RU2057598C1 - Centrifuge for suspension separation - Google Patents
Centrifuge for suspension separation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2057598C1 RU2057598C1 RU94018881A RU94018881A RU2057598C1 RU 2057598 C1 RU2057598 C1 RU 2057598C1 RU 94018881 A RU94018881 A RU 94018881A RU 94018881 A RU94018881 A RU 94018881A RU 2057598 C1 RU2057598 C1 RU 2057598C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heavy fraction
- rotor
- fraction
- hole
- zone
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к центрифугам для разделения жидких неоднородных систем, в особенности к центрифугам для разделения суспензии с непрерывным выводом осадка из ротора через периферийное отверстие, и может быть использовано в химической, фармацевтической и пищевой промышленности. The invention relates to centrifuges for separating liquid heterogeneous systems, in particular to centrifuges for separating a suspension with continuous withdrawal of sediment from the rotor through a peripheral hole, and can be used in the chemical, pharmaceutical and food industries.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является центрифуга для разделения суспензии, содержащая корпус, имеющий приемную камеру для рециркулируемой тяжелой фракции, и сборники сгущенной тяжелой фракции и легкой фракции, установленный на вертикальном валу конусообразный ротор, снабженный крышкой, образующей с торцом ротора по меньшей мере одно отверстие для вывода тяжелой фракции из зоны ее накопления, средством для отвода легкой фракции, кольцевым каналом для подвода рециркулята в зону накопления тяжелой фракции, транспортирующим средством рециркулята и средством подвода исходной суспензии. Исходную суспензию и рециркулят вводят в нижнюю зону ротора, а легкая и сгущенная тяжелая фракции выводятся из верхней его зоны в сборник и приемную камеру соответственно, откуда они самотеком сливаются вниз. Поток сгущенной тяжелой фракции выводится из зоны ее накопления через отверстие ротора приемную камеру, из которой одна часть потока выводится в сборник и далее наружу центрифуги, а другая рециркулирует обратно в ротор. The closest technical solution to the proposed one is a centrifuge for separating a suspension, comprising a housing having a receiving chamber for a recirculated heavy fraction, and condensed heavy fraction and light fraction collectors, a conical rotor mounted on a vertical shaft, provided with a lid forming at least one rotor end hole for withdrawing the heavy fraction from the zone of its accumulation, means for removing the light fraction, an annular channel for supplying recirculate to the zone of accumulation of the heavy fraction, trans porting means to recirculate and means for supplying the initial suspension. The initial suspension and recycle are introduced into the lower zone of the rotor, and the light and thickened heavy fractions are removed from its upper zone to the collector and the receiving chamber, respectively, from where they gravity merge down. The stream of thickened heavy fraction is removed from the zone of its accumulation through the rotor opening of the receiving chamber, from which one part of the stream is discharged to the collector and then to the outside of the centrifuge, and the other is recycled back to the rotor.
Недостатком центрифуги является наличие в зоне накопления тяжелой фракции удаленных от отверстия ее вывода застойных зон накопления осадка и возможность закупорки этого отверстия осадком, что снижает эффективность сепарации и производительность центрифуги. The disadvantage of the centrifuge is the presence in the accumulation zone of the heavy fraction of stagnant sediment accumulation zones remote from the outlet of its outlet and the possibility of clogging this hole with sediment, which reduces the separation efficiency and centrifuge performance.
Технический результат изобретения заключается в увеличении производительности центрифуги. The technical result of the invention is to increase the performance of the centrifuge.
Он достигается в центрифуге для разделения суспензии, содержащей корпус, имеющий приемную камеру для рециркулируемой тяжелой фракции и сборники сгущенной тяжелой фракции и легкой фракции, установленный на вертикальном валу конусообразный ротор, снабженный крышкой, образующей с торцом ротора по меньшей мере одно отверстие для вывода тяжелой фракции из зоны ее накопления, средством для отвода легкой фракции, кольцевым каналом для подвода рециркулята в зону накопления тяжелой фракции, транспортирующим средством рециркулята и средством подвода исходной суспензии, и снабженной жестко связанным и корпусом и расположенным неподвижно в роторе в зоне накопления тяжелой фракции скребковым элементом для перемешивания и сдвига ее к отверстию для вывода, выполненным в виде секторной пластины, и стержнем для вибрационного разрыхления тяжелой фракции, расположенным радиально с зазором под скребковым элементом, при этом один конец стержня упруго прикреплен к валу ротора, а другой расположен свободно с зазором в отверстии для вывода тяжелой фракции. It is achieved in a centrifuge for separating a suspension containing a housing having a receiving chamber for the recirculated heavy fraction and condensed heavy fraction and light fraction collectors, a conical rotor mounted on a vertical shaft, provided with a lid forming at least one hole for withdrawing the heavy fraction with the rotor end from the zone of its accumulation, by means for withdrawing the light fraction, an annular channel for supplying recirculate to the zone of accumulation of the heavy fraction, transporting means of recirculate and means the feed of the initial suspension, and equipped with a rigidly connected housing and located motionless in the rotor in the zone of accumulation of the heavy fraction with a scraper element for mixing and shifting it to the outlet for opening, made in the form of a sector plate, and a rod for vibrational loosening of the heavy fraction located radially with a gap under the scraper element, while one end of the rod is elastically attached to the rotor shaft, and the other is located freely with a gap in the hole for outputting the heavy fraction.
На фиг. 1 изображен общий вид центрифуги для разделения суспензии; на фиг.2 сечение А-А фиг.1. In FIG. 1 shows a general view of a centrifuge for separating a suspension; figure 2 section aa figure 1.
Центрифуга для разделения суспензии включает корпус 1, имеющий приемную камеру 2 для рециркулируемой тяжелой фракции и сборники 3 сгущенной тяжелой фракции и 4 легкой фракции, установленный на вертикальном валу 5 конусообразный ротор 6, снабженный крышкой 7, образующей с торцом ротора 6 по меньшей мере одно отверстие 8 для вывода тяжелой фракции из зоны 9 ее накопления, средством 10 и 11 для отвода легкой фракции, кольцевым каналом 12 для подвода рециркулята в зону 9, транспортирующим средством 13 рециркулята и средством 14 подвода исходной суспензии, и снабжена жестко связанным с корпусом 1 и расположенным неподвижно в роторе 6 в зоне 9 скребковым элементом 15, выполненным в виде секторной пластины, и стержнем 16, расположенным радиально с зазором под скребковым элементом 15, причем один конец стержня 16 упруго прикреплен к валу 5 ротора 6, а другой расположен свободно с зазором в отверстии 8 для вывода тяжелой фракции. Упругое закрепление стержня 16 выполнено с помощью цилиндрической пружины 17, один из концов которой закреплен на стержне 16, а другой конец закреплен на направляющем пальце 18, жестко связанным с валом 5 и расположенным соосно с отверстием 8. Стенка приемной камеры 2 состоит из двух конусообразных обечаек верхней 19 и нижней 20, расположенных меньшими основаниями вниз одна 20 под другой 19 с образованием между ними кольцевой щели 21, причем диаметр меньшего основания 22 верхней обечайки 19 превышает диаметр большего основания 23 нижней обечайки 20. Нижняя обечайка 20 образует камеру 24 сбора рециркулята, а сборник 3 представляет собой кольцевой карман, расположенный снаружи приемной камеры 2 и сообщенный с ее внутренней полостью через указанную кольцевую щель 21. Меньшее основание 22 верхней обечайки 19 расположено выше большего основания 23 нижней обечайки 20. Транспортирующее средство 13 расположено в камере 24 и имеет центральное отверстие 25, в котором с зазором размещено средство 14 в виде патрубка с выходным отверстием 26, расположенным внутри ротора 6, и средство 10 для отвода легкой фракции в виде напорного диска, закрепленного на патрубке 27, который снабжен вентилем 28. Ротор 6 с помощью лопастей крестовины 29 и разделительного диска 30 с сегментными переточными отверстиями 31 жестко закреплен на валу 5, который установлен в подшипниковой опоре 32 и сочленяется через муфту 33 с приводом 34. Ротор 6 установлен с кольцевым зазором 35 с разделительным диском 30, а кольцевой канал 12 образован конусообразной обечайкой 36, расположенной с зазором и снаружи ротора 6, и закрепленной на разделительном диске 30. Крышка 7 образует с разделительным диском 30 кольцевой зазор 37 с зоной 9 в периферийной его части, в которых расположены скребковый элемент 15 и стержень 16 с пружиной 17, и снабжена отверстием 8 для вывода тяжелой фракции и средством 11 для отвода легкой фракции в виде расположенного по центру переливного отверстия. Скребковый элемент 15 закреплен на корпусе 1 с помощью промежуточного звена 38, расположенного в зазоре между валом 5 и средством 11. Сборник 3 снабжен наклонным дном 39 с отверстием 40 в нижней его части, а сборник 4 снабжен патрубком 41. Транспортирующее средство 13 расположено ниже большего основания 23 и имеет диаметр, меньший диаметра переливного отверстия средства 11. The centrifuge for separating the suspension includes a
Центрифуга для разделения суспензии работает следующим образом. Исходную суспензию по патрубку 14 через отверстие 26 подают в ротор 6, где между лопастями крестовины 29 под действием центробежной силы она транспортируется к периферии и через зазор 35 и отверстия 31 и 8 выводится из ротора 6 в приемную камеру 2, откуда сливается самотеком вниз по верхней конусообразной обечайке 19 к ее меньшему основанию 22. При заданном расходе исходной суспензии ее поток, отрываясь от меньшего основания 22, перетекает в виде конусообразной свободной струи в воздухе над кольцевой щелью 21 на нижнюю конусообразную обечайку 20 ниже ее большего основания 23 и далее в камеру 24. Здесь суспензия захватывается транспортирующим средством 13, направляется в кольцевой канал 12 и по нему к кольцевому зазору 35, где объединяется с потоком исходной суспензии и таким образом рециркулирует со все возрастающим расходом. В результате этого давление в кольцевом зазоре 35 и отверстиях 31 и 8 возрастает, а радиус свободной поверхности суспензии в роторе 6 между лопастями крестовины 29 и в кольцевых зазорах 12 и 37 уменьшается в направлении оси вращения до радиуса напорного диска средства 10 и переливного отверстия средства 11 соответственно. После этого легкая фракция выводится из ротора 6 двумя потоками: один по патрубку 27 и через вентиль 28, а другой через сборник 4 и по патрубку 41 наружу центрифуги. A centrifuge for separating a suspension works as follows. The initial suspension through the
Содержащиеся в суспензии частицы твердой фазы под действием центробежной силы осаждаются на внутренней поверхности ротора 6 и в виде слоя осадка транспортируются к периферии к зазору 35, пройдя через который, попадают в рециркулирующий поток тяжелой фракции, транспортируясь далее вместе с ним. При этом в кольцевом канале 12 на внутренней поверхности конусообразной обечайки 36 накапливается некоторая масса осадка, постоянно увеличивающаяся и сдвигающаяся под действием центробежной силы к отверстиям 31 и 8, в то время как в отдаленной от отверстия 8 по окружности части зоны 9 осадок не накапливается, так как он постоянно перемешивается и сдвигается в окружном направлении к этому отверстию с помощью неподвижного скребкового элемента 15. Это приводит к увеличению концентрации твердой фазы в рециркулирующем потоке сгущенной тяжелой фракции, а также ее вязкости и гидравлического сопротивления отверстия 8 окружного зазора между отверстием 8 и pазмещенным в нем стержнем 16, в результате чего этот поток уменьшается и становится меньше потока исходной суспензии. При этом, траектория свободной струи рециркулирующего потока после отрыва от меньшего основания 22 снижается в кольцевую щель 21 и попадает в сборник 3, в результате чего поток сгущенной тяжелой фракции по наклонному дну 39 транспортируется самотеком вниз и через отверстие 40 выводится наружу центрифуги, а рециркуляция тяжелой фракции прекращается. После вывода в этом режиме всей массы осадка, накопленной в кольцевом зазоре 12, гидравлическое сопротивление отверстия 8 уменьшается, поток выводимой из него тяжелой фракции увеличивается, траектория его струи после отрыва от меньшего основания 22 повышается над кольцевой щелью 21 и начинается вновь рециркуляция тяжелой фракции, а отвод сгущенной тяжелой фракции прекращается. В процессе рециркуляции или отвода из центрифуги тяжелой фракции исходная суспензия с заданным расходом продолжает разделяться в роторе 6, что обеспечивает непрерывный отвод легкой фракции с помощью средств 10 и 11. Таким образом, независимо от производительности исходной суспензии и концентрации твердой фазы в ней, содержание твердой фазы в выводимом из центрифуги потоке сгущенной тяжелой фракции всегда больше определенной величины. The particles of the solid phase contained in the suspension under the action of centrifugal force are deposited on the inner surface of the rotor 6 and, in the form of a sediment layer, are transported to the periphery to the
Перемешивание и сдвиг тяжелой фракции в зоне 9 скребковым элементом 15 позволяет уменьшить количество отверстий 8 до одного, при одновременном увеличении его диаметра, что повышает надежность вывода осадка. Однако при высокой концентрации твердой фазы в сгущенной тяжелой фракции, в особенности когда она приобретает свойство "предела текучести", возмущающего воздействия скребкового элемента 15 может оказаться недостаточно для прочистки отверстия 8 от пробки осадка. При выполнении скребкового элемента 15 в виде секторной пластины на его лобовой набегающей по потоку и кормовой задней по потоку кромках-гранях возникают соответственно избыточное и пониженное давления жидкости, которые через зазор попеременно передаются на вращающиеся вместе с ротором 6 и связанные друг с другом стержень 16 и пружину 17, что приводит к вынужденной периодической вибрации стержня 16. Размещение в отверстии 8 постоянно вибрирующего свободного конца стержня 16 способствует разрыхлению и разрушению пробки осадка по всей ее толщине на протяжении всей длины этого отверстия, что предотвращает его забивку и, следовательно, увеличивает производительность центрифуги. При этом очевидно, что амплитуда колебаний стержня 16 в отверстии 8 не превышает разности их диаметров, а частота этих колебаний не меньше частоты вращения ротора 6. Mixing and shifting the heavy fraction in
Таким образом, предложенная центрифуга для разделения суспензии по сравнению с прототипом позволяет увеличить надежность вывода сгущенной тяжелой фракции осадка из ротора через его периферийное отверстие и производительность центрифуги. Thus, the proposed centrifuge for separating the suspension compared to the prototype allows to increase the reliability of the output of the thickened heavy fraction of sediment from the rotor through its peripheral hole and the performance of the centrifuge.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94018881A RU2057598C1 (en) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Centrifuge for suspension separation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94018881A RU2057598C1 (en) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Centrifuge for suspension separation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94018881A RU94018881A (en) | 1996-03-10 |
RU2057598C1 true RU2057598C1 (en) | 1996-04-10 |
Family
ID=20156331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94018881A RU2057598C1 (en) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Centrifuge for suspension separation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2057598C1 (en) |
-
1994
- 1994-05-25 RU RU94018881A patent/RU2057598C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US, патент N 4162760, B 04B 11/102, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2012311081B2 (en) | Apparatus for separation and processing of materials | |
JPH06206005A (en) | Decanter type centrifugal separator | |
CA2437502C (en) | Solid-bowl screw centrifuge | |
RU2057598C1 (en) | Centrifuge for suspension separation | |
US5143220A (en) | Apparatus for screening to remove knots from a fluid borne slurry of fibers and knots | |
US20020158008A1 (en) | Centrifuge | |
US4863605A (en) | Hydrocyclone with parallel rotor vanes and annular ring members | |
CN1157246C (en) | Improved injection of solids-laden water stream into centrifugal separator | |
KR101869300B1 (en) | Centrifuges with limiting turbulent formation of raw water | |
EP0258012A2 (en) | A centrifugal solids-liquids separator | |
US2802574A (en) | Centrifugal machine for extracting solids from liquids | |
RU2360739C1 (en) | Centrifugal vibratory concentrator | |
RU2030926C1 (en) | Suspension separating centrifuge | |
JP2001121037A (en) | Solid-separation apparatus | |
SU1165472A1 (en) | Hydrocyclone | |
US4708795A (en) | Screening device | |
RU2188062C1 (en) | Separator | |
RU2099150C1 (en) | Hydraulic cyclone | |
RU2161537C1 (en) | Separator for multicomponent liquid medium | |
SU1554977A1 (en) | Centrifuge | |
RU2179893C2 (en) | Centrifuge | |
RU2137552C1 (en) | Centrifugal separator rotor | |
SU1437094A1 (en) | Turbocyclone | |
JPH04141251A (en) | Method and device for centrifugal separation | |
SU937586A1 (en) | Apparatus for sorting and cleaning fibrous suspension |