RU2416078C2 - Universal device for analysis of granulometric composition of suspensions - Google Patents

Universal device for analysis of granulometric composition of suspensions Download PDF

Info

Publication number
RU2416078C2
RU2416078C2 RU2008141001/05A RU2008141001A RU2416078C2 RU 2416078 C2 RU2416078 C2 RU 2416078C2 RU 2008141001/05 A RU2008141001/05 A RU 2008141001/05A RU 2008141001 A RU2008141001 A RU 2008141001A RU 2416078 C2 RU2416078 C2 RU 2416078C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
precipitating
chamber
centrate
chambers
precipitation
Prior art date
Application number
RU2008141001/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008141001A (en
Inventor
Дмитрий Петрович Свиридов (RU)
Дмитрий Петрович Свиридов
Иван Александрович Семенов (RU)
Иван Александрович Семенов
Артем Викторович Бадеников (RU)
Артем Викторович Бадеников
Борис Александрович Ульянов (RU)
Борис Александрович Ульянов
Original Assignee
Ангарская государственная техническая академия
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ангарская государственная техническая академия filed Critical Ангарская государственная техническая академия
Priority to RU2008141001/05A priority Critical patent/RU2416078C2/en
Publication of RU2008141001A publication Critical patent/RU2008141001A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2416078C2 publication Critical patent/RU2416078C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: device consists of rotating precipitating portion. A precipitator consists of a stabilising chamber, precipitating chamber and of a channel for centrate drainage. The precipitating chambers are divided with partitions with orifices for liquid flow. Precipitation is performed from a moving layer of liquid, while drying of sediment is done through additional orifices in the partitions between the chambers. The precipitating chamber rotates on a faceplate. A flat removable precipitating plate is set on the bottom of this chamber. Bigger particles settle near the partition between the stabilising and precipitating chambers, while finer particles settle further from the sad partition downstream on the flat removable precipitating plate. A rotating pipe line supplies suspension into the precipitator. The device is also equipped with a stationary portion of centrate reception made in form of a jacket for reception of centrate. A convex bottom of the jacket is inclined.
EFFECT: sedimentation of both large and fine particles of suspension during analysis, easy unloading of sediment with minimal losses and with maintaining order of settled particles.
1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к осадительным центрифугам и предназначено для исследовательской работы.The invention relates to precipitation centrifuges and is intended for research work.

Уровень техникиState of the art

Прототипом заявляемого устройства является центрифуга (российский патентный документ №2252824), включающая кожух с технологическими патрубками и установленный в нем на валу ротор, состоящий из коническо-цилиндрической обечайки и крышки. Обечайка расположена с возможностью осевого перемещения, а размещенный внутри ротора на валу диск с лопастями разделяет внутреннее пространство ротора на две части. Имеется узел трения. Ротор расположен с возможностью осевого перемещения и остановки при вращении вала, оснащен устройством торможения и соединен с валом посредством подшипника скольжения и узла трения для соединения вала с обечайкой. Рабочая поверхность узла трения изготовлена из материала с большим значением коэффициента трения скольжения, например волокнита.The prototype of the claimed device is a centrifuge (Russian patent document No. 2252824), including a casing with technological nozzles and a rotor installed in it on the shaft, consisting of a conical-cylindrical shell and a cover. The shell is located with the possibility of axial movement, and a disk with blades located inside the rotor on the shaft divides the inner space of the rotor into two parts. There is a friction unit. The rotor is located with the possibility of axial movement and stop when the shaft rotates, is equipped with a braking device and is connected to the shaft via a sliding bearing and a friction unit for connecting the shaft to the shell. The working surface of the friction unit is made of a material with a large value of the coefficient of sliding friction, such as fiberglass.

Достоинством этого аппарата является то, что он имеет повышенную производительность.The advantage of this device is that it has increased performance.

Недостатком устройства является то, что его конструкция не позволяет собирать осадок в дифференцированном по размеру состоянии.The disadvantage of this device is that its design does not allow to collect sediment in a differentiated size state.

Аналогом предлагаемого устройства является центрифуга с регулируемым отбором продуктов разделения (Патент РФ №2322306). Изобретение относится к устройствам для разделения жидких и других смесей, при этом взвешенные частицы могут быть в любом агрегатном состоянии.An analogue of the proposed device is a centrifuge with controlled selection of separation products (RF Patent No. 2323230). The invention relates to a device for separating liquid and other mixtures, while suspended particles can be in any state of aggregation.

Задачей изобретения является разработка конструкции центрифуги непрерывного действия, позволяющей регулировать производительность аппарата, фракционный состав продуктов разделения, количество отбираемых продуктов разделения, а также позволяющей быстро и удобно разбирать рабочую часть центрифуги для проведения регулярных профилактических работ, что необходимо в случае использования центрифуги в пищевой промышленности.The objective of the invention is to develop a continuous centrifuge design that allows you to control the apparatus performance, fractional composition of separation products, the number of selected separation products, and also allows you to quickly and conveniently disassemble the working part of the centrifuge for regular preventive maintenance, which is necessary in the case of using a centrifuge in the food industry.

Поставленная задача решается путем снабжения центрифуги приводом с плавной регулировкой частоты вращения, путем снабжения центрифуги клапанами отвода продуктов разделения, регулируемых по высоте отбора фракций и по их пропускной способности, путем снабжения центрифуги рубашками приема продуктов разделения с разъемами, оснащенными эксцентриковыми затворами.The problem is solved by supplying a centrifuge with a continuously variable speed drive, by supplying a centrifuge with valves for the separation of separation products, adjustable in height of the selection of fractions and their throughput, by supplying the centrifuge with shirts for receiving separation products with connectors equipped with eccentric shutters.

Достоинством этого устройства является возможность получать фракции с различным гранулометрическим составом.The advantage of this device is the ability to obtain fractions with different particle size distribution.

Недостатком этого устройства является то, что возможный осадок будет распределяться на большую площадь обечайки, а это затруднит его сбор для анализа. Диапазон размеров взвешенных частиц в каждой фракции довольно широк, это снижает точность анализа.The disadvantage of this device is that the possible sediment will be distributed over a large area of the shell, and this will complicate its collection for analysis. The range of sizes of suspended particles in each fraction is quite wide, this reduces the accuracy of the analysis.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является разработка устройства для гранулометрического исследования взвесей твердых частиц в жидкости. При этом необходимо предусмотреть возможность определения массы каждой фракции взвешенных частиц. Число фракций, на которое можно разделить взвесь, должно быть как можно большим. Диапазон размеров частиц в каждой фракции должен быть как можно уже, а гранулометрическое содержание взвеси максимально широкое, то есть аппарат должен осаждать как крупные, так и мельчайшие взвешенные частицы. Также необходимо определять точные размеры частиц и их форму. Конструкция аппарата должна позволять легко выгружать осадок с минимальными его потерями, не нарушая порядок осевших частиц. Таким образом, новый аппарат должен охватить широкий спектр исследовательских задач и стать универсальным.The objective of the invention is to develop a device for particle size analysis of suspensions of solid particles in a liquid. In this case, it is necessary to provide the possibility of determining the mass of each fraction of suspended particles. The number of fractions into which the suspension can be divided should be as large as possible. The range of particle sizes in each fraction should be as narrow as possible, and the particle size distribution of the suspension as wide as possible, that is, the apparatus should precipitate both large and tiny suspended particles. It is also necessary to determine the exact particle size and shape. The design of the apparatus should make it possible to easily unload the sediment with its minimum losses, without disrupting the order of the settled particles. Thus, the new apparatus should cover a wide range of research tasks and become universal.

В устройствах для исследования гранулометрического состава взвесей, известных ранее, основной причиной низкой эффективности является их узкое предназначение и неприспособленность конструкции к удобному и точному анализу осадка.In devices for studying the particle size distribution of suspensions, previously known, the main reason for the low efficiency is their narrow purpose and the inability of the design to convenient and accurate analysis of sediment.

Предложено устройство, состоящее из осадителя 1 (чертеж, a), который вращается на планшайбе 2. Планшайба 2 опирается на подшипник 3 и вращается мотором 4. А также предложенное устройство состоит из: буфера подвода взвеси 5, опирающегося на неподвижную опору 6; неподвижного трубопровода 7; регулировочного крана 8; вращающегося трубопровода 9 с воронкой 10; а также из кольцевой рубашки для приема фугата 11, которая опирается на неподвижную опору 12. Рубашка 11 для приема фугата снабжена наклонным днищем выпуклой формы и штуцером 13 для отвода из нее фугата. Наклонное днище рубашки 11 позволяет практически полностью отводить фугат из рубашки, что положительно скажется на точности исследования. Осадитель 1, в свою очередь, состоит из успокоительной камеры 14, осадительной камеры 15, канала отвода фугата 16, перегородки 17 с основным отверстием 18 и дополнительным отверстием 19 между успокоительной и осадительной камерами, перегородки 20 с основным отверстием 21 и дополнительным отверстием 22 между осадительной камерой и каналом отвода фугата. А также осадительная камера 15 снабжена сменной плоской вертикальной осадительной пластиной 23, которая установлена на днище этой камеры.A device is proposed consisting of a precipitator 1 (drawing, a), which rotates on the faceplate 2. The faceplate 2 is supported by a bearing 3 and rotated by a motor 4. And also the proposed device consists of: a suspension supply buffer 5 supported by a fixed support 6; fixed pipeline 7; adjusting valve 8; rotating pipeline 9 with funnel 10; and also from an annular shirt for receiving a centrate 11, which rests on a fixed support 12. A shirt 11 for receiving a centrate is provided with an inclined bottom of a convex shape and a fitting 13 for withdrawing the centrate from it. The inclined bottom of the shirt 11 allows you to almost completely remove the centrate from the shirt, which will positively affect the accuracy of the study. Precipitator 1, in turn, consists of a stilling chamber 14, a settling chamber 15, a discharge channel for the centrate 16, a partition 17 with a main opening 18 and an additional hole 19 between the stilling and settling chambers, a partition 20 with a main opening 21 and an additional opening 22 between the settling a chamber and a channel for removing the centrate. And also the precipitation chamber 15 is equipped with a removable flat vertical precipitation plate 23, which is installed on the bottom of this chamber.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Крутящий момент от мотора 4 передается планшайбе 2 и осадителю 1. Частоту вращения можно регулировать по необходимости.The operation of the device is as follows. The torque from the motor 4 is transmitted to the faceplate 2 and the precipitator 1. The speed can be adjusted as necessary.

В начале работы осадителю 1 дают раскрутиться до рабочей частоты вращения. Далее заполняют буфер подвода 5 взвесью 24 (чертеж, a) и открывают кран 8, регулируя им расход взвеси. Взвесь по неподвижному трубопроводу 7 подается во вращающийся трубопровод 9 через его воронку 10. По вращающемуся трубопроводу 9 взвесь подается в успокоительную камеру 14, где снижается турбулизация потока взвеси, приобретенная во вращающемся трубопроводе, а также в успокоительной камере рассеивается энергия удара струи о днище осадителя. Центробежной силой взвесь прижимается к вертикальному днищу осадителя 1. Под действием вновь поступающих из вращающегося трубопровода порций взвеси последняя перетекает в осадительную камеру через основное отверстие 18 в перегородке 17 и дополнительное отверстие 19 в той же перегородке. Поперечное сечение отверстия 19 в несколько раз меньше поперечного сечения отверстия 18, это необходимо для завершающего этапа центрифугирования и будет описано ниже.At the beginning of the work precipitator 1 is allowed to unwind to the operating speed. Next, fill the supply buffer 5 with suspension 24 (drawing, a) and open the valve 8, adjusting the flow rate of the suspension. Suspension through a stationary pipeline 7 is fed into a rotating pipeline 9 through its funnel 10. Through a rotating pipeline 9, a suspension is fed into a stilling chamber 14, where the turbulization of the suspension flow acquired in the rotating pipeline is reduced, and the energy of the impact of the jet on the bottom of the precipitator is dissipated in the stilling chamber. By centrifugal force, the suspension is pressed to the vertical bottom of the precipitator 1. Under the action of the suspension portions newly coming from the rotating pipeline, the latter flows into the precipitation chamber through the main hole 18 in the partition 17 and the additional hole 19 in the same partition. The cross section of the hole 19 is several times smaller than the cross section of the hole 18, this is necessary for the final stage of centrifugation and will be described below.

Поперечное сечение осадительной камеры больше чем у остальных проходных сечений, через которые течет взвесь. Попав в осадительную камеру, поток движется ламинарно вверх, при этом более крупные частицы под действием центробежной силы оседают из движущегося слоя жидкости ближе к перегородке 17, а более мелкие частицы (под действием той же силы) - дальше от перегородки 17, распределяясь, таким образом, по размеру на осадительной пластине 23. Фугат 25, свободный от взвешенных частиц, перетекает через отверстия в перегородке 20 и каналом отвода фугата 16 направляется в рубашку 11 для отвода фугата. В рубашке 11 фугат накапливается, стекая с его стенок и наклонного днища, и отводится через штуцер 13, после чего он может быть проанализирован.The cross section of the sedimentation chamber is larger than that of the other passage sections through which the suspension flows. Once in the sedimentation chamber, the flow moves laminarly upward, while larger particles, under the action of centrifugal force, settle out of the moving liquid layer closer to the partition 17, and smaller particles (under the same force) move further from the partition 17, thus being distributed , in size on the precipitation plate 23. The centrate 25, free of suspended particles, flows through the holes in the baffle 20 and is sent to the jacket 11 to divert the centrate by the outlet channel of the centrate 16. In the jacket 11, the centrate accumulates, flowing down from its walls and the inclined bottom, and is discharged through the fitting 13, after which it can be analyzed.

Когда центрифугирование заканчивается и взвесь перестает поступать из трубопровода 9, последние порции жидкости медленно покидают успокоительную камеру 14 через дополнительное отверстие 19. И так же последние порции жидкости покидают осадительную камеру 15 через дополнительное отверстие 22 в перегородке 20. Таким образом, на осадительной пластине 23 остается практически сухой осадок распределенных по размеру твердых частиц.When centrifugation ends and the suspension ceases to flow from pipeline 9, the last portions of the liquid slowly leave the stilling chamber 14 through the additional hole 19. And also, the last portions of the liquid leave the sedimentation chamber 15 through the additional hole 22 in the baffle 20. Thus, the sediment plate 23 remains almost dry sediment of solid particles distributed by size.

Регулируя диаметр дополнительных отверстий 19 и 22 (например, вворачивая в них жиклеры), а также регулируя расход взвеси краном 8 и частоту вращения осадителя 1, можно настроить устройство на работу со взвесями, имеющими широкий гранулометрический состав, разное массовое содержание взвешенной фазы. Это позволяет говорить о широкой универсальности предложенного устройства.By adjusting the diameter of the additional holes 19 and 22 (for example, by turning the nozzles in them), as well as by adjusting the suspension flow rate with a crane 8 and the precipitator speed 1, it is possible to configure the device to work with suspensions having a wide particle size distribution and different mass contents of the suspended phase. This allows us to talk about the wide versatility of the proposed device.

Далее останавливают вращение и осадительную пластину 23, вынимают вместе с осадком 26 (чертеж, б). В зависимости от условий эксперимента осадок можно сушить прямо на осадительной пластине или взвешивать влажным сразу после получения. Для взвешивания осадок делят на необходимое число «N» фракций (чертеж, б) и снимают с осадительной пластины лезвием или другим подобным инструментом. Далее частицы каждой фракции микроскопируют для определения их размеров и формы. Полученных данных достаточно для построения зависимости размеров частиц и массы фракции, содержащей эти частицы.Next, the rotation and the precipitation plate 23 are stopped, removed together with the precipitate 26 (drawing, b). Depending on the experimental conditions, the precipitate can be dried directly on the precipitation plate or weighed wet immediately after receipt. For weighing, the precipitate is divided into the required number of "N" fractions (drawing, b) and removed from the precipitation plate with a blade or other similar tool. Next, the particles of each fraction are microscopic to determine their size and shape. The data obtained are sufficient to build the dependence of particle sizes and mass of the fraction containing these particles.

При реализации изобретения могут быть получены следующие результаты:When implementing the invention, the following results can be obtained:

1. Предложенное устройство позволит исследовать гранулометрический состав широкого спектра взвесей различного происхождения и назначения.1. The proposed device will allow you to explore the particle size distribution of a wide range of suspensions of various origin and purpose.

2. Ширина диапазона размеров частиц может быть выбрана исследователем и может быть сколь угодно узкой, а значит, результаты исследования могут иметь высокую точность.2. The width of the particle size range can be chosen by the researcher and can be arbitrarily narrow, which means that the research results can be highly accurate.

3. Предложенное устройство обеспечивает легкий прямой доступ к каждой фракции осевших частиц. Это позволит качественно и напрямую их взвесить и микроскопировать.3. The proposed device provides easy direct access to each fraction of settled particles. This will allow you to accurately and directly weigh and microscope them.

Краткое описание прилагаемых фигурBrief description of the attached figures

На чертеже изображен эскиз продольного разреза предложенного устройства для исследования гранулометрического состава взвеси.The drawing shows a sketch of a longitudinal section of the proposed device for the study of particle size distribution of the suspension.

Claims (1)

Устройство для исследования гранулометрического состава взвесей твердых частиц в жидкости осаждением за счет центробежной силы, состоящее из вращающейся осадительной части, отличающееся тем, что включает осадитель, который состоит из успокоительной камеры, осадительной камеры, канала отвода фугата, причем камеры осадителя разделены перегородками с отверстиями для движения жидкости, при этом осаждение происходит из движущегося слоя жидкости, а осушение осадка происходит через дополнительные отверстия в перегородках между камерами, осадительная камера выполнена вращающейся на планшайбе, а на ее днище установлена плоская сменная осадительная пластина, при этом более крупные частицы оседают ближе к перегородке между успокоительной и осадительной камерами, а более мелкие частицы - дальше от указанной перегородки по ходу движения потока на плоской сменной осадительной пластине, вращающийся трубопровод, обеспечивающий подачу взвеси в осадитель, и неподвижную часть приема фугата, выполненную в виде рубашки для приема фугата, выпуклое днище которой имеет наклон. A device for studying the particle size distribution of suspended solids in a liquid by centrifugal precipitation, consisting of a rotating precipitating part, characterized in that it includes a precipitating chamber, which consists of a stilling chamber, a precipitation chamber, a centrate discharge channel, the precipitating chambers being separated by partitions with openings for fluid movement, while the deposition occurs from a moving liquid layer, and the sediment is drained through additional holes in the partitions between the chambers, about the sowing chamber is made rotating on the faceplate and a flat interchangeable precipitation plate is installed on its bottom, with larger particles settling closer to the partition between the stilling and settling chambers, and smaller particles farther from the specified partition along the flow direction on the flat interchangeable precipitation plate , a rotating pipeline that provides suspension to the precipitator, and a fixed portion of the centrate reception, made in the form of a jacket for receiving the centrate, the convex bottom of which has a slope.
RU2008141001/05A 2008-10-15 2008-10-15 Universal device for analysis of granulometric composition of suspensions RU2416078C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008141001/05A RU2416078C2 (en) 2008-10-15 2008-10-15 Universal device for analysis of granulometric composition of suspensions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008141001/05A RU2416078C2 (en) 2008-10-15 2008-10-15 Universal device for analysis of granulometric composition of suspensions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008141001A RU2008141001A (en) 2010-04-20
RU2416078C2 true RU2416078C2 (en) 2011-04-10

Family

ID=44052311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008141001/05A RU2416078C2 (en) 2008-10-15 2008-10-15 Universal device for analysis of granulometric composition of suspensions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2416078C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008141001A (en) 2010-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6605029B1 (en) Centrifuge with open conveyor and methods of use
EP0747127A2 (en) Decanter centrifuge with adjustable weir
EP2796203B1 (en) Device for drawing off fluid of a centrifugation device
KR100935819B1 (en) Horizontal type port screw decanter centrifugal
RU2672125C1 (en) Forming sand cooler
SE459559B (en) CONTINUOUS WORKING WHOLESALE COATED countercurrent centrifugal extractor
KR890001390B1 (en) Separator for sorting particulate material
KR101862625B1 (en) Vertical seperator for sludge
KR0148400B1 (en) Method and device for separating finely divided solid into two particle fractions
CA2110820C (en) Inflatable dam for a decanter centrifuge
RU2416078C2 (en) Universal device for analysis of granulometric composition of suspensions
FI57705B (en) HYDRAULIC CLASSIFICATION
EP2582440B1 (en) Centrifugal liquid separation machine using pressurized air to promote solids transport
US5792039A (en) Decanter centrifuge for separating feed suspension into fractions and method for operating same
RU2676983C2 (en) Decanter centrifuge
HU195746B (en) Method and apparatus for separating the aggregation of grains of smaller than 300 micron size into fine and coarse phase
CN203494666U (en) Grading-type horizontal spiral discharging centrifuge
KR20110096881A (en) Vertical type centrifuge
EP0258012A2 (en) A centrifugal solids-liquids separator
KR102179121B1 (en) Turbidity measuring device for centrifugal separator
RU2185892C2 (en) Suspension separating centrifuge
KR20210139420A (en) Integrated decanter and centrifuge for three-phase separation
KR20180002908A (en) Centrifugal dehydration device
JP2023055341A (en) Centrifugal thickener
US2718353A (en) Continuous centrifuge

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131016