RU225404U1 - Вибрационная центрифуга - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для разделения суспензий на жидкую и твердую фазы при помощи центробежных сил, а именно к фильтрующим центрифугам с вибрационной выгрузкой осадка, и может быть использована в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Устройство состоит из корпуса, рабочего органа, привода вращательного движения рабочего органа от двигателя вращения и вибрационного привода рабочего органа в вертикальной плоскости от линейного асинхронного электродвигателя. Рабочий орган вдоль оси вращения разделен на подвижные относительно друг от друга секции, причем индукторы и секции рабочего органа, являющиеся ротором линейного электродвигателя, выполнены в форме дугообразной трапеции. Технический результат: повышение КПД вибрационной центрифуги. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам для разделения суспензий на жидкую и твердую фазы при помощи центробежных сил, а именно к фильтрующим центрифугам с вибрационной выгрузкой осадка, и может быть использована в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известна фильтрационная вертикальная вибрационная центрифуга, состоящая из корпуса, рабочего органа, приводов для вибрационного и вращательного движений рабочего органа (Патент СССР 312625, МКП B04b 3/06. Вертикальная вибрационная центрифуга для обезвоживания полезных ископаемых/ Потураев В.Н. 1971, Бюллетень №26).

Недостатком технического решения является низкая надежность вибрационного привода рабочего органа центрифуги из-за передачи значительных динамических усилий на подшипниковые узлы, наличие большого числа трущихся и изнашивающихся деталей.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является виброцентробежный сепаратор, состоящий из корпуса, рабочего органа, привода вращательного движения рабочего органа от двигателя вращения и привода вибрационного движения рабочего органа в вертикальной плоскости от линейного электродвигателя с индукторами, при этом рабочий орган вдоль оси вращения разделен на подвижные относительно друг от друга секции (Патент 2686760, Российская Федерация, МПК B04b 3/06. Виброцентробежный сепаратор / Линенко А.В., Халилов Б.Р., Камалов Т.И., Хуснутдинов Ш.И.; заявитель и патентообладатель Башкирский гос-й аграрный ун-т, 09.03.2016 г.). Недостатком технического решения является низкий КПД установки.

Технической задачей изобретения является повышение КПД вибрационной центрифуги путем отбора побочного тепла рабочим органом, выделяемого индукторами и ротором линейного электродвигателя в процессе работы установки.

Техническая задача достигается тем, что в фильтрационной вертикальной вибрационной центрифуге, состоящей из корпуса, рабочего органа, привода вращательного движения рабочего органа от двигателя вращения и привода вибрационного движения рабочего органа в вертикальной плоскости от линейного электродвигателя с индукторами, при этом рабочий орган вдоль оси вращения разделен на подвижные относительно друг от друга секции, индукторы и секции рабочего органа, являющиеся ротором линейного электродвигателя, выполнены в форме дугообразной трапеции.

Рабочий орган вращается с постоянной скоростью от двигателя вращения. Когда подвижные секции рабочего органа, одновременно являющиеся ротором линейного электродвигателя (ЛЭД), располагаются напротив индукторов ЛЭД, выполненных в форме дугообразной трапеции, рабочему органу передается электромагнитная мощность. Часть электромагнитной мощности преобразуется в поступательное движение секций рабочего органа, например, вниз в вертикальной плоскости, при этом деформируются упругие элементы, а часть энергии затрачивается на нагрев секции, что может быть использовано в нуждах технологического процесса. При движении секций упругие элементы сжимаются. По мере вращения рабочего органа, наступает момент, при котором секции ротора выходят из электромагнитного поля индукторов ЛЭД, при этом электромагнитные силы исчезают и под действием потенциальной энергии, накопленной в упругих элементах, секции возвращаются в исходное состояние, продолжая совершать вращательное движение. По мере вращения рабочего органа электромагнитная сила от индукторов будет по очереди передана каждой секции рабочего органа, которая находится напротив индукторов ЛЭД. При этом форма индуктора ЛЭД в виде дугообразной трапеции позволит максимально уменьшить воздушный зазор с рабочим органом, что обеспечит максимальную передачу электромагнитной мощности. Все это позволит реализовать максимально эффективный электропривод колебательного движения с высоким КПД.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства. На фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1. На фиг. 3 общий вид индуктора в форме дугообразной трапеции.

Центрифуга имеет корпус 1, опирающийся на основание 11. Внутри корпуса находится рабочий орган, состоящий из подвижных секций 3, выполненных в форме трапеции, которые являются ротором ЛЭД, связанный через диск 14, вал 13 и упругие элементы 7 с горизонтально расположенным шкивом 8. Шкив 8 при помощи клиновых ремней 10 получает вращение от шкива 9, закрепленного на валу электродвигателя 4. При вращении шкива 9 рабочий орган, разделенный на подвижные относительно друг друга секции 3 вдоль оси вращения, приводится во вращение через шлицевое соединение 12. Внутри корпуса 1 центрифуги, параллельно образующей рабочего органа 3, установлена приемная воронка 2 (фиг. 1).

Внутри корпуса 1 размещен линейный электропривод вибрационного движения рабочего органа в вертикальной плоскости, представляющий собой ЛЭД, состоящий из нескольких индукторов 5, выполненных в форме дугообразной трапеции, жестко закрепленных с помощью креплений 6. Часть подвижных секций 3 рабочего органа, обращенная к индукторам 5 ЛЭД, выполнена из металла с высокой электропроводностью (например, из алюминия или меди) и может быть изготовлена из алюминиевой или медной пластины [Насар С.А., Болдеа И. Линейные тяговые электрические машины: Пер. с англ. / Под ред. д-ра техн. наук А.С. Курбасова. М: Транспорт, 1981. 176 с.].

Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на электродвигатель 4, рабочий орган центрифуги, разделенный на подвижные относительно друг друга секции 3 вдоль оси вращения, будет совершать вращательное движение вокруг своей оси, передаваемое через шлицевое соединение 12 от шкива 8. Индукторы 5 ЛЭД, выполненные в форме дугообразной трапеции, постоянно подключены к сети.

В момент вращения рабочего органа, когда подвижные секции 3 трапециевидной формы располагаются напротив индукторов 5 ЛЭД, возникает электромагнитная сила, под действием которой секции 3 рабочего органа приходят в поступательное движение, например, вниз в вертикальной плоскости. При этом, форма дугообразной трапеции индукторов 5 ЛЭД позволит максимально уменьшить воздушный зазор с подвижными секциями 3 рабочего органа. В процессе работы величина воздушного зазора не изменяется, что обеспечит максимальную передачу электромагнитной мощности. При вертикальном движении секций 3 упругие элементы 7 сжимаются. Часть электромагнитной мощности, переданной от индукторов 5 подвижным секциям 3 рабочего органа, преобразуется в тепловую энергию, нагревая их. По мере вращения рабочего органа, наступает момент, при котором секции 3 выходят из электромагнитного поля индукторов 5 ЛЭД, при этом электромагнитные силы исчезают и под действием потенциальной энергии, накопленной в упругих элементах 7, секции 3 рабочего органа возвращаются в исходное состояние, продолжая совершать вращательное движение. Затем следующие секции 3 рабочего органа снова располагаются напротив индукторов 5 ЛЭД и далее описанный процесс повторяется.

При работе центрифуги суспензия поступает в приемную воронку 2, и попадая на подвижные секции 3 рабочего органа, равномерно растекается. По мере движения суспензии по рабочему органу, она подогревается. Под действием центробежного поля частицы твердой фазы отрываются от рабочего органа и поступают в сборочную воронку и далее - на приемную ленту транспортера или в накопительный бункер. Жидкая фаза центробежными силами отбрасывается в радиальном направлении от рабочего органа и удаляется наружу.

Предлагаемое техническое решение позволит реализовать максимально эффективный электропривод колебательного движения с высоким КПД.

Claims (1)

1. Вибрационная центрифуга, состоящая из корпуса, рабочего органа, привода вращательного движения рабочего органа от двигателя вращения и привода вибрационного движения рабочего органа в вертикальной плоскости от линейного электродвигателя с индукторами, при этом рабочий орган вдоль оси вращения разделен на подвижные относительно друг от друга секции, отличающаяся тем, что индукторы и секции рабочего органа, являющиеся ротором линейного электродвигателя, выполнены в форме дугообразной трапеции.