Фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром

(8 ) РСТ/ЕР 88/01067 (24,11.88) (2 ) 23,05,90 (3 ) Р 3740411.3 (3 ) 28,11.87 (3 )ОЕ (4 ) 30.08.93. Бюл. Ь 32 (7 ) Хейнкель Индустрицентрифуген ГмбХ у д Ко. (ОЕ) (7 ) Ханс Гертейс(ОЕ) (5 р) Патент Ф Р Г М 2710624, кл. В 04 В 3/02, опублик, 1985,. Патент Ф Р Г М 3430507, кл. В 04 В 3/02; о ублик. 1986, (5 ) ФИЛЬТРУЮЩАЯ ЦЕНТРИФУГА С ВЫВ РАЧИВАЕМЫЮ ФИЛЬТРОМ (5 ) Использование: изобретение относится к ентрифуге с выворачиваемым фильтром, и пользующейся для разделения суспензий н твердые и жидкие компоненты. Сущн сть изобретения: фильтрующая центриустановленный в корпусе без промежуточных опор с воэможностью вращения барабан, имеющий в боковой стенке радиальные отверСтия для прохода фильтрата, крышку с отверстием, предназначенную для закрывания барабана и установленную с воэможностью вращения вместе с барабаном и перемещения вдоль его оси, и проходящую через отверстие в крышке питающую трубу, один конец которой закреплен на корпусе, а другой в процессе центрифугирования размещен в барабане. В целях расширения технологических воэможностей питающая труба смонтирована с возможностью подключения к источнику нагнетания или к источнику разрежения и между ней и крышкой размещено уплотнение, допускающее как вращение, так и осевое перемещение крышки относительно питающей трубы. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.е относится к фильтрующей ыворачиваемым фильтром, тановленный в корпусе без опор с возможностью враимеющий в боковой стенке ерстия для прохода фильтотверстием, предназначенкрыеания барабана и с возможностью вращения аном и перемещения вдоль дящую через отверстие в щую трубу, один конец котона корпусе, а другой в проИзобретен и нтрифуге с в держащей ус омежуточных ения барабан,диальные отв, крышку с для за новленную есте с бараб о оси, прохо ышке питаю ой закрепленц С р та ную у та е к ессе центрифугирования размеарабане. Цель изобретения - расширение технологических воэможностей, в частности усовершенствование фильтрующей . центрифуги с выворачиваемым фильтром вышеуказанного типа таким образом, чтобы в окруженной барабаном камере центрифугирования могло иметься либо повышенное, либо пониженное давление,.На фиг. 1 изображена фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром в фазе центрифугирования в схематическом разрезе; на фиг, 2 - то же, в фазе сбрасывания твердого вещества в схематическом разрезе; на фиг. 3-уплотнение между питающей трубой и барабаном, допускающеекак вращение, так и скольжение; на фиг. 4 -то же, при качании питающей трубы; на фиг.5 - модифицированный вариант выполнения питающей трубы с вытяжной вентиляционной трубой; на фиг, 6- конец питающей 5трубы в перспективном виде, частично с вырывом,Центрифуга включает схематически показанный корпус 1, плотно охватывающийвсю машину, в котором на неподвижной станине 2 установлен полый вал 3 с возможностью вращения в подшипниках 4 и 5, К.выступающему из подшипника 5 концу полого вала 3 (на фиг. 1 и 2 нэ правой стороне)герметично прифланцован напорный цилиндр 6, С цилиндром 6 соединено без возможности вращения, приводное колесо 7,через которое цилиндр 6 и; тем самым,полый вал 3 приводятся в быстрое вращение 20 25 30 от электродвигателя, например, посредством клинового ремня. Неразрезной полый вал 3 между подшипниками 4 и 5 снабжен шпоночной канавкой, проходящей в осевом направлении, в которой установлена шпонка 8 с возможностью перемещения в осевом направлении. Шпонка З.жестко соединена с валом 9, установленным с возможностью перемещения внутри полого вала 3, Таким образом, вал 9 вращается вместе с полым валом 3 и сверх того перемещается в последнем в осевом направлении.Валы 3 и 9 проходят через корпус 10,выполненный в виде втулки и опирающийсяна станину 2, который служит также для опоры подшипников 4 и 5.К выступающему из подшипника 4 концу полого вала 3 (на фиг. 1 и 2 на левой стороне) и рифл а н цо ван без возможности вращения горшкообразный барабан 11 центрифуги своим дном 12, На цилиндрической боковой стенке барабан 11 снабжен пропускными отверстиями 13, проходящими в радиальном направлении. На торцевой стороне, противоположной дну, барабан 11 открыт. На фланцевом буртике 14, охватывающем открытый торец барабана, герметично закреплен посредством стопорного кольца 15 один край фильтровальной ткани 16, имеющей в основном цилиндрическую форму, Соответствующим образом другой край фильтровальной ткани 16 плотно соединен с днищевой частью 17., жестко соединенной с передвижным валом 9, свободно проходящим через дно 12.На днищевой части 17 жестко закреплена через распорные болты 18 с образованием промежуточного пространства крышка 19, которая на фиг. 1 герметично закрывает камеру центрифугирования в барабане 11 за счет того, что она плотно прилегает к 35 40 45 50 55 буртику 14. последнего, а на фиг. 2 вместе с днищевой частью 17 свободно приподнята с барабана 11 за счет того, что вал 9 выдвинут в осевом направлении из. полого вала 3.На передней стороне фильтрующей центрифуги (на фиг. 1 и 2 на левой стороне) установлена питающая труба 20, служащая для введения в камеру центрифугирования в барабане 11 разделяемой на твердые и жидкие компоненты суспензии (фиг, 1). В показанном на фиг, 2 рабочем положении питающая труба 20 вдвинута в канал 21 передвижного вала 9.Трубопроводы 22 и клапаны 23 и 24, взаимодействующие с напорным цилиндром 6, служат для возвратно-поступательногго движения передвижного вала 9, несущего барабан 11.В начале работы фильтрующая центрифуга занимает показанное на фиг. 1 положение, Передвижной вал 9 вдвинут в полый вал 3 и в напорный цилиндр 6, вследствие чего соединенная с валом 9 днищевая часть 17 находится вблизи дна 12 барабана 11, а фильтровальная ткань 16 вдавлена в барабан таким образом, что она находится в его полости. При этом крышка 19 плотно прилегает к буртику 14 барабана 11. При вращении барабана 11 через питающую трубу 20 подается фильтруемая суспензия. Жидкие компоненты суспензии проходят в направлении стрелок 25 через отверстия 13 барабана и направляются отбойным щитком 26 в отводящий трубопровод 27. Твердые компоненты суспензии уде рживаются фильтровальной тканью 16.При дальнейшем вращении барабана 11 вал 9 перемещается (согласно фиг. 2 влево), вследствие чего фильтровальная ткань 16 выворачивается наружу и прилипающие к ней частицы твердого вещества выбрасываются в направлении стрелок 28 наружу в корпус 1. Отсода их м,ожно легк.о отправлять, В показанном.на фиг. 2 голожении питающая труба 20 вдвинута - проходя через отверстия 29 и 30 е крышке 19 и соответственно в днищевой.части 17 - в. канал 21 вала 9. После сбрасывания частиц твердого вещества под действием центробежной силы фильтрующая центрифуга доводится за счет перемещения вала 9 в обратном направлении спить до положения, показанного на фиг. 1, причем фильтровальнэя ткань 16 вдавливается опять в барабан. Таким образом возможна работа с непрерывным вращением 5 арабэна 11 центрифуги., Как пок,азано на фиг, 1, в питающую трубу 20 вс 1;авлен клапан 31, который прекращает псдачу суспензии, герметизируя заливную трубу относит ельно запасного ба 1837990к с суспензией. Через входящий в питающ ю трубу 20 трубопровод 32 с запорным к апаном 33 можно ввести в питающую труб 20 и тем самым в камеру центрифугиров ния в барабане 11 с помощью насоса 34 газ, в особенности сжатый воздух, Обусловл нное этим внутреннее давление в барабан 11 повышает гидравлическое давление, в зникающее в роле центробежных сил вращ ющегося барабана, что в целом положит льно сказывается на результате ф льтрования. В другом варианте выполнен я фильтрующей центрифуги согласно иэоб етению можно ввести в барабан через т убопровод ЗЗ перегретый водяной пар, н ходящийся под давлением, чтобы подверг уть осадок на фильтровальной ткани 16 и омывке паром,Еще в одном варианте выполнения ф льтрующей центрифуги согласно изобрет нию не надо использовать трубопровода 3 . Суспензия вводится под давлением не- и средственно в питающую трубу 20 и в б рабан 11, например, с помощью насоса 3, В определенных случаях этим давление может быть гидростатическое давление, в эникающее в питающей трубе 20 за счет у тановки соединенного с ней запасного бак с суспенэией на соответствующей высот,Еще в одном варианте выполнения ф льтрующей центрифуги согласно изобрет нию можно создать в барабане вместо и быточного давления разрежение, наприм р, за счет выполнения показанного на ф г, 1 насоса 34 в виде отсасывающего нас са. Создаваемое время от времени разреж ние может способствовать, например, с расыванию осадка с фильтровальной ткан 16.Если в барабане 11 должно иметься изб точное давление или разрежение, то межд неподвижно установленной питающей т убой 20 и вращающейся крышкой 19 бар бана 11 необходимо предусмотреть герм тизирующее уплотнение. Это будет о ьясняться ниже более подробно при пом щифиг.Зи 4,Питающая труба 20 снабжена на своем и реднем свободном конце утолщением 35, и еющим форму цилиндра с круглым попер чным сечением, заканчивающегося с обеи сторон конусом. В показанном на фиг. 1 р бочем положении, т.е, в процессе фильтр вания с повышенным или пониженным д влением в камере центрифугирования, к у олщению 35 прилегают упругие уплотнящие кольца 36, обеспечивающие герметиз цию, Уплотняющие кольца 36 в свою о ередь вставлены в соответствующие пазы50 ношению к утолщению 35 и исключает этимповреждение и раздавливание уплотняющих колец.Таким образом, описанной установкойуплотняющих элементов получается уплот нение, допускающее как вращение, так искольжение. В процессе фильтрования оно герметизирует камеру центрифугирования,а после фильтрации оно допускает перемещение крышки 19 относительно питающейтрубы 20 5 10 15 20 2530 35 40 45 гильзы 37, неподвижно установленной на стационарной питающей трубе 20. На внутренней стенке гильзы 37 предусмотрены еще и упругое направляющее кольцо 38 и угругий кольцеобразный скребок 39, причем в показанном на фиг. 3 рабочем положении направляющее кольцо 38 прилегает к утолщению 35, а кольцеобразный скребок 39 - к цилиндрической наружной стенке питающей трубы 20 с круглым поперечным сечением. Гильза 33 установлена с воэможностью вращения посредством схематически показанной вращающейся опоры 40 вс, втулке 41, жестко соединенной с крышкой 19 барабана 11, Между(неподвижно установленной) гильзой 37 и (вращающейся) втулкой 41 расположено несколько радиальных колец 43 для уплотнения вала.При перемещении (вращающейся) крышки 19 в одном направлении (на фиг, 3 влево) относительно (неподвижно установленной) питающей трубы 20 уплотняющие кбльца 36 скользят с утолщения 35 и попадают на неутолщенный участок питающей трубы 20, на котором они, охватывая питающую трубу 20 с зазором (ср. фиг. 5), больше не оказывают уплотняющего действия. Таким образом, утолщение 35 обеспечивает, что упругие уплотняющие кольца 36 по большей части траектории движения крышки 19 не подвержены трению скольжения, которое могло бы привести к повреждению или разрушению этих колец, в особенности потому, что наружная стенка питающей трубы 20 часто покрыта тонким слоем из частиц твердого вещества,При перемещении крышки 19 в одном направлении (на фиг. 2 влево) кольцеобразный скребок 39, снабженный свободной острой кольцевой кромкой, прилегает к наружной стенке питающей трубы 20 и соскабливает прилипающие к ней частицы твердого вещества, так что эти частицы уже не могут вступить в контакт с последующими уплотняющими колщами 36. При перемещении крышки 19 в другом направлении(на фиг, 3 вправо) направляющее кольцо 38центрифугирует гильзу 37 и тем самым скользящие уплотняющие кольца 36 по от 1837990Устанооленный беэ промежуточных опор барабан 11 часто совершает при вращении качательные движения, которые передаются свободному концу (олщению 35) питающей трубы 20, Для ликвидации этих качательных движений и во избежание повреждения неподвижно установленной питающей трубы 20, последняя гибко закреплена на передней стенке 43 корпуса 1, а именно посредством упругого кольцеобразного элемента 44, охватывающего питающую трубу 20, Упругий элемент 44 .установлен между передней стенкой 43 и фланцем 45, жестко соединенным с питающей трубой 20, и соединен любым подходящим образом, например склеиванием, с одной стороны с передней стенкой 43, а с другой стороны - с фланцем 45. Таким образом, утолщение 35 на переднем конце питающей трубы 20 может легко следовать эа качательными движениями барабана 11,Нэ фиг. 4 показано отклонение питаю-, щей трубы 20 вниз при таком качательном движении, при котором упругий элемент 44 и упругие уплотняющие кольца 36, а также направляющее кольцо 38 и скребок 39 деформируются соответствующим образом,Как вытекает из фиг, 5 и 6, свободный конец утолщения 35 вь 1 полнен в виде шибера 46, Для этого свободная передняя кромка утолщения 35 выполнена в виде острого кольцеобразноголезвия иснабжена, например, четырьмя щелями 47, проходящими о осевом направлении. Если в процессе фильтрования о канале 21 вала 9 накапливаются частицы твердого вещества, которые могут препятствовать вхождению питающей трубы 20 в этот канал, то выполненная в виде лезвия передняя кромка утолщения 35 эти частицы соскабливает, так что они могут попасть через щели 47 в полость питающей трубы 20. Отсюда их при повторной подаче суспензии можно легко вымывать. Как также вытекает из фиг. 5 и 6, в полости питающей трубы 20 предусмотрен вытяжной вентиляционный канал 48, выполненный, например, в виде трубы, один конец которой немного выступает на свободной передней кромке питающей трубы 20 из последней, а другой конец соединен с трубопроводом 49. Конец вытяжного вентиляционного канала 48 на свободной передней кромке.питающей трубы 20 открыт, а противоположный конец этого канала закрыт, Трубопровод 49 снабжен клапаном 50, допускающим его сообщение с атмосферой, Таким образом, полость барабана 11 может сообщаться с атмосферой, в результате чего можно ввести воздух в барабан и удалить воздух из барабана.55 щ а я с я тем, что упругие кольцаи/или кольцеобразные скребки уплотнения междупитающей трубой и крышкой установлены в гильзе, смонтированной с возможностью вращения во втулке. жестко соединенной с крышкой,. Трубопровод 49 можно соединять посредстоом другого клапана 51 также с источником нагнетания или с источником разрежения, тэк что канал 48 можно исполь эооать также для подвода и отвода давления, чтобы создать в барабане 11 избыточное давление или разрежение,Описанное уплотнение 35, 36, 37 и 42,допускающее как вращение, так и скольже ние, можно использовать и в случае, если набарабан не нагружает давление (через питающую трубу 20), например, в случае, если по другим причинам желательно иметь беззазорное уплотнение между барабаном и пи тающей трубой в показанном на фиг. 1рабочем положении.формула изобретения1, Фильтрующая центрифуга с выворэчиваемым фильтром, содержащая установ ленный в корпусе без промежуточных опорс воэможностью вращения барабан, имеющий в боковой стенке радиальнь,е отверстия для прохода фильтрата, крышку с отверстием, предназначенную для закрыва ния барабана и установленную с возможностью вращения вместе с барабаном и перемещения вдоль его оси, и проходящую через отверстие о крышке питающую трубу, один конец которой закреплен на корпусе, 30 а другой в процессе центрифугированияразмещен в барабане, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей питающая труба смонтирована с воэмокностыо, подключения к 35 источнику нагнетания или к источнику разрежения и между ней и крышкой размещено уплотнение, допускающее как вращение, так и осевое перемещение крышки относительно питающей трубы.40 2, Центрифуга по п,1, отл и ча ю щаяс я тем, что питающая труба закреплена о корпусе посредством гибкой опоры, которая о сочетании с уплотнением допускает радиальные смещения питающей трубы.45 3, Центрифуга по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что уплотнение между питающей трубой и крышкой включает охватыва-,ющие питающую трубу упругие кольца.4. Центрифуга по пп. 1-3, от л и ч а ю-,50 щ а я с я тем, что уплотнение между питаю-",щей трубой и крышкой вклочает кольцеоб-.разные скребки, охватывающие питающуютрубу.5. Центрифуга по пп. 1-4, о т л и ч а ю 18379906, Центрифуга по и. 5, о т л и ч а ю щ а ятем, что между гильзой и втулкой уставлены уплотняющие кольца,7, Центрифуга по и, 2, о т л и ч а ю щ а ятем, что гибкая опора, допускающая в четании с уплотнением радиальные смения питающей трубы, включает фланец и ругий элемент, расположенный между анцем и стенкой корпуса. 8. Центрифуга по пп, 1 и 2,о тли ч а юа я с я тем, что выпускная часть питающей убы выполнена цилиндроконической, ичем средний участок выполнен цилиндческим с диаметром, превышающим диаметр трубы, а концевые участки выполнены коническими.9. Центрифуга по и. 8, о т л и ч а ю щ а я, а я тем, что свободный конический участок 5 выпускной части питающей трубы выполненв виде шабера,10, Центрифуга по пп.1 и 2,отл и чающ а я с я тем, что в полости питающей трубы расположена вытяжная вентиляционная 10 трубка.11. Центрифуга по и. 10, отл ич а ющ а я с я тем, что вытяжная вентиляционная трубка смонтирована с возможностью подключения к источнику нагнетания или к ис точнику разрежения.1837990 Составитель Е,КамагановТехред М.Моргентал дактор Т.Г ор а е еш зводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарин аказ 2884 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113 О 35, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5