперболоида (фиг. 3).Сохранению работоспособности перфорированной перегородки способствует нагружение ее незначительной 5 частью отделяемой нри центрифугировании жидкой Фазы, при взаимодействии с перфорированной поверхностью незначительной частью твердых веществ осадка, 0Перфорированные поверхности перегородки для облегчения их очистки или замены, могут выполняться сьемными. Установка их на перегородке 10 производится через монтажные окна с заглушками большего основания 6 ротора или при демонтаже большего основания ротора.Внедрение предлагаемого изобретения позволит осуществить эффективное центрифугальное разделение трудно- разделяемых суспенэий, образующих при разделении легко взмучиваемые осадки, и даст экономический эффект на промышленных предприятиях произ" водства крахмалопродуктов, молочных 2 производств, консервных производств, производств химической технологии и др.Так, например, при внедрении в картофелекрахмальном производстве Я при выделении клеточного сока из неразбавленной кашки, одной центриФуги, базирующейся на ротор БЦК, ожидается повышение выхода растворимых веществ на 16 по сравнению с.применяемыми центрифугами типа ОГО и ПЦК, что только для одного картофелекрахмального завода суточной мащностью 100 т по переработке картоФеля даст годовой экономический эффект около 38000 руб, Внедрение центрифуги при сгущении коагулиро-, ванного белка .клеточного сока карто Феля до величины, позволяющей осуществлять сушку этого продукта, обеспечит реализацию ценных кормовыхотходов с высокой экономическойэфФективностью,При внедрении центрифуги на выделении белка из сбрасываемой творожной сыворотки один образец, базирующийся на ротор ОГШ, позволитполучйть дополнительно в год около36 т творога, чему соответствуетгодовая экономическая эффективностьоколо 23000 руб,Формула изобретенияОсадительная центрифуга, содер"жащая кожух, конический или цилиндрический ротор, большее основание которого имеет окна для вывода фугата,а меньшее для выгрузки осадка,шнек, питающее устройство и приводротора и шнека, о т л.и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью. улучшения качества разделения суспензий с легковзмучиваейыми осздками, рсиор снабженперегородкой, установленной у егобольшего Основания с образованиеммежду ниии кольцевой камеры, приэтом перегородка иа.периферии выполнена нерфорированной, а большееоснование ротора или,стенка последнего в зове камеры снабжены соплами,служащими для поддержания требуемогоуровня жидкости в камере.2. Центрифуга по и, 1, о т л и"ч а ю щ а я с я тем, что соила больаего основания ротора расположеныпо его периферии.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Патент ФРР Р 1178791,кл. 82 В, 64/04, опублик. 1966.2Соколов В.И. центрифугированиЕ.М., 1976, с. 186-1873. Патент США Р 3494542,кл. 233-7, опублик. 1970 (прототип).902835 Ьг Г Составитель В. ДекановРедактор С. Титова Техред М. Тепер Корректор Л. Бок каэ 12502/8 лиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж ВНИИПИ Гос по делам 035, Москв13 Подписное арственного комитета СССР зобретений и открытий Ж, Раушская наб., д. 4/5