RU2093272C1

RU2093272C1 - Centrifugal cleaner of liquid with periodic discharging of sediment

Info

Publication number: RU2093272C1
Application number: RU94038071/13A
Authority: RU
Inventors: В.А. Бербер; Г.Г. Коробов; Н.А. Ходосов; ков В.И. Моз; В.И. Мозяков; С.И. Агапов; С.В. Хорошев
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт"; Бербер Виктор Алексеевич; Коробов Геннадий Григорьевич; Ходосов Николай Александрович; Мозяков Владимир Иванович; Агапов Семен Иванович; Хорошев Сергей Викторович
Priority date: 1994-10-10
Filing date: 1994-10-10
Publication date: 1997-10-20
Also published as: RU94038071A

Abstract

FIELD: cleaning liquids. SUBSTANCE: centrifugal cleaner has rotor provided with a drive and mounted on a fixed axle underlying the rotor and sediment collector connecting with it and having two covers one of which is mounted on the side wall, ring diaphragm secured to the top cover of the collector and having a projection on its inner diameter, and means for vibrating the rotor during discharging of the sediment. The means consists of two chambers for supplying compressed air. One of the chambers is defined by a ring diaphragm with projection and ring disk arranged above it. The disk also has a projection on its inner diameter that is in a contact with the projection of the diaphragm. The other chamber is defined by the diaphragm secured inside the collector and its side cover. EFFECT: improved cleaning of liquid. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области разделения в центробежном поле жидких неоднородных сред и может быть использовано для очистки масел, топлив, гидравлических и технологических жидкостей от механических загрязнений в химической, авиационной, станкостроительной и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of separation in a centrifugal field of liquid inhomogeneous media and can be used to clean oils, fuels, hydraulic and process fluids from mechanical impurities in the chemical, aviation, machine tool and other industries.

Известен центробежный очиститель жидкости с периодической выгрузкой осадка, включающий ротор, снабженный приводом и установленный на неподвижной вертикальной оси, размещенный под ротором и сообщающийся с ним сборник осадка с крышкой, кольцевую мембрану, укрепленную на крышке сборника и образующую упругую опору, и средство для создания вибрации ротора в период выгрузки осадка, содержащее вибратор и кулачковый механизм, установленный на шкиве электродвигателя привода. Known centrifugal liquid cleaner with periodic unloading of sediment, including a rotor equipped with a drive and mounted on a fixed vertical axis, located under the rotor and communicating with it a sediment collector with a cover, an annular membrane mounted on the cover of the collector and forming an elastic support, and means for creating vibration the rotor during the period of unloading of sediment, containing a vibrator and a cam mechanism mounted on the pulley of the drive motor.

Конструкция известного очистителя является сложной из-за наличия целой системы передаточных элементов и вибратора, а также недостаточно надежной. The design of the known cleaner is complicated due to the presence of a whole system of transmission elements and a vibrator, as well as insufficiently reliable.

Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции очистителя и его более надежной работе. The technical result of the invention is to simplify the design of the cleaner and its more reliable operation.

Для достижения этого в предложенном центробежном очистителе с периодической выгрузкой осадка, включающем ротор, снабженный приводом и установленный на неподвижной вертикальной оси, размещенный под ротором и сообщающийся с ним сборник осадка с крышкой, кольцевую мембрану, укрепленную на последней, и средство для создания вибрации ротора в период выгрузки осадка, мембрана на внутреннем диаметре имеет выступ, а сборник осадка - боковую крышку с дроссельным отверстием, при этом средство для создания вибрации ротора в период выгрузки осадка состоит из двух камер для подвода сжатого воздуха, одна из которых образована кольцевой мембраной с выступом и расположенным над ней кольцевым диском, имеющим также на внутреннем диаметре выступ, контактирующий с выступом мембраны, а другая камера образована мембраной, укрепленной внутри сборника, и его боковой крышкой. To achieve this, in the proposed centrifugal cleaner with periodic unloading of sediment, including a rotor equipped with a drive and mounted on a fixed vertical axis, placed under the rotor and communicating with it a sediment collector with a cover, an annular membrane mounted on the latter, and means for creating rotor vibration in sludge unloading period, the membrane on the inner diameter has a protrusion, and the sediment collector has a side cover with a throttle hole, while this means to create rotor vibration during sediment unloading consists of two chambers for supplying compressed air, one of which is formed by an annular membrane with a protrusion and an annular disk located above it, also having a protrusion on the inner diameter that is in contact with the protrusion of the membrane, and the other chamber is formed by a membrane mounted inside the collector and its side cover .

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг. 1 схематично изображает продольный разрез очистителя, фиг. 2 и фиг. 3 узел I на фиг. 1 в различные периоды работы. The invention is illustrated in the drawing, in which FIG. 1 schematically depicts a longitudinal section of a cleaner; FIG. 2 and FIG. 3 node I in FIG. 1 at various times.

Центробежный очиститель жидкостей содержит ротор 1, установленный на полой оси 2 на подшипниках скольжения 3 и 4 и включающий в себя тонкослойную вставку 5, конусообразную обечайку 6 с ребрами 7 и шкивом 8, крыльчатку 9 и колпак 10 с пробкой 11. A centrifugal liquid cleaner contains a rotor 1 mounted on a hollow axis 2 on sliding bearings 3 and 4 and includes a thin-layer insert 5, a conical shell 6 with ribs 7 and a pulley 8, an impeller 9, and a cap 10 with a stopper 11.

Ось 2 неподвижно закреплена во фланце 12 через ребра 13, при этом между осью 2 и фланцем 12 выполнены каналы 14, через которые осуществляется всасывание жидкости в очиститель. The axis 2 is fixedly mounted in the flange 12 through the ribs 13, while between the axis 2 and the flange 12 there are channels 14 through which the liquid is sucked into the cleaner.

На фланце 12 смонтирован штуцер 15. A fitting 15 is mounted on the flange 12.

Аксиальные перемещения ротора 1 на оси 2 ограничиваются напорным диском 16. Axial movement of the rotor 1 on the axis 2 is limited by the pressure disk 16.

Для герметизации в нижней части центробежного очистителя установлено торцевое уплотнение 17, состоящее из стального кольца и кольца из углеграфитового материала. На верхней части фланца 12 закреплена с помощью шайбы 18 кольцевая мембрана 19, имеющая на внутреннем диаметре выступ 20. Периферийная часть мембраны 19 закреплена с помощью кольцевого диска 21 на крышке 22 сборника осадка 23. Кольцевой диск 21 имеет выступ 24 и смонтирован таким образом, что его внутренняя поверхность и наружная поверхность мембраны 19 образуют камеру 25, соединенную с источником сжатого воздуха. При этом выступ 20 мембраны 19 вследствие ее упругости имеет возможность контактирования с выступом 24, выполненным на внутреннем диаметре кольцевого диска 21. For sealing in the lower part of the centrifugal cleaner, a mechanical seal 17 is installed, consisting of a steel ring and a ring of carbon-graphite material. On the upper part of the flange 12, an annular membrane 19 is fixed with a washer 18, having a protrusion on the inner diameter 20. The peripheral part of the membrane 19 is secured with an annular disk 21 on the cover 22 of the sediment collector 23. The annular disk 21 has a protrusion 24 and is mounted so that its inner surface and the outer surface of the membrane 19 form a chamber 25 connected to a source of compressed air. In this case, the protrusion 20 of the membrane 19 due to its elasticity has the ability to contact with the protrusion 24, made on the inner diameter of the annular disk 21.

Для выгрузки осадка из сборника 23 смонтирована боковая крышка 26. Для компенсации несжимаемости жидкости между крышкой 26 и торцем сборника осадка 23 укреплена вторая мембрана 27, образующая с крышкой 26 вторую камеру 28. A side cover 26 is mounted to discharge the sediment from the collector 23. To compensate for the incompressibility of the liquid, a second membrane 27 is fixed between the cover 26 and the end of the sediment collector 23, forming a second chamber 28 with the cover 26.

Средство для создания вибрации ротора в период выгрузки осадка состоит из указанных выше двух камер 25 и 28. The means for creating vibration of the rotor during the period of unloading of sediment consists of the above two chambers 25 and 28.

В боковой стенке сборника осадка 23 смонтирован штуцер 29, служащий для подвода очищаемой жидкости в очиститель. На входе очищаемой жидкости в очиститель и выходе очищенной жидкости из него смонтированы вентили 30 и 31. Вентиль 32 служит для подачи воздуха в полости камер 25 и 28 во время выгрузки осадка из очистителя в сборник осадка 23. Для выхода воздуха из полости камеры 28 во время выгрузки осадка в крышке 26 выполнено дроссельное отверстие 33. A fitting 29 is mounted in the side wall of the sediment collector 23, which serves to supply the liquid to be cleaned to the cleaner. At the inlet of the liquid to be cleaned into the purifier and the outlet of the purified liquid from it, valves 30 and 31 are mounted. The valve 32 is used to supply air to the cavities of the chambers 25 and 28 during discharge of sediment from the purifier into the sediment collector 23. To exit the air from the cavity of the chamber 28 during the discharge of sediment in the cover 26 made a throttle hole 33.

Очиститель работает следующим образом. The cleaner works as follows.

Очищаемая жидкость из бака (на фигурах не изображен) поступает через открытый вентиль 30 и штуцер 29 в сборник осадка 23 и после его заполнения через каналы 14 во внутреннюю полость ротора 1. Для выпуска воздуха из последней во время его заполнения жидкостью служит пробка 11. The liquid to be cleaned from the tank (not shown in the figures) enters through the open valve 30 and the nozzle 29 into the sediment collector 23 and, after filling it through the channels 14, into the inner cavity of the rotor 1. A tube 11 serves to release air from the latter during its filling with liquid.

После заполнения ротора 1 жидкостью включается электродвигатель привода (на фигурах не изображен). Крутящий момент через клиноременную передачу и шкив 8 передается ротору 1. Очищаемая жидкость ребрами 7 конусообразной обечайки 6 раскручивается до угловой скорости ротора. Под воздействием центробежной силы частицы загрязнений оседают на внутренней поверхности колпака 10 и в тонкослойной вставке, а очищенная жидкость с помощью напорного диска 16 через полую ось 2 и штуцер 15 подается потребителю (движение очищаемой жидкости показано стрелками). After filling the rotor 1 with fluid, the drive motor is turned on (not shown in the figures). The torque through the V-belt drive and the pulley 8 is transmitted to the rotor 1. The liquid to be cleaned by the ribs 7 of the conical shell 6 is untwisted to the angular speed of the rotor. Under the influence of centrifugal force, the particles of contaminants settle on the inner surface of the cap 10 and in a thin-layer insert, and the purified liquid is supplied to the consumer through the hollow axis 16 through the hollow axis 2 and nozzle 15 (the movement of the liquid being cleaned is shown by arrows).

По мере накопления загрязнений в роторе (в пределах паспортной грязеемкости) электродвигатель привода выключается. Ротор 1 останавливается. Для выгрузки осадка из него закрывают вентили 30 и 31. As dirt accumulates in the rotor (within the nameplate dirt capacity), the drive motor turns off. Rotor 1 stops. To unload the sediment from it, valves 30 and 31 are closed.

Открывают вентиль 32 подвода сжатого воздуха, и воздух поступает в полости камер 25 и 28. При наличии щели между выступом 20 мембраны 19 и выступом 24 кольцевого диска 21 воздух из камеры 25 выходит в атмосферу (см. фиг. 2). Open the valve 32 for supplying compressed air, and the air enters the cavity of the chambers 25 and 28. If there is a gap between the protrusion 20 of the membrane 19 and the protrusion 24 of the annular disk 21, the air leaves the chamber 25 into the atmosphere (see Fig. 2).

Давление воздуха в камере 28 через резиновую мембрану 27 передается жидкости, находящейся в сборнике осадка 23. При растяжении мембраны 19 ротор 1 поднимается вверх до тех пор, пока не перекроется щель между выступами 20 и 24 (см. фиг. 3), при этом мембрана 27 отклоняется от своего первоначального положения. The air pressure in the chamber 28 through the rubber membrane 27 is transferred to the liquid in the sediment collector 23. When the membrane 19 is stretched, the rotor 1 rises up until the gap between the protrusions 20 and 24 overlaps (see Fig. 3), while the membrane 27 deviates from its original position.

Камера 25 заполняется воздухом. Увеличивается давление его до тех пор, пока создаваемое усилие на мембрану 19 сверху не будет больше усилия, создаваемого жидкостью на нее снизу. Ротор 1 при этом опускается, в результате чего образуется щель между выступом 20 мембраны 19 и выступом 24 кольцевого диска 21. Давление воздуха в камере 25 снижается до атмосферного. Снизу же давление на мембрану постоянное. Chamber 25 is filled with air. Its pressure increases until the force exerted on the membrane 19 from above is greater than the force exerted by the liquid on it from below. In this case, the rotor 1 is lowered, resulting in a gap between the protrusion 20 of the membrane 19 and the protrusion 24 of the annular disk 21. The air pressure in the chamber 25 is reduced to atmospheric. From below, the pressure on the membrane is constant.

Под действием усилия снизу, создаваемого жидкостью, ротор поднимается, и щель между выступами 20 и 24 перекрывается. Этот цикл повторяется. При колебаниях ротора вверх и вниз на частицы загрязнений, осевших на внутренней поверхности колпака 10 и вставки 5, действуют инерционные силы, многократно превышающие силы гравитации и гидравлические силы, возникающие от неустановившегося течения жидкости в роторе, которые отрывают загрязнения от поверхностей осаждения и способствуют их сползанию в сборник осадка 23. Движение частиц осадка при вибрации ротора показано пунктирными стрелками. Under the action of the force from below created by the liquid, the rotor rises, and the gap between the protrusions 20 and 24 is closed. This cycle repeats. When the rotor vibrates up and down, the particles of contaminants deposited on the inner surface of the cap 10 and insert 5 are affected by inertial forces that are many times higher than the gravitational forces and hydraulic forces arising from the unsteady fluid flow in the rotor, which tear off the contaminants from the deposition surfaces and facilitate their sliding to the sediment collector 23. The movement of sediment particles during vibration of the rotor is shown by dashed arrows.

Использование изобретения повышает надежность работы и упрощает конструкцию очистителя. The use of the invention improves the reliability and simplifies the design of the cleaner.

Claims

A centrifugal liquid cleaner with periodic unloading of sediment, including a rotor equipped with a drive and mounted on a fixed vertical axis, placed under the rotor and communicating with it a sediment collector with a cover, an annular membrane mounted on the latter, and means for creating rotor vibration during sediment unloading, characterized in that the membrane on the inner diameter has a protrusion, and the sediment collector has a side cover with a throttle hole, while the means for creating rotor vibration during the sediment discharge period consists of t of two chambers for supplying compressed air, one of which is formed by an annular membrane with a protrusion and an annular disk located above it, also having an overhang on the inner diameter of the protrusion in contact with the protrusion of the membrane, and the other chamber is formed by a membrane mounted inside the collector and its side cover .