SU1743339A3 - Центробежный сепаратор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  разделени  суспензий в поле центробежных сил. Цель изобретени  - повышение точности регулировани  концентрации т желого компонента, выход щего из ротора . Центробежный сепаратор содержит ротор , состо щий из крышки 1 и основани  2, св занных между собой зажимным кольцом 3, и имеющий камеру 4 разделени , снабженную трубопроводом 5 дл  подвода раздел емой смеси, устройством дл  отвода легкого компонента смеси и поддержани  поверхности его на первом радиальном уровне, представл ющим собой напорный диск 6, устройством дл  отвода т желого компонента, содержащим приемную камеру 7 последнего, и сообщенную с ней и с камерой разделени  отвод щие каналы 8 со

Description

Изобретение относитс  к оборудованию дл  разделени  суспензий в поле центробежных сил.

Известен центробежный сепаратор, содержащий ротор, имеющий камеру разделе- ни , снабженную трубопроводом дл  подвода раздел емой смеси, устройством дл  отвода мелкого компонента смеси и поддержани  поверхности его на первом радиальном уровне и устройством дл  отвода т желого компонента, содержащим приемную камеру последнего и сообщенные с ней и с камерой разделени  отвод щие каналы со средством ограничени  величины потока т желого компонента, и устройство дл  рециркул ции части т желого компонента , состо щее из расположенной в роторе рециркул ционной камеры, служащей дл  возврата некоторого количества выделенного т желого компонента в камеру разделени  выше уровн  расположени  средства ограничени  величины потока т желого компонента, и сообщенного с ней по крайней мере одного канала дл  возврата т желого компонента в камеру разделени , имеющего размеры, которые обеспечивают при повышении в зкости выделенного т желого компонента уменьшение его потока, а при понижении в зкости - его увеличение, и устройство дл  подачи части отделенного

т желого компонента из приемной камеры в рециркул ционную камеру.

Известна  конструкци  центробежного сепаратора не может обеспечить достаточно точное регулирование концентрации т желого компонента, поскольку необходимо значительное врем  на переток т желого компонента от устройства дл  его отвода из ротора к по крайней мере одному каналу дл 

возврата т желого компонента в камеру разделени .

Цель изобретени  - повышение точности регулировани  концентрации т желого компонента, выход щего из ротора.

Дл  достижени  указанной цели в предложенном центробежном сепараторе, содержащем ротор, имеющий камеру разделени , снабженную трубопроводом дл  подвода раздел емой смеси, устройством дл  отвода легкого компонента смеси и поддержани  поверхности его на первом радиальном уровне и устройством дл  отвода т желого компонента, содержащим приемную камеру последнего и сообщенные с

ней и с камерой разделени  отвод щие каналы со средством ограничени  величины потока т желого компонента, и устройство дл  рециркул ции части т желого компонента , состо щее из расположенной в роторе рециркул ционной камеры, служащей

дл  возврата некоторого количества выделенного т желого компонента в камеру разделени  выше уровн  расположени  средства ограничени  величины потока т желого компонента, и сообщенного с ней по крайней мере одного канала дл  возвра- та т желого компонента в камеру разделени , имеющего размеры, которые обеспечивают при повышении в зкости выделенного т желого компонента уменьшение его потока, а при понижении в зкости - его увеличение, и устройство дл  подачи части отделенного т желого компонента из приемной камеры в рециркул ционную камеру , приемна  камера т желого компонента с отводными каналами размещена внутри ротора и снабжена устройством дл  удалени  из нее т желого компонента и поддержани  поверхности сло  т желого компонента на втором уровне в приемной камере, расположенном радиально наруж- но относительно первого уровн  сло  легкого компонента, средством дл  поддержани  поверхности т желого компонента в рециркул ционной камере на уровне, близком к оси ротора, и образовани  потока выделен- ного т желого компонента из этой камеры через канал возврата т желого компонента в камеру разделени  и средством дл  подачи т желого компонента из приемной камеры в рециркул ционную.

Средство дл  поддержани  поверхности т желого компонента в рециркул ционной камере на уровне, близком к оси ротора, может быть выполнено в виде отверсти . Устройство дл  удалени  т желого компо- нента из приемной камеры и поддержани  поверхности сло  т желого компонента на втором уровне в приемной камере, расположенном радиально наружно относительно первого уровн  сло  легкого компонента, должно состо ть из центрально установленного трубопровода и св занных с ним патрубков , при этом средство дл  подачи т желого компонента из приемной камеры в рециркул ционную представл ет собой отверстие, выполненное в трубопроводе.

На фиг. 1 схематично изображен ротор сепаратора, продольный разрез; на фиг. 2 - часть ротора сепаратора; на фиг. 3 - ротор сепаратора, вариант выполнени ; на фиг. 4 - верхн   часть ротора.

Центробежный сепаратор содержит ротор , состо щий из крышки 1 и основани  2, св занных между собой зажимным кольцом 3, и имеющий камеру 4 разделени , снабженную трубопроводом 5 дл  подвода раздел емой смеси, устройством дл  отвода легкого компонента смеси и поддержани  поверхности его на первом радиальном

уровне, представл ющем собой напорный диск 6, устройством дл  отвода т желого компонента, содержащим приемную камеру 7 последнего и сообщенные с ней и с камерой разделени  отвод щие каналы 8 со средством 9 ограничени  величины потока т желого компонента, тарелкодержателем 10 и пакетом конических разделительных тарелок 11, и устройство дл  рециркул ции части т желого компонента, состо щее из расположенной в роторе рециркул ционной камеры 12, служащей дл  возврата некоторого количества выделенного т желого компонента в камеру разделени  выше уровн  расположени  средства ограничени  величины потока т желого компонента, и сообщенного с ней по крайней мере одного канала 13 дл  возврата т желого компонента в камеру разделени , имеющего размеры, которые обеспечивают при повышении в зкости выделенного т желого компонента уменьшение его потока, а при понижении в зкости - его увеличение, Приемна  камера 7 образована перегородкой 14, котора  выполнена конусообразной и укреплена на основании 2 ротора. Кроме того, перегородка выполнена в виде кольцевого диска, прикрепленного в верхней части ротора к стенке канала 8.

Приемна  камера 7 с отвод щими каналами 8 размещена внутри ротора и снабжена устройством дл  удалени  из нее т желого компонента и поддержани  поверхности сло  т желого компонента на втором уровне в камере разделени , расположенном радиально наружно относительно первого уровн  сло  легкого компонента, состо щим из патрубков 15 и подключенного к ним центрального трубопровода 16, средством дл  поддержани  поверхности т желого компонента в рециркул ционной камере на уровне, близком к оси ротора, и образовани  потока выделенного т желого компонента из этой камеры через канал возврата т желого компонента в камеру 4 разделени , которое следует выполнить в виде отверсти  17, и средством дл  подачи т желого компонента из приемной камеры в рециркул ционную , которое представл ет собой отверстие 18, выполненное в центральном трубопроводе 16. Средство 9 ограничени  величины потока т желого компонента представл ет собой дроссель 19, расположенный на выходном участке каждого отвод щего канала 8. Рециркул ционна  камера 12 в роторе сепаратора образована конусообразной перегородкой 20, имеющей размер в радиальном направлении меньший, чем у перегородки 14, и соединенной с ней.

Каналы 8 имеют значительно больший диаметр, чем каналы 13. Дроссели 19 в каналах 8 полностью определ ют расход через них. Каждый дроссель имеет очень малый размер, поэтому ожидаемые во врем  работы изменени  в зкости отделенного т желого компонента, протекающего по каналам 8, не должны вли ть в значительной степени на расход через эти каналы.

Каждый канал 13 имеет по всей длине проходное сечение настолько малое по отношению к его длине, что на расход отделенного т желого компонента через него в значительной степени вли ет в зкость этого компонента. При прочих посто нных услови х увеличение в зкости приводит к уменьшению расхода через каналы 13. Кон- центрично центральному трубопроводу 16 расположены трубопровод 5 дл  подвода раздел емой смеси и трубопровод 21 дл  отвода легкого компонента смеси. Центральный трубопровод 16 снабжен клапаном 22 посто нного давлени . Подобный клапан может быть установлен и на трубопроводе 21.

Трубопровод 5 дл  подвода раздел емой смеси сообщен через отверстие 22 с центральной впускной камерой 23. Внутри тарелкодержател  10 к его основанию прикреплены радиальные лопасти 24. Центральна  впускна  камера 23 сообщаетс  с камерой 4 разделени  через промежутки между радиальными лопаст ми 24 и через отверсти  25 в основании тарелкодержател .

Ротор (фиг. 3) содержит верхнюю тарелку 26, при этом отвод щие каналы 8 и каналы 13 дл  возврата т желого компонента расположены между ней и крышкой 1 и образованы , например, посредством радиальных канавок на наружной поверхности указанной тарелки. Ротор также имеет верхнюю кольцевую стенку 27, св занную с крышкой 1 посредством зажимного кольца 28. Приемна  камера 7 в данной конструкции образована торцовой стенкой 27 и перегородкой 14. В верхней части ротора укреплены также кольцевые перегородки 29 и 30. Циркул ционна  камера 12 образована кольцевой перегородкой 29 и перегородкой 14. Кольцева  перегородка 30 имеет кольцевое переточное отверстие 31 дл  перетока легкого компонента из камеры 4 раз- делени  в разгрузочную камеру 32, в которой расположен напорный диск 6. Ротор установлен на приводном валу 33.

В роторе (фиг. 4) имеетс  дополнительный элемент, которым  вл етс  кольцевой золотник 34, способный поворачиватьс  вокруг собственной оси и оси ротора. Золотник 34 имеет трубчатую часть, расположенную в радиальном направлении между коль- цевыми стенками, образующими центральный трубопровод 16 и трубопровод

21 соответственно. На нижнем конце трубчата  часть золотника 34 имеет снаружи кольцевой желоб 35, открытый вверх. Часть элемента, образующего центральный трубопровод 16, входит в этот желоб сверху

0 вниз. Ниже желоба 35 в зоне рециркул ционной камеры 12 трубчата  часть золотника

34имеет радиальное сквозное отверстие 36. Аналогичное отверстие 37 имеетс  с диаметрально противоположной стороны в на5 ружной стенке трубопровода 21. Наход ща с  в желобе 35 радиально наружна  стенка трубопровода 16 имеет радиальноесквозноеотверстие , представл ющее собой упом нутое ранее

0 отверстие 18, через которое часть отделенного т желого компонента может перетекать из приемной камеры 7 в рециркул ционную камеру 12. Дл  обеспечени  возможности такого перемещени  ра5 диально наружна  бокова  стенка желоба

35имеет соответствующее сквозное отверстие 38.

Центробежный сепаратор работает следующим образом.

0 Суспензи  по трубопроводу 5 поступает во впускную камеру 23, из которой через промежутки между радиальными лопаст ми 24 и отверсти  25 она перетекает в камеру 4 разделени . В пакете тарелок 11 происхо5 дит разделение суспензии, при этом т желый компонент собираетс  в шламовом пространстве ротора, а легкий компонент течет в направлении к оси ротора и непрерывно выводитс  через напорный диск 6 и

0 трубопровод 21, Т желый компонент, накопившийс  в шламовом пространстве ротора , поступает в каналы 8 и через них в приемную камеру 7. Из нее т желый компонент через патрубки 15 подаетс  в цент5 ральный трубопровод 16 и выводитс  из ротора. Часть т желого компонента из этого трубопровода через отверстие 18 поступает в рециркул ционную камеру 12 и из нее по каналам 13 на периферию камеры 4 разде0 лени . Избыточное количество т желого компонента перетекает через отверстие 17 обратно в приемную камеру 7.

Во врем  работы сепаратора производитс  автоматическое регулирование клапа5 на 22 посто нного давлени  таким образом, чтобы патрубки 15 поддерживали заданный радиальный уровень свободной поверхности т желого компонента в приемной камере 7. Длина патрубков в направлении потока настолько мала, что расход компонента через них по существу не зависит от случающихс  изменений его в зкости.

В зависимости от происход щих изменений в зкости (концентрации) т желого компонента его поступает в рециркул ционную камеру 12 больше или меньше, при этом т желый компонент поступает по каналам 13 в зону осаждени , либо перетекает через отверстие 17 в приемную камеру 7. При увеличении в зкости меньша  часть т желого компонента будет течь по каналам 13 и одновременно увеличитс  его переток через отверстие 17. Таким образом, если в зкость т желого компонента и его расход через отверстие 17 увеличиваютс , то увеличиваетс  также и отвод компонента через патрубки 15 и центральный трубопровод 16.

При использовании конструкции ротора , изображенной на фиг. 4, золотник 34 в процессе работы находитс  в показанном положении. При этом отверсти  18 и 38 расположены один напротив другого и, следовательно , возможен сквозной поток из трубопровода 16 в рециркул ционную камеру 12. В то же самое врем  отверстие 37 закрыто нижней частью золотника 34.

При возникновении необходимости очистки ротора сепаратора золотник 34 поворачивают на 180° вокруг его оси, в результате чего нижнее отверстие 36 в золотнике встанет напротив отверсти  37. Одновременно не имеюща  отверсти  часть боковой стенки желоба 35 закроет отверстие 18. Это предотвратит возврат части жидкости, поступившей в приемную камеру 7 из ради- ально наружных частей камеры 4 разделени  в нее чеоез рециркул ционную камеру 12 и каналы 13. В результате, вс  эта жидкость будет выведена из ротора через трубопровод 16.

Однако часть т желого компонента, выход щей из камеры 4 разделени  через переточное отверстие 31, разгрузочную камеру 32 и трубопровод 21. поступает через отверсти  37 и 36 в рециркул ционную камеру 12, что обеспечивает промывку этой камеры и каналов 13.

Предложенна  конструкци  сепаратора позвол ет повысить точность регулировани  концентрации т желого компонента по сравнению с известным сепаратором.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и  

Claims (3)

1. Центробежный сепаратор, содержащий ротор, имеющий камеру разделени , снабженную трубопроводом дл  подвода раздел емой смеси, устройством дл  отвода . легкого компонента смеси и поддержани  поверхности его на первом радиальном уровне и устройством дл  отвода т желого

компонента, содержащим приемную камеру последнего и сообщенные с ней и с камерой разделени  отвод щие каналы со средством ограничени  величины потока т желого

компонента, и устройство дл  рециркул ции части т желого компонента, состо щее из расположенной в роторе рециркул ционной камеры, служащей дл  возврата некоторого количества выделенного т желого

компонента в камеру разделени  выше уровн  расположени  средства ограничени  величины потока т желого компонента, и сообщенного с ней по крайней мере одного канала дл  возврата т желого компонента в камеру разделени , имеющего размеры, которые обеспечивают при повышении в зкости выделенного т желого компонента уменьшение его потока, а при понижении в зкости - его увеличение, о т личающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани  концентрации т желого компонента, выход щего из ротора, приемна  камера т желого компонента с отвод щими каналами размещена внутри ротора и снабжена устройством дл  удалени  из нее т желого компонента и поддержани  поверхности сло  т желого компонента на втором уровне в приемной камере, расположенном радиально наружно относительно

первого уровн  сло  легкого компонента, средством дл  поддержани  поверхности т желого компонента в рециркул ционной камере на уровне, близкой к оси ротора, и образовани  потока выделенного т желого

компонента из этой камеры через канал возврата т желого компонента в камеру разделени  и средством дл  подачи т желого компонента из приемной камеры в рециркул ционную .

2.Сепаратор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что средство дл  поддержани  поверхности т желого компонента в рециркул ционной камере на уровне, близком к оси

ротора, выполнено в виде отверсти .

3.Сепаратор по п. 1,отличающий- с   тем, что устройство дл  удалени  т желого компонента из приемной камеры и поддержани  поверхности сло  т желого

компонента на втором уровне в приемной камере, расположенном на радиально наружно относительно первого уровн  сло  легкого компонента, состоит из центрально установленного трубопровода и св занных

с ним патрубков, при этом средство дл  подачи т желого компонента из приемной камеры в рециркул ционную представл ет собой отверстие, выполненное в трубопроводе .

CN

О)

со со со

3- г

М

«о

io

58 J

28 t9 21 W

7

л

32 V 2Э J7

8

/

/2

36 55

Фиг,Ч