RU2631951C1

RU2631951C1 - Vacuum centrifuge

Info

Publication number: RU2631951C1
Application number: RU2017101647A
Authority: RU
Inventors: Владимир Валентинович Колтунов; Татьяна Витальевна Русинова; Олег Евгеньевич Онищенко; Павел Сергеевич Сидорин; Виктор Сергеевич Филимонов; Николай Михайлович Ватутин; Андрей Витальевич Касаткин; Мария Александровна Сидорова
Original assignee: Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия")
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2017-09-29

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to centrifugal devices for separating suspensions containing components sensitive to mechanical influences as a solid phase. The centrifuge contains an outer casing, inside of which a perforated drum and an integrated turbomolecular pump are placed on the drive shaft. Rotor stages of turbomolecular pump are fixed on the drum shell near its loading opening, while the stator ones are made detachable and installed at least on two separate fragments of the outer casing shell. Fragments of the shell are made with the possibility of hermetic docking between themselves and the outer casing with the formation of a closed surface of rotation and equipped with drives of plane-parallel displacement relative to the axis of drum rotation. The contours of the radial sections of drum loading opening and the revolution surface, surrounding it with clearance, formed by the fragments of the outer casing shell are made along the profile of the Laval ring nozzle. In the receiving space of the centrifuge between the outer casing and the drum, in front of the rotor stages of turbomolecular pump, there are additionally installed drop eliminators fixed to the outer casing.

EFFECT: preventing the filtrate removal through the turbine unit of the turbomolecular pump, increasing the degree of separation and drying of the suspension solid component due to inter-cavity air pressure drop.

4 dwg

Description

Изобретение относится к центробежным устройствам для разделения суспензий, содержащих в качестве твердой фазы компоненты, чувствительные к механическим воздействиям, и может быть использовано, например, при утилизации боеприпасов методом вымывания заряда, - в процессах отделения вымываемых из каморы/корпуса боеприпаса взрывчатых или иных составляющих заряд веществ, от рабочей жидкости, а также в микробиологических производствах, - при отделении мицелиальных культур от культуральных жидкостей.The invention relates to centrifugal devices for separating suspensions containing components that are sensitive to mechanical stresses as a solid phase, and can be used, for example, when disposing of ammunition by the method of charge washing, in the processes of separating explosive or other components of a charge being washed out of the chamber / shell of an ammunition substances, from the working fluid, as well as in microbiological industries, when separating mycelial cultures from culture fluids.

Известен ряд конструкций центрифуг, работающих в разреженной газовой среде, использующих для вакуумирования полостей непосредственно энергию вращения барабана/ротора центрифуги. Так, например, в устройстве /1/ вакуумирование полостей достигается посредством струйного насоса, работа которого осуществляется за счет перераспределения потоков и движения жидкости по встроенной отдельной гидравлической системе.A number of designs of centrifuges operating in a rarefied gas medium are known, using directly the rotational energy of the drum / rotor of the centrifuge for evacuating the cavities. So, for example, in the device / 1 / the evacuation of cavities is achieved by means of a jet pump, the operation of which is due to the redistribution of flows and the movement of fluid through an integrated separate hydraulic system.

Недостатком данного устройства, в первую очередь, является сложность гидравлической схемы, реализующей работу струйного насоса, а относительно к предлагаемой области применения - пригодность в использовании только для непрерывных процессов, причем полное вакуумирование как приемной, так и выходной полостей делает невозможным использования для разделения и осушки твердой составляющей суспензии межполостного перепада воздушного/газового давления.The disadvantage of this device, first of all, is the complexity of the hydraulic circuit that implements the operation of a jet pump, and relative to the proposed field of application, it is suitable for use only for continuous processes, and the complete evacuation of both the receiving and output cavities makes it impossible to use for separation and drying the solid component of the suspension of the inter-cavity differential of air / gas pressure.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является конструкция вакуумной центрифуги /2/, содержащая внешний корпус, размещенный внутри него на приводном валу барабан и встроенный турбомолекулярный насос, роторные ступени которого закреплены на приводном валу со стороны придонной части барабана, а статорные - на внешнем корпусе. Также в конструкции предусмотрено наличие насоса предварительного разряжения (форвакуумного), необходимого для обеспечения на выходе из последней ступени турбомолекулярного насоса молекулярного режима течения газа, соединенного отдельным патрубком с полостью внешнего корпуса.Closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result is the design of a vacuum centrifuge / 2 /, containing an outer casing, a drum placed inside it on the drive shaft and an integrated turbomolecular pump, whose rotor stages are mounted on the drive shaft from the bottom of the drum, and the stator - on the outer casing. The design also provides for the presence of a pre-discharge pump (forevacuum), which is necessary to ensure the molecular regime of gas flow at the outlet of the last stage of the turbomolecular pump, which is connected by a separate pipe to the cavity of the outer casing.

Таким образом, в данной конструкции центрифуги вакуумирование ее полости осуществляется посредством турбинного аппарата встроенного турбомолекулярного насоса, привод которого совмещен с приводом барабана центрифуги.Thus, in this design of the centrifuge, the evacuation of its cavity is carried out by means of a turbine apparatus of the built-in turbomolecular pump, the drive of which is combined with the drive of the centrifuge drum.

Однако данная конструкция также не лишена отдельных недостатков:However, this design is also not without some drawbacks:

- в случае использования ее в качестве фильтрующей, не предусмотрен (судя по описанию и иллюстрациям источника /2/) отвод фильтрата иначе, как непосредственно через турбинный аппарат, что будет отрицательно сказываться на его работе;- in the case of using it as a filter, it is not provided (judging by the description and illustrations of the source / 2 /) the filtrate discharge other than directly through the turbine apparatus, which will adversely affect its operation;

- как и в конструкции-аналоге /1/, полное вакуумирование как приемной, так и выходной полостей делает невозможным использование межполостного перепада воздушного/газового давления для разделения и осушки твердой составляющей суспензии;- as in the analog construction / 1 /, the complete evacuation of both the receiving and the outlet cavities makes it impossible to use the inter-cavity differential of air / gas pressure to separate and dry the solid component of the suspension;

- потребность в дополнительном насосе предварительного разрежения.- the need for an additional pre-vacuum pump.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков и обеспечение условий использования для разделения и осушки твердой составляющей суспензии наряду с центробежным фактором, также и межполостного перепада воздушного/газового давления.The technical task of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages and provide conditions for the use for separation and drying of the solid component of the suspension along with the centrifugal factor, as well as the inter-cavity differential of air / gas pressure.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в известной вакуумной центрифуге, содержащей внешний корпус, размещенный внутри него на приводном валу перфорированный барабан и встроенный турбомолекулярный насос, в соответствии с изобретением роторные ступени турбомолекулярного насоса закреплены на обечайке барабана вблизи его загрузочного отверстия, а статорные выполнены разъемными и установлены минимум на двух отдельных фрагментах обечайки внешнего корпуса, выполненных с возможностью герметичной стыковки между собой и внешним корпусом с образованием замкнутой поверхности вращения и снабженных приводами плоскопараллельного перемещения относительно оси вращения барабана, при этом контуры радиальных сечений загрузочного отверстия барабана и охватывающей его с зазором поверхности вращения, образованной отдельными фрагментами обечайки внешнего корпуса, выполнены по профилю кольцевого сопла Лаваля, а в приемной полости центрифуги между внешним корпусом и барабаном перед роторными ступенями турбомолекулярного насоса дополнительно установлены каплеотбойные устройства, закрепленные на внешнем корпусе.The solution of the technical problem is achieved by the fact that in the known vacuum centrifuge containing an outer casing, a perforated drum and an integrated turbomolecular pump placed inside it on the drive shaft, in accordance with the invention, the rotor stages of the turbomolecular pump are mounted on the drum shell near its loading opening, and the stator ones are made detachable and installed on at least two separate fragments of the shell of the outer casing, made with the possibility of tight joining between and the outer casing with the formation of a closed surface of rotation and equipped with drives of plane-parallel movement relative to the axis of rotation of the drum, while the contours of the radial sections of the loading hole of the drum and covering it with a clearance of the rotation surface formed by individual fragments of the shell of the outer casing are made along the profile of the Laval ring nozzle, and in the receiving cavity of the centrifuge between the outer casing and the drum in front of the rotor stages of the turbomolecular pump are additionally installed to apleotboy devices mounted on the outer casing.

Размещение роторных ступеней турбомолекулярного насоса на обечайке барабана вблизи его загрузочного отверстия позволит осуществлять отвод фильтрата не через турбинный аппарат, а из приемной полости центрифуги.Placing the rotor stages of the turbomolecular pump on the shell of the drum near its loading opening will allow the filtrate to be removed not through the turbine apparatus, but from the receiving cavity of the centrifuge.

Отдельные фрагменты обечайки внешнего корпуса при взаимной герметичной стыковке между собой и внешним корпусом барабана образуют замкнутую поверхность вращения и, по сути, одновременно являются как частью внешнего корпуса центрифуги, так и корпусом турбомолекулярного насоса. Т.к. на них закреплены разъемные статорные ступени турбомолекулярного насоса, в данном случае насос будет находиться в рабочем состоянии. Благодаря наличию приводов плоскопараллельного перемещения относительно оси вращения барабана эти фрагменты, совместно с закрепленными на них разъемными статорными ступенями насоса, могут расстыковываться, вплоть до полного выхода последних из зазоров между роторными ступенями. В этом случае, т.е. при расстыковке всех вышеуказанных элементов конструкции, насос «лишается» корпуса и статорных ступеней, вследствие чего перестает выполнять свои функции - фактически отключается.Separate fragments of the shell of the outer casing, when mutually sealed against each other and the outer casing of the drum, form a closed surface of revolution and, in fact, at the same time are both part of the outer casing of the centrifuge and the casing of the turbomolecular pump. Because detachable stator stages of the turbomolecular pump are fixed on them, in this case the pump will be in working condition. Due to the presence of drives of plane-parallel movement relative to the axis of rotation of the drum, these fragments, together with the detachable stator stages of the pump fixed to them, can be undocked, until the latter completely leaves the gaps between the rotor stages. In this case, i.e. when undocking all of the above structural elements, the pump "loses" the housing and stator stages, as a result of which it ceases to fulfill its functions - it actually turns off.

Таким образом, исполнение статорных ступеней турбомолекулярного насоса разъемными и их установка минимум на двух отдельных фрагментах обечайки внешнего корпуса, выполненных с возможностью герметичного совмещения между собой и внешним корпусом с образованием замкнутой поверхности вращения, при обеспечении их приводами плоскопараллельного перемещения относительно оси вращения барабана позволит осуществлять регулирование (включение/отключение) процесса вакуумирования приемной полости центрифуги.Thus, the execution of the stator stages of the turbomolecular pump is detachable and their installation on at least two separate fragments of the shell of the outer casing, made with the possibility of tight matching between themselves and the outer casing with the formation of a closed surface of rotation, while providing them with drives for plane-parallel movement relative to the axis of rotation of the drum, it will allow regulation (enable / disable) the process of evacuation of the receiving cavity of the centrifuge.

Для обеспечения работоспособности турбомолекулярного насоса часто необходимо обеспечить на выходе из его последней ступени молекулярный режим течения газа любым насосом предварительного разрежения (форвакуумным насосом) с выхлопом в атмосферу.To ensure the operability of a turbomolecular pump, it is often necessary to provide a molecular mode of gas flow at the outlet of its last stage by any preliminary rarefaction pump (fore-vacuum pump) with exhaust to the atmosphere.

Сопло Лаваля представляет собой канал особого профиля, суженный в середине, в простейшем случае состоящий из пары усеченных конусов, сопряженных узкими концами. Кольцевое же кольцо Лаваля получается путем установки по оси классического сопла осесимметричного тела вращения. Проходящий по соплу Лаваля воздушный/газовый поток может быть разогнан до высоких, вплоть до сверхзвуковых, скоростей. Таким образом, в соответствии с законом Бернулли, на выходе из сопла Лаваля за счет высокой скорости газового потока можно получить низкое давление. Таким образом выполнение в предложенной конструкции центрифуги контуров радиальных сечений загрузочного отверстия барабана и охватывающей его с зазором поверхности вращения, образованной отдельными фрагментами обечайки внешнего корпуса, по профилю кольцевого сопла Лаваля позволяет исключить потребность в насосе предварительного разряжения (форвакуумном).The Laval nozzle is a channel of a special profile, narrowed in the middle, in the simplest case consisting of a pair of truncated cones, conjugated with narrow ends. The ring Laval ring is obtained by installing an axisymmetric body of revolution along the axis of the classical nozzle. The air / gas stream passing through the Laval nozzle can be accelerated to high, even supersonic, speeds. Thus, in accordance with the Bernoulli law, at the exit from the Laval nozzle due to the high velocity of the gas flow, low pressure can be obtained. Thus, the implementation in the proposed design of a centrifuge of the contours of the radial sections of the drum’s loading hole and the surface of rotation covering it with a gap formed by individual fragments of the shell of the outer casing along the profile of the Laval ring nozzle eliminates the need for a pre-discharge pump (forevacuum).

И, наконец, наличие каплеотбойных устройств, например сетчатых или уголковых, закрепленных в приемной полости центрифуги на внешнем корпусе, т.е. между внешним корпусом и барабаном, перед роторными ступенями турбомолекулярного насоса, позволит избежать попадания капель фильтрата в его турбинный аппарат.And finally, the presence of droplet-breaking devices, for example, mesh or corner, fixed in the receiving cavity of the centrifuge on the outer casing, i.e. between the outer casing and the drum, in front of the rotor stages of the turbomolecular pump, it will prevent the ingress of filtrate drops into its turbine apparatus.

Центрифугу наиболее целесообразно использовать в горизонтальном исполнении, т.к. в этом случае на внутренней поверхности барабана будет получаться слой осадка равной толщины, что положительно скажется при его осушке в режиме работы с вакуумированием приемной полости. Режим работы - циклический.It is most expedient to use a centrifuge in horizontal execution, since in this case, a sediment layer of equal thickness will be obtained on the inner surface of the drum, which will have a positive effect when it is dried in the mode of operation with evacuation of the receiving cavity. The operating mode is cyclic.

Изобретение поясняется следующей графической информацией.The invention is illustrated by the following graphic information.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема горизонтальной центрифуги (вид сверху) при "включенном" турбомолекулярном насосе.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a horizontal centrifuge (top view) with the turbomolecular pump turned on.

На фиг. 2 - при "отключенном" турбомолекулярном насосе.In FIG. 2 - when the turbomolecular pump is “off”.

На фиг. 3, 4 - схематичные виды со стороны загрузочного отверстия барабана, также при "отключенном" турбомолекулярном насосе, при различных исполнениях приводов плоскопараллельного перемещения фрагментов обечайки внешнего корпуса с разъемными статорными ступенями турбомолекулярного насоса.In FIG. 3, 4 are schematic views from the side of the loading hole of the drum, also when the turbomolecular pump is “turned off”, with different versions of the drives for plane-parallel movement of fragments of the shell of the outer casing with detachable stator steps of the turbomolecular pump.

Центрифуга (фиг. 1, 2) содержит внешний корпус 1, внутри которого на приводном валу 2 размещен перфорированный барабан 3 и встроенный турбомолекулярный насос. Роторные ступени турбомолекулярного насоса 4 закреплены на обечайке барабана 3 вблизи его загрузочного отверстия, а статорные 5 выполнены разъемными и установлены минимум на двух отдельных фрагментах обечайки 6 внешнего корпуса. Фрагменты обечайки 6 выполнены с возможностью герметичной стыковки между собой и внешним корпусом 7 с образованием замкнутой поверхности вращения и снабжены приводами плоскопараллельного перемещения 8 относительно оси вращения барабана. Контуры радиальных сечений загрузочного отверстия барабана 3 и охватывающей его с зазором поверхности вращения, образованной фрагментами обечайки 6 внешнего корпуса 1, выполнены по профилю кольцевого сопла Лаваля 9, в приемной полости центрифуги между внешним корпусом 1 и барабаном 3 перед роторными ступенями 4 турбомолекулярного насоса дополнительно установлены каплеотбойные устройства 10, закрепленные на внешнем корпусе 1. Приводной вал 2 снабжен опорным подшипниковым узлом 11. На входе приводного вала 2 во внешний корпус 1 смонтировано уплотнительное устройство 12. Отбор фильтрата из приемной полости центрифуги осуществляется через клапан патрубка 13 (фиг. 3, 4).The centrifuge (Fig. 1, 2) contains an outer casing 1, inside of which a perforated drum 3 and an integrated turbomolecular pump are placed on the drive shaft 2. The rotor stages of the turbomolecular pump 4 are fixed on the shell of the drum 3 near its loading opening, and the stator 5 are made detachable and installed on at least two separate fragments of the shell 6 of the outer casing. Fragments of the shell 6 are made with the possibility of a tight connection between themselves and the outer casing 7 with the formation of a closed surface of revolution and are equipped with drives of plane-parallel movement 8 relative to the axis of rotation of the drum. The contours of the radial sections of the loading hole of the drum 3 and the surface of rotation surrounding it with a gap formed by fragments of the shell 6 of the outer casing 1 are made along the profile of the Laval ring nozzle 9, in the receiving cavity of the centrifuge between the outer casing 1 and the drum 3 before the rotor stages 4 of the turbomolecular pump are additionally installed drip-off devices 10 mounted on the outer casing 1. The drive shaft 2 is equipped with a support bearing assembly 11. At the input of the drive shaft 2 to the outer casing 1 mounted pack sweeping device 12. The selection of the filtrate from the receiving cavity of the centrifuge is carried out through the valve of the nozzle 13 (Fig. 3, 4).

На фиг. 1 фрагменты обечайки 6 посредством приводов плоскопараллельного перемещения 8 герметично состыкованы между собой и внешним корпусом центрифуги 1. Закрепленные на них статорные ступени турбомолекулярного насоса 5 находятся в зазорах между роторными ступенями 4. Контуры радиальных сечений загрузочного отверстия барабана 3 и охватывающей его с зазором поверхности вращения, образованной фрагментами обечайки 6 внешнего корпуса 1, формируют при стыковке профиль кольцевого сопла Лаваля 9. Турбомолекулярный насос "включен".In FIG. 1 fragments of the shell 6 by means of plane-parallel displacement drives 8 are hermetically joined to each other and to the outer casing of the centrifuge 1. The stator steps of the turbomolecular pump 5 fixed to them are located in the gaps between the rotor steps 4. The contours of the radial sections of the loading hole of the drum 3 and the rotation surface surrounding it with a gap, formed by fragments of the shell 6 of the outer casing 1, form when joining the profile of the annular Laval nozzle 9. The turbomolecular pump is “turned on”.

На фиг. 2…4 - фрагменты обечайки 6 посредством приводов плоскопараллельного перемещения 8 расстыкованы между собой и отстыкованы от внешнего корпуса центрифуги 1. Закрепленные на них статорные ступени турбомолекулярного насоса 5 выдвинуты из зазоров между роторными ступенями 4. Кольцевое сопло Лаваля отсутствует. Турбомолекулярный насос "выключен" (Для упрощения изображения приводы плоскопараллельного перемещения с поворотом на фиг. 4 условно не показаны).In FIG. 2 ... 4 - fragments of the shell 6 by means of plane-parallel displacement drives 8 are disconnected from each other and undocked from the outer casing of the centrifuge 1. The stator stages of the turbomolecular pump 5 attached to them are pulled out of the gaps between the rotor stages 4. There is no Laval ring nozzle. The turbomolecular pump is “turned off” (To simplify the image, the drives of plane-parallel movement with rotation in Fig. 4 are not conventionally shown).

Работа центрифуги осуществляется циклично в несколько стадий следующим образом.The operation of the centrifuge is carried out cyclically in several stages as follows.

1 - При условно "выключенном" турбомолекулярном насосе (фиг. 2, 3) на внутренней поверхности приводного барабана 3 закрепляется фильтрующий элемент (ткань, сетка и т.п.).1 - With a conditionally “turned off” turbomolecular pump (Fig. 2, 3), a filter element (fabric, mesh, etc.) is fixed on the inner surface of the drive drum 3.

2 - Посредством приводного вала 2 размещенный во внешнем корпусе 1 перфорированный барабан 3 приводится во вращение.2 - By means of the drive shaft 2, the perforated drum 3 located in the outer casing 1 is rotated.

3 - При достижении заданной частоты вращения в полость барабана 3 подается расчетное количество фильтруемой суспензии (например, вымытого при расснаряжении фосфорного боеприпаса из его корпуса красного фосфора совместно с водой). Под действием центробежного эффекта суспензия равномерно распределяется по внутренней поверхности стенки барабана 3 и часть воды сквозь фильтрующий элемент и перфорированную стенку барабана 3 попадает в приемную полость центрифуги - между внешним корпусом 1 и барабаном 3, откуда непрерывно удаляется через клапан патрубка 13 (фиг. 3, 4).3 - Upon reaching a predetermined rotation frequency, a calculated amount of the suspension to be filtered (for example, washed during the discharging of phosphorus munition from its body of red phosphorus together with water) is fed into the cavity of the drum 3. Under the action of the centrifugal effect, the suspension is evenly distributed on the inner surface of the wall of the drum 3 and part of the water through the filter element and the perforated wall of the drum 3 enters the receiving cavity of the centrifuge - between the outer casing 1 and the drum 3, from where it is continuously removed through the valve of the nozzle 13 (Fig. 3, four).

4 - Без прекращения вращения барабана, клапан патрубка 13 перекрывается и включаются приводы плоскопараллельного перемещения 8 (фиг. 1, 2). Осуществляется герметичная стыковка фрагментов обечайки 6 между собой и внешним корпусом центрифуги 1, одновременно закрепленные на них статорные ступени турбомолекулярного насоса 5 входят в зазоры между роторными ступенями 4, а контуры радиальных сечений загрузочного отверстия барабана 3 и охватывающей его с зазором поверхности вращения, образованной фрагментами обечайки 6 внешнего корпуса 1, формируют профиль кольцевого сопла Лаваля 9 (по завершении стыковки приводы 8, естественно, отключаются). Турбомолекулярный насос "включается" в работу и осуществляет вакуумирование приемной полости центрифуги, благодаря чему, наряду с центробежным фактором, за счет межполостного перепада воздушного/газового давления осуществляется окончательное разделение и осушка твердой составляющей суспензии до заданной влажности. Возможному попаданию капель фильтрата в турбинный аппарат турбомолекулярного насоса и уносу их во внешнюю среду препятствую каплеотбойные устройства 10.4 - Without stopping the rotation of the drum, the valve of the pipe 13 is closed and the drives of plane-parallel movement 8 are turned on (Fig. 1, 2). The fragments of the shell 6 are sealed to each other and the outer casing of the centrifuge 1, the stator steps of the turbomolecular pump 5 are simultaneously fixed on them and they enter the gaps between the rotor stages 4 and the contours of the radial sections of the loading hole of the drum 3 and the rotation surface formed by fragments of the shell surrounding it with a gap 6 of the outer casing 1, form the profile of the annular Laval nozzle 9 (at the end of the coupling, the drives 8 are naturally switched off). The turbomolecular pump is "turned on" in operation and carries out the vacuum of the receiving cavity of the centrifuge, due to which, along with the centrifugal factor, the final separation and drying of the solid component of the suspension to the specified moisture content are carried out due to the inter-cavity differential of air / gas pressure. The possible entry of droplets of the filtrate into the turbine apparatus of the turbomolecular pump and their entrainment into the external environment is hindered by the drop eliminators 10.

5 - Реверсно включаются приводы плоскопараллельного перемещения 8 (фиг. 1, 2). Осуществляется расстыковка фрагментов обечайки 6 между собой и их отстыковка от внешнего корпуса центрифуги 1. Одновременно закрепленные на них статорные ступени турбомолекулярного насоса 5 выходят из зазоров между роторными ступенями 4, а также осуществляется "расформирование" кольцевого сопла Лаваля 9 (по завершении расстыковки приводы 8, естественно, отключаются). Турбомолекулярный насос из работы "выключается". Из приемной полости центрифуги через клапан патрубка 13 (фиг. 3, 4) удаляются остатки фильтрата.5 - The drives of plane-parallel displacement 8 are reversed included (Fig. 1, 2). The fragments of the shell 6 are undocked and disconnected from the outer casing of the centrifuge 1. The stator steps of the turbomolecular pump 5 are simultaneously mounted on them and exit the gaps between the rotor stages 4, and the Laval 9 nozzle is “disbanded” (after the disconnection of the drives 8, naturally disconnected). The turbomolecular pump is turned off from operation. From the receiving cavity of the centrifuge through the valve of the nozzle 13 (Fig. 3, 4), the remaining filtrate is removed.

6 - Отфильтрованная и осушенная твердая составляющая суспензии удаляется из барабана 3 известными техническими устройствами, например посредством ножа, без прекращения вращения барабана, после чего стадии 3…5 повторяются.6 - The filtered and dried solid component of the suspension is removed from the drum 3 by known technical devices, for example by means of a knife, without stopping the rotation of the drum, after which stages 3 ... 5 are repeated.

Таким образом, предложенная конструкция центрифуги при применении ее для разделения суспензий, содержащих в качестве твердой фазы компоненты, чувствительные к механическим воздействиям, предотвращает удаление фильтрата через турбинный аппарат турбомолекулярного насоса, наряду с центробежным фактором дополнительно использует межполостной перепад воздушного/газового давления для разделения и осушки твердой составляющей суспензии, а также исключает потребность в дополнительном насосе предварительного разрежения.Thus, the proposed centrifuge design, when used to separate suspensions containing solids sensitive to mechanical stresses, prevents the filtrate from being removed through the turbine of the turbomolecular pump, along with the centrifugal factor, additionally uses the inter-cavity air / gas pressure drop for separation and drying solid component of the suspension, and also eliminates the need for an additional pre-vacuum pump.

Источники информацииInformation sources

1. Патент WO 2014016125 (A1) Separator arrangement (Separator-anordnung), B04В 15/08, 2014.1. Patent WO 2014016125 (A1) Separator arrangement (Separator-anordnung), B04B 15/08, 2014.

2. Патент США US 3822823 (A) Vacuum centrifuge, В04В 15/08, 1974 (прототип).2. US patent US 3822823 (A) Vacuum centrifuge, BB04 15/08, 1974 (prototype).

Claims

A vacuum centrifuge containing an outer casing, a perforated drum placed inside it on the drive shaft and an integrated turbomolecular pump, characterized in that the rotor stages of the turbomolecular pump are mounted on the shell of the drum near its loading opening, and the stator are detachable and installed on at least two separate fragments of the outer shell housing made with the possibility of tight docking between each other and the external housing with the formation of a closed surface of rotation and provided with drives of plane-parallel movement relative to the axis of rotation of the drum, while the contours of the radial sections of the loading hole of the drum and the surface of rotation surrounding it, formed by fragments of the shell of the outer casing, are made along the profile of the Laval ring nozzle, and in the receiving cavity of the centrifuge between the outer casing and the drum in front of the rotor steps a turbomolecular pump is additionally equipped with drop-breaker devices mounted on an external casing.