SU1738371A1 - Центрифуга - Google Patents

Description

выполнены щелевидные отверсти  8 дл  отвода фугата, и снабжена приспособлением дл  очистки щелевидных отверстий ротора, состо щим из корпуса 10, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращени  и взаимодействи  с тормозным

механизмом в виде гибкой тормозной ленты 13, и р дом пластин 9, закрепленных на корпусе 10 и расположенных в щелевидных отверсти х 8. Кроме того, кажда  направл юща  лопатка 5 изогнута в направлении вращени  ротора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относитс  к технике фуговани  зернистых материалов с низкой прочностью частиц, например, гранулированной в жидкости серы, гель-сфер и других продуктов .

Известна центрифуга дл  обезвожива- ни  зернистых материалов низкой прочности , содержаща  загрузочное устройство и систему перфорированных роторов с загрузочными окнами.

Недостатком этой конструкции  вл етс  наличие перфорированной оболочки, ко- тора  забиваетс  обрабатываемым материалом. Это снижает надежность работы в св зи с необходимостью периодической промывки и чистки роторов. Кроме того, выгрузка материалов, склонных к на- липанию и намазыванию на рабочие поверхности ,  вл етс  одной из наиболее сложных операций, при этом снижаетс  выход годного продукта. Центрифуга не отдел ет значительную часть капилл рной влаги, наход щейс  в порах частиц обраба- тываемого материала.

Известна центрифуга непрерывного действи  дл  гранул ции расплавов, содержаща  станину, привод, ротор со щелевид- ными отверсти ми дл  отвода фугата и расположенные внутри ротора направл ю- щие лопатки.

Недостатком известной центрифуги  вл етс  невысока  ее производительность при обезвоживании низкопрочных зернистых материалов, подверженных истира- нию, налипанию и намазыванию на рабочие поверхности деталей, в св зи с чем уменьшаетс  выход годного продукта и возникает необходимость в периодической чистке и промывке отверстий вследствие их забивки.

Цель изобретени  - повышение производительности центрифуги за счет применени  эффективного устройства дл  чистки отверстий и уменьшени  истирани  зерен материала.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в центрифуге, содержащей привод, ротор со щелевидными отверсти ми дл  отвода фуга- та и расположенные внутри ротора направл ющие лопатки, предусмотрено приспособление дл  очистки щелевидных

отверстий ротора и тормозной механизм, причем приспособление дл  очистки щелевидных отверстий состоит из корпуса, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращени  и взаимодействи  с тормозным механизмом, и р да пластин , закрепленных на корпусе и расположенных в щелевидных отверсти х ротора. Кроме того, кажда  направл юща  лопатка изогнута в направлении вращени  ротора таким образом, что угол между касательной , проведенной к профилю лопатки на ее конус, и радиусом, проведенным через конечную точку лопатки, определ етс  из выражени 

г1

R . а . а sin cos 2

где г - радиус окружности концов лопаток, м;

R - внутренний радиус ротора, м.

Выполнение приспособлени  дл  очистки щелевидных отверстий в виде корпуса, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращени  и взаимодействи  с тормозным механизмом, и р да пластин, закрепленных на корпусе и расположенных в щелевидных отверсти х ротора. позвол ет осуществить чистку щелевидных отверстий без остановки ротора в процессе его работы, при этом щелевидные отверсти  полностью освобождаютс  от застр вших в них твердых частиц, в зких взвесей и других элементов, Наличие направл ющих лопаток , кажда  из которых изогнута в направлении вращени  ротора таким образом, что угол между касательной, проведенный к профилю лопатки на ее конце, и радиусом, проведенным через конечную точку лопатки , определ етс  из выражени 

г 1

R sin |+ cos |

где г - радиус окружности концов лопатки, м;

R - внутренний радиус обечайки ротора, позвол ет увеличить выход годного продукта за счет снижени  интенсивности его истирани  при соприкосновении с внутренней поверхностью обечайки ротора вследствие снижени  проскальзывани  частиц, при

этом уменьшаютс  налипание и намазывание материала частиц на поверхность ротора и забивание щелевидных отверстий, чем дополнительно повышаетс  производительность центрифуги.

Уравнение дл  определени  угла   получено из услови , что окружна  скорость точек внутренней поверхности обечайки ротора и совпадающа  с ней по направлению составл юща  скорости свободно лет щей частицы, сброшенной с направл ющей лопатки , равны по величине. При этом условии посадка частицы обрабатываемого материала на внутреннюю поверхность обечайки ротора не сопровождаетс  ее скольжением по этой поверхности. Этим исключаетс  истирание частиц, намазывание и налипание материала на стенки ротора.

На фиг. 1 представлен предлагаема  центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Центрифуга содержит приводной вал 1, кольцевой канал 2 дл  подачи суспензии, ротор с дисками 3 и 4, направл ющими лопатками 5 и обечайкой. Обечайка ротора содержит два конуса 6 и 7 и цилиндрическую часть, в которой выполнены щелевид- ные отверсти  8, расположенные в плоскост х, перпендикул рных оси ротора. Приспособление дл  чистки щелевидных отверстий состоит из корпуса 10, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращени  и взаимодействи  с тормозным механизмом, и р да пластин 9, закрепленных на корпусе 10 и расположенных в щелевидных отверсти х 8. Корпус 10 имеет приливы 11 в виде вертикальных стержней, несущих пластины 9. Однако возможны и другие варианты конструкции корпуса 10, например, в виде соос- ного с обечайкой ротора конуса вместо приливов 11 или цилиндра с отверсти ми дл  отвода жидкости.

Сопр жение корпуса 10 с обечайкой ротора выполнено в виде вращательной пары скольжени  (фиг.1). Здесь возможно применение антифрикционных втулок, тел качени  и других конструктивных решений. Однако в любом случае корпус 10 устанавливаетс  соосно с ротором и с возможностью вращени  относительно его оси. Корпус 10 соединен с ротором упругой св зью 12 (показана спиральна  пружина, хот  не исключаетс  применение пластинчатой , цилиндрической витой пружины или других упругих элементов). Корпус 10 монтирован с возможностью периодического взаимодействи  с тормозным механизмом в виде гибкой тормозной ленты 13, управл емой посредством системы, состо щей из рычага 14, пружины 15 и электромагнита 16. Вместо ленточного тормоза возможно применение фрикционных дисков, муфт управлени  или

других устройств. Щелевидные отверсти  8 в пределах окружности разделены перемычками 17, однако эти перемычки могут отсутствовать , если цилиндрическую часть обечайки ротора набрать из отдельных колец и закрепить их на приводном валу, например , через направл ющие лопатки 5 так, чтобы между кольцами образовались круговые щелевидные отверсти  без перемычек. Лопатки 5 изогнуты в направлении вращени  ротора, т.е. в направлении угловой скорости CD (фиг.З) таким образом, что угол между касательной, проведенной к профилю лопатки на ее конце, и радиусом, проведенным через конечную точку лопатки,

определ етс  из выражени 

sinf+cosf

Это выражение получено из услови , что

окружна  скорость точек внутренней поверхности обечайки ротора, равна  , равна совпадающей с ней по направлению составл ющей скорости частицы VL При соблюдении услови  Vi (a R посадка частиц

материала на внутреннюю поверхность обечайки ротора не сопровождаетс  скольжением частиц по обечайке,

Центрифуга работает следующим образом .

Суспензи  поступает в направлении, указанном стрелками 18(фиг.1), в кольцевой зазор 2 при вращающемс  роторе и попадает на направл ющие лопатки 5, которыми выбрасываетс  на внутреннюю поверхность

обечайки ротора. Диски 3 и 4 преп тствуют перемещению частиц и жидкости вдоль оси ротора. На концах лопаток суспензи  приобретает скорость V (фиг.З) и с этой скоростью перемещаетс  через кольцевой зазор шириной R-r. Относительна  величина зазора r/R, не завис ща  от абсолютных размеров ротора, и угол а подобраны так, что частицы материала, удар  сь о стенку обечайки ротора, не скольз т по ней, так как

составл юща  их скорость Vi равна окружной скорости обечайки. Отделенна  жидкость через щелевидные отверсти  8 выбрасываетс  из ротора. Выгрузка обезвоженного продукта осуществл етс  поддействием сил т жести после остановки ротора в направлении стрелки 19 (фиг.1). Чистка щелевидных отверстий осуществл етс  за счет взаимодействи  корпуса 10с тормозным механизмом: при включении электромагнита 16 рычаг 14 нат гивает тормозную

ленту 13, сжима  пружину 15, и тормозит корпус 10. Так как ротор продолжает вращатьс  в направлении угловой скорости ш (фиг.З), то корпус 10 при этом поворачиваетс  относительно обечайки ротора в направлении стрелки 20 (фиг.З) и пластины 9 перемещаютс  в щелевидных отверсти х 8. После выключени  электромагнита 16 пружина 15 возвращает рычаг 14 в первоначальное положение, тормозна  лента 13 ослабевает и спиральна  пружина 12 возвращает корпус 10 совместно с пластинами 9 в исходное положение.

Применение приспособлени  дл  чистки щелевидных отверстий ротора в виде корпуса, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращени  и взаимодействи  с тормозным механизмом, и р да пластин, закрепленных на корпусе и расположенных в щелевидных отверсти х ротора, позвол ет осуществл ть чистку отверстий в процессе работы и тем полностью исключить остановки ротора дл  чистки от- з рстий. Это повышает производительность центрифуги. Применение направл ющих лопаток ротора, кажда  из которых изогнута в направлении вращени  ротора таким образом, что угол между касательной , проведенной к профилю.лопатки на ее конце, и радиусом, проведенным через конечную точку лопатки, определ етс  из выражени 

sinf+cosf

где г- радиус окружности концов лопаток, м;

R - внутренний радиус ротора, позвол ет избежать скольжени  твердых частиц обрабатываемого материала при их попадании на обечайку ротора, чем исключаетс  намазывание материала частиц на рабочую поверхность ротора. Этим снижа0

5

0

5

0

5

0

етс  забиваемость отверстий, что также способствует повышению производительности центрифуги (за счет увеличени  выхода годного продукта).

При обезвоживании гель-сфер (диаметр 0,8 мм, жидкость - перхлорэтилен) загрузки суспензии производ т при частоте вращени  ротора 150-200 об/мин. С целью увеличени  фактора разделени  частота вращени  ротора после загрузки увеличиваетс  до 1000-3000 об/мин, выход готового продукта 100%.

Claims (2)

1.Центрифуга, содержаща  станину, привод,ротор со щелевидными отверсти ми дл  отвода фугата и расположенные внутри ротора направл ющие лопатки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности, центрифуга снабжена приспособлением л  очистки щелевидных отверстий ротора и тормозным механизмом , причем приспособление дл  очистки щелевидных отверстий состоит из корпуса, смонтированного на роторе с возможностью относительного вращени  и взаимодействи  с тормозным механизмом, и р да пластин, закрепленных на корпусе и расположенных в щелевидных отверсти х ротора.

2.Центрифуга по п.1, от л и ч а ю щ а  - с   тем, что кажда  направл юща  лопатка изогнута в направлении вращени  ротора таким образом, что угол между касательной, проведенной к профилю лопатки на ее конце , и радиусом, проведенным через конечную точку лопатки, определ етс  из выражени 

sinf+COSf

где г - радиус окружности концов лопаток, м;

R - внутренний радиус ротора, м,

. 9

А-А

1738371

10