Центрифуга

(5 ТЕНИ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВ КО техезГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ 21) 4813767/13(71) Сумской филиал Харьковского полнического института им, В,И.Ленина72) Б,Г.Холин, Б,Я,Татьянченко, Т.Б,Жная, В.А,Парехин и З.В,Татьянченко(56) Авторское свидетельство СССРМ 422466, кл, В 04 В 5/12, 1974.Авторское свидетельство СССРМ 442845, кл. В 04 В 3/00, 1974.(57) Изобретение относится к технике фугования зернистых материалов с низкой прочностью частиц, например гранулированной в жидкости серы, гель-сфер и других продуктов. Целью изобретения является повышение производительности центрифуги, Центрифуга содержит приводной вал 1, кольцевой канал 2 для подачи суспензии, ротор с дисками 3 и 4 и расположенными внутри него направляющими лопатками 5 и обечайкой, в цилиндрической части которой1738371 выполнены щелевидные отверстия 8 для отвода фугата, и снабжена приспособлением для очистки щелевидных отверстий ротора, состоящим из корпуса 10, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращения и взаимодействия с тормозным Изобретение относится к технике фугования зернистых материалов с низкой прочностью частиц, например, гранулированной в жидкости серы, гель-сфер и других продуктов.Известна центрифуга для обезвоживания зернистых материалов низкой прочности, содержащая загрузочное устройство и систему перфорированных роторов с загрузочными окнами,Недостатком этой конструкции является наличие перфорированной оболочки, которая забивается обрабатываемым материалом. Это снижает надежность работы в связи с необходимостью периодической промывки и чистки роторов. Кроме того, выгрузка материалов, склонных к налипанию и намазываниюна рабочие поверхности, является одной из наиболее сложных операций, при этом снижается выход годного продукта. Центрифуга не отделяет значительную часть капиллярной влаги, находящейся в порах частиц обрабатываемогоо материала.Известна центрифуга непрерывного действия для грануляции расплавов, содержащая станину, привод, ротор со щелевидными отверстиями для отвода фугата и расположенные внутри ротора направляющие лопатки,Недостатком известной центрифуги является невысокая ее производительность при обезвоживании низкопрочных зернистых материалов, подверженных истиранию, налипанию и намазыванию на рабочие поверхности деталей, в связи с чем уменьшается выход годного продукта и возникает необходимость .в периодической чистке и промывке отверстий вследствие их забивки. Цель изобретения - повышение производительности центрифуги за счет применения эффективного устройства для чистки отверстий и уменьшения истирания зерен материала.Поставленная цель достигается тем, что в центрифуге, содержащей привод, ротор со щелевидными отверстиями для отвода фугата и расположенные внутри ротора направляющие лопатки, предусмотрено приспособление для очистки щелевидных 10 20 25 30 35 40 45 механизмом в виде гибкой тормозной ленты 13, и рядом пластин 9, закрепленных на корпусе 10 и расположенных в щелевидных отверстиях 8. Кроме того, каждая направляющая лопатка 5 изогнута в направлении вращения ротора. 1 з,п. ф-лы, 3 ил,отверстий ротора и тормозной механизм,причем приспособление для очистки щелевидных отверстий состоит из корпуса, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращения и взаимодействия с тормозным механизмом, и ряда пластин, закрепленных на корпусе и расположенных в щелевидных отверстиях ротора. Кроме того, каждая направляющая лопатка изогнута в направлении вращения ротора таким образом, что угол между касательной, проведенной к профилю лопатки на ее конус, и радиусом, проведенным через конечную точку лопатки, определяется из выраженияг 1Я . а ази - + соз -2 2где г - радиус окружности концов лопаток, м;Я - внутренний радиус ротора, м.Выполнение приспособления для очистки щелевидных отверстий в виде корпуса, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращения и взаимодействия с тормозным механизмом, и ряда пластин, закрепленных на корпусе и расположенных в щелевидных отверстиях ротора, позволяет осуществить чистку щелевидных отверстий без остановки ротора в процессе его работы, при этом щелевидные отверстия полностью освобождаются от застрявших в них твердых частиц, вязких взвесей и других элементов. Наличие направляющих лопаток, каждая из которых изогнута в направлении вращения ротора таким образом, что угол между касательной, проведенный к профилю лопатки на ее конце, и радиусом, проведенным через конечную точку лопатки, определяется из выраженияЯ а ази - + соз -2 2где г - радиус окружности концов лопатки, м;Я - внутренний радиус обечайки ротора, позволяет увеличить выход годного продукта за счет снижения интенсивности его истирания при соприкосновении с Внутренней поверхностью обечайки ротора вследствие снижения проскальзывания частиц, приэтом уменьшаются налипание и намазывание материала частиц на поверхность ротора и забивание щелевидных отверстий, чем дополнительно повышается производительность центрифуги.Уравнение для определения угла а получено из условия, что окружная скорость точек внутренней поверхности обечайки ротора и совпадающая с ней по направлению составляющая скорости свободно летящей частицы, сброшенной с направляющей лопатки, равны по величине. При этом условии. посадка частицы обрабатываемого материала на внутреннюю поверхность обечайки ротора не сопровождается ее скольжением по этой поверхности, Этим исключается истирание частиц, намазывание и налипание материала на стенки ротора.На фиг. 1 представлен предлагаемая центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 1.Центрифуга содержит приводной вал 1, кольцевой канал 2 для подачи суспензии, ротор с дисками 3 и 4, направляющими лопатками 5 и обечайкой. Обечайка ротора содержит два конуса 6 и 7 и цилиндрическую часть, в которой выполнены щелевидные отверстия 8, расположенные в плоскостях, перпендикулярных оси ротора, Приспособление для чистки щелевидных отверстий состоит из корпуса 10, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращения и взаимодействия с тормозным механизмом и ряда пластин 9, закрепленных на корпусе 10 и расположенных в щелевидных отверстиях 8. Корпус 10 имеет приливы 11 в виде вертикальных стержней, несущих пластины 9, . Однако возможны и другие варианты конструкции корпуса 10, например, в виде соосного с обечайкой ротора конуса вместо приливов 11 или цилиндра с отверстиями для отвода жидкости.Сопряжение корпуса 10 с обечайкой ротора выполнено в виде вращательной пары скольжения (фиг.1), Здесь возможно применение антифрикционных втулок, тел качения и других конструктивных решений, Однако в любом случае корпус 10 устанавливается соосно с ротором и с возможностью вращения относительно его оси, Корпус 10.соединен с ротором упругой связью 12 (показана спиральная пружина, хотя не исключается применение пластинчатой, цилиндрической витой пружины или других упругих элементов). Корпус 10 монтирован с возможностью периодического взаимодействия с тормозным механизмом в виде гибкой тормозной ленты 13, управляемой посредством системы, состоящей из рычага 14, пружины 15 и электромагнита 16, Вместо ленточного тормоза возможно применение фрикционных дисков, муфт управления или 5 других устройств, Щелевидные отверстия 8в пределах окружности разделены перемычками 17, однако эти перемычки могут отсутствовать, если цилиндрическую часть обечайки ротора набрать из отдельных ко лец и закрепить их на приводном валу, например, через направляющие лопатки 5 так, чтобы между кольцами образовались круговые щелевидные отверстия без перемычек.Лопатки 5 изогнуты в направлении враще ния ротора, т.е. в направлении угловой скорости в (фиг.З) таким образом, что угол между касательной, проведенной к профилю лопатки на ее конце, и радиусом, проведенным через конечную точку лопатки, 20 определяется из выражения1К а аз 1 п - + соз -2 2Это выражение получено из условия, что 25 окружная скорость точек внутренней поверхности обечайки ротора, равная в й, равна совпадающей с ней по направлению составляющей скорости частицы Ч 1. При соблюдении условия Ч 1 = в Й посадка частиц 30 материала на внутреннюю поверхность обечайки ротора не сопровождается скольжением частиц по обечайке.Центрифуга работает следующим образом.35 Суспензия поступает в направлении,указанном стрелками 18 (фиг.1), в кольцевой зазор 2 при вращающемся роторе и попадает на направляющие лопатки 5, которыми выбрасывается на внутреннюю поверхность 40 обечайки ротора. Диски 3 и 4 препятствуютперемещению частиц и жидкости вдоль оси ротора. На концах лопаток суспензия приобретает скорость Ч (фиг.З) и с этой скоростью перемещается через кольцевой за зор шириной В-г. Относительная величиназазора г/В, не зависящая от абсолютных размеров ротора, и угол а подобраны так, что частицы материала, ударяясь о стенку обечайки ротора, не скользят по ней, так как 50 составляющая их скорость Ч 1 равна окружной скорости обечайки, Отделенная жидкость через щелевидные отверстия 8 выбрасывается из ротора. Выгрузка обезвоженного продукта осуществляется под дей ствием сил тяжести после остановки роторав направлении стрелки 19 (фиг.1). Чистка щелевидных отверстий осуществляется за счет взаимодействия корпуса 10 с тормозным механизмом: при включении электромагнита 16 рычаг.14 натягивает тормозную1738371 45 50 ленту 13, сжимая пружину 15, и тормозит корпус 10. Так как ротор продолжает вращаться в направлении угловой скорости в (фиг.З), то корпус 10 при этом поворачивается относительно обечайки ротора в направлении стрелки 20 (фиг.З) и пластины 9 перемещаются в щелевидных отверстиях 8. После выключения электромагнита 16 пружина 15 возвращает рычаг 14 в первоначальное положение, тормозная лента 13 ослабевает и спиральная пружина 12 возвра.цает корпус 10 совместно с пластинами 9 в исходное положение.Применение приспособления для чистки щелевидных отверстий ротора в виде корпуса, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращения и взаимодействия с тормозным механизмом, и ряда пластин, закрепленных на корпусе и расположенных в щелевидных отверстиях ротора, позволяет осуществлять чистку отверстий в процессе работы и тем полностью исключить остановки ротора для чистки от:. рстий. Это повышает производительность центрифуги. Применение направляющих лопаток ротора, каждая иэ которых изогнута в направлении вращения ротора таким образомчто угол между касательной, проведенной к профилю. лопатки на ее конце, и радиусом, проведенным через конечную точку лопатки, определяется из выраженияг 1в а аэ 1 п - + соэ -2 2где г - радиус окружности концов лопаток, м;й - внутренний радиус ротора, позволяет избежать скольжения твердых частиц обрабатываемого материала при их попадании на обечайку ротора, чем исключается намазывание материала частиц на рабочую поверхность ротора, Этим снижается эабиваемость отверстий, что также способствует повышению производительностицентрифуги (за счет увеличения выхода годного продукта).5 При.обезвоживании гель-сфер (диаметр0,8 мм, жидкость - перхлорзтилен) загрузкисуспензии производят при частоте вращения ротора 150-200 об/мин. С целью увеличения фактора разделения частота10 вращения ротора после загрузки увеличивается до 1000-3000 об/мин, выход готовогопродукта 100,фо р мул а из о 6 рете н ия1. Центрифуга, содержащая станину,15 привод, ротор со щелевидными отверстиямидля отвода фугата и расположенные внутриротора направляющие лопатки, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности, центрифуга снабжена20 приспособлением ля очистки щелевидныхотверстий ротора и тормозным механизмом, причем приспособление для очисткищелевидных отверстий состоит из корпуса,смонтированного на роторе с воэможно 25 стью относительного вращения и взаимодействия с тормозным механизмом, и рядапластин, закрепленных на корпусе й расположенных в щелевидных отверстиях ротора. 30 2. Центрифуга по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что каждая направляющая лопатка изогнута в направлении вращения ротора таким образом, что угол между касательной, проведенной к профилю лопатки на ее кон це, и радиусом, проведенным через конечную точку лопатки, определяется из выраженияг 1В а а40 п 2 +сов 2где г - радиус окружности концов лопаток, м;В - внутренний радиус ротора, м,1738371 10 г оставитель Л.А.Хибарнаяехред М.Моргентал ктор Э,Лончако едактор О. Голов аз 1954 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 роизводствен но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101