SU925399A1 - Центрифуга дл очистки жидкости - Google Patents

Description

(54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ

I

Изобретение относитс  к области двитателестроени , конкретно к полнопоточным центрифугам дл  очистки жидкости, преимущественно смазачного масла, а также низкокалорийных сортов топлива от механических примесей и других аагр знений .

Известна частичнопоточна  центрифуга (установленна  на ответвлении) с лопаточным и перфорированным дисками, расположенными в верхней части полости на входе масла в ротор 1.

Недостатком указанной центрифуги  вл етс  недостаточна  эффективность процесса очистки вследствие значительной неоднородности потока в средней части ротора и в зоне выход)а масла из ротора.

Известна центрифуга на ответвлении дл  очистки масла от механических примесей и других загр знений в двигателе внутреннего сгорани , содержаща  вращающийс  ротор с радиально расположенными лопатками, проход щими от центра к периферии .

У центра лопатки изогнуты так, чтобы поступающую в ротор жидкость плавно направл ть на периферию, без вихрей. Кроме радиальных лопаток устанавливаетс  поперечна  перегородка, раздел юща  полость ротора пополам. Вблизи стенки

ротора поперечна  перегородка имеет отверсти  дл  сообщен-и  полостей. Жидкость , поступающа  дл  очистки, вводитс  в нижнюю часть ротора через тангенциальные отверсти  дл  придани  жидкости первоначальной скорости в желаемом направлении 2.

Недостатком этой центрифуги  вл етс  недостаточна  эффективность процесса

10 очистки вследствие неоднородности потока .

Целью изобретени   вл етс  повыщение степени очистки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что

15 известна  центрифуга, содержаща  корпус, установленный на оси ротор с цилиндрической вставкой внутри него, р д закрепленных на вставке радиальных лоааток и привод с соплами, снабжена р дами дополнитель20 ных лопаток, закрепленных на вставке так, что угол наклона каждого последующего р да лопаток, установленных над к под основными, превыщ.ает угол наклона предыдущего р да, причем дополнитель25 ные лопатки выполнены полыми и имеют в стенках отверсти  дл  прохода в них газа , выделивщегос  из потока жидкости, при этом во вставке выполнен канал дл  отвода газа, сообщенный с полост ми лопас30 гей.

На фиг. 1 пеказана центрифуга, общий вид; на фиг. 2 - горизонтальное сечение ротора через центральный р д радиальных лопаток вставки (разрез А-А на фиг. 1); на фиг. 3 - вертикальное сечение через стандартное сонло привода и через сопло, св занное с отводом газа (разрез Б-Б на фиг, 2).

Центрифуга содержит корпус 1 и вращающийс  ротор 2. Ротор вращаетс  на оси 3, имеющей отверсти  4 и 5 соответственно дл  подвода загр зненного масла в полость ротора и отвода очищенного масла из ротора. Вокруг оси 3 размещена осесимметрическа  вставка 6, прикрепленна  к верхней стенке ротора. Вставка 6 имеет центральный р д радиальных лопаток 7 и дополнительные , р ды полых лопаток 8-13, установленные с различными углами наклона О, «2, «3, 04, «5, п Об по отношению к оси вставки. При1чем угол наклона каждого последующего р да лопаток превышает угол наклона предыдущего р да. Величина углов наклона лопаток вставки соответствуют направлению движени  потока относительно ротора. На крайние р ды лопаток 8 и 13 установлены кольцевые экраны 14 и 15, отвод щие поток масла от оси вставки на периферийную часть лопаток. Между р дами лопаток имеетс  зазор

. (14) .

где /1 - высота одного р да лопаток.

Наличие зазоров между р дами лопаток и кольцевых экранов 14 и 15 способствует повышению однородности потока жидкости в полости ротора центрифуги. В стенках каждой пустотелой лопатки выполнены отверсти  16 дл  прохода в них газа, выделившегос  из потока жидкости (масла). Полости лопаток в свою очередь сообщены с кольцевым каналом 17 вставки ротора. Кольцевой канал 17 соединен с двум  каналами 18, отвод щими пузырьки газа в колодцы 19 сопел отсоса. Дл  привода ротора центрифуги имеютс  два основных сопла, расположенных в двух колодцах 20.

Центрифуга работает следующим образом .

Жидкость под давлением через входные отверсти  4 в оси 3 поступает в полость ротора 2. Ось 3 не вращаетс , а ротор центрифуги вращаетс , поэтому на входе скорость вращени  жидкости отстает от скорости вращени  ротора.

Дл  повыщени  однородности потока направление каналов между лопатками (угол наклона лопаток) дополнительного крайнего входного р да 8 и последующих дополнительных р дов 9, 10 радиальных лопаток до центрального р да лопаток 7 совпадает с направлением вращени  ротопп ЯРЛИНИНЯ vгл  НЯК.ППНЯ лпп ток входного р да 8 составл ет ai 45°. Жидкость движетс  снизу вверх внутри ротора вдоль лопаток вставки 6. По мере продвижени  жидкости от нижней стенки ротора вверх к середине ротора скорость вращени  жидкости постепенно приближаетс  к скорости вращени  ротора. В соответствии с этим характером продвижени  потока жидкости углы наклона лопаток а уменьшаютс 

(,,3) и соответственно равны, нацример , 45, 30 и 15° дл  двигателей внутреннего сгорани  с, в зкостью жидкости V 4... 20 сантистокс. Таким образом, угол наклона каждого последующего р да лопаток, установленных под основным, превышает угол наклона предыдущего р да.

В средней зоне по высоте ротора скорость вращени  жидкости выравниваетс 

со скоростью вращени  ротор.а и поэтому угол наклона лопаток среднего р да составл ет 0°, т. е. лопатки центрального р да направлены вдоль оси вращени  ротора .

На пути к выходным отверсти м 5 жидкости предстоит перейти от большего радиуса экрана 15 к меньшему радиусу оси 3 при непрерывности количества движени  жидкости. При посто нном количестве

движени  жидкости уменьшение радиуса вращени  вызывает увеличение числа оборотов вращени  этой жидкости. Поэтому в верхней половине полости ротора скорость вращени  жидкости превышает скорость

вращени  ротора. Эта разность скоростей постепенно увеличиваетс  от середины высоты ротора, достига  максимума в зоне выходных отверстий 5. Направление наклона лопаток верхней половины ротора

противоположно направлению наклона лопаток нижней половины ротора.

Дл  повышени  однородности потока за основным (центральным) р дом направление каналов между лопатками (угол наклона ) дополнительных р дов 11, 12 и 13 противоположно направлению вращени  ротора. Р д лопаток И, расположенный сразу за центральным р дом, имеет миниМальный угол наклона «4 10°. Затем углы наклона у последующих дополнительных р дов постепенно увеличиваютс , достига  максимального значени  в зоне выходных отверстий 5 () и соответственно составл ют 10°, 20° и 30°, вапример , дл  очистки жидкости с в зкостью V 4 ... 20 сантистокс. Таким образом угол наклона каждого последующего р да лопаток , установленных над основным, превышгает угол наклона предыдущего р да.

Из жидкости, протекающей вдоль радиальных лопаток вставки, выдел ютс  пузырьки газа, которые через отверсти  16 в стенках лопаток, через полости в лопатках , кольцевой канал 17 во вставке, два

канала 18 и колодцы сопел отсоса отвод тс  вместе с частью жидкости через сопла привода. Удаление пузырьков газа (отсос шезначительной части жидкости) способст:вует улучшению однородности потока жидкости и повышает качество рабочей жидкости . Незначительна  часть жидкости, -отвод ща  газовоздушные пузырьки, затрачиваетс  иа привод ротора. Жидкость, поступаюш,а  к двум основным соплам привода в колодцах -20,. предварительно -очищаетс  в фильтрах, установленных в верхней части колодцев 20. Основные сопла привода могут иметь меньший диаметр проходного сечени , чем диаметр сОпел отсоса , размещенных в колодцах 19.

Первоначальное передвижение пузырьков газа из объема к оси вращени  вызвано разностью плотности пузырьков газа и плотности жидкости. Затем через «отверсти  в лопатках пузырьки газа увлекаютс  жидкостью, а жидкость движетс  через отверсти  за счет значительного перепада давлений жидкости. В роторе давление в несколько раз превышает атмосферное давление, а на выходе из сопел давление равно атмосферному.

Наличие вставки с дополнительными р дами лопаток с различными углами наклона лопаток относительно оси вставки повышает однородность и осесимметрич«ность потока по всему объему ротора. Вследствие улучшени  однородности потока повышаетс  степень очистки, следовательно , возрастает надежность работы двигател  внутреннего сгорани . Кроме того, величиваетс  вместимость загр знений в

роторе за счет более равномерного расположени  загр знений в роторе.

Claims (2)

1.Смирнов Г. А. Зарубежные центрифуги дл  очистки смазоганого масла в двигател х внутреинеох) сгорани , М., «ЦНИИТЭИтракторооельхозмаш 1972, с. 38-39, рис. 26.

2.Смирнов Г. А. Зару-бежные центрифуги дл  очистки смазочного масла в дви .гател х внутреннего сгорани . М„ «ЦНИИТЭИтратсгоросельхозмаш, 1972, с. 21, рис. 10 (прототип).