SU984499A1

SU984499A1 - Laboratory centrifugal machine for separating suspensions

Info

Publication number: SU984499A1
Application number: SU813264910A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Петраков; Надежда Александровна Антонова
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Мономеров
Priority date: 1981-01-21
Filing date: 1981-01-21
Publication date: 1982-12-30

Description

(54) ЛАБОРАТОРНАЯ ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ(54) LABORATORY CENTRIFUGE FOR SEPARATION

. 1. one

Изобретение относитс к устройствам дл разделени суспензий и может быть применено в химической промышленности, преимущественно дл суспензий в производстве мономеров и очистке сточных вод, а также в других отрасл х промышленности.The invention relates to devices for the separation of suspensions and can be applied in the chemical industry, mainly for suspensions in the production of monomers and wastewater treatment, as well as in other industries.

Известна центрифуга дл разделени суспензий, включающа корпус, ротор с установленными в нем стаканами, питатель с распределителем суспензии по стаканам и сборник фугата. Во врем вращени ротора центрифуги суспензи поступает в стаканы из питател . Осадок накапливаетс в стаканах, а фугат непрерыв«о сливаетс в сборник фугата I.A known centrifuge for separating suspensions, comprising a housing, a rotor with cups mounted therein, a feeder with a suspension distributor in cups and a centrate assembly. During rotation of the centrifuge rotor, the slurry enters the glasses from the feeder. The precipitate accumulates in the cups, and the centrifuge is continuous and is drained into the collection of centrate I.

Недостаток этой центрифуги заключаетс в периодичности работы, малой производительности , так как дл выгрузки осадка необходимо останавливать ротор центрифуги , и большой влажности осадка.The disadvantage of this centrifuge lies in the frequency of operation, low productivity, since for unloading sediment it is necessary to stop the rotor of the centrifuge, and high humidity of the sediment.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой вл етс лаборатор на центрифуга дл разделени суспензий, включаюша корпус, питатель с трубками дл подвода суспензии, ротор, размещенные в его чейках патроны, снабженныеThe closest technical solution to the present invention is a laboratory for centrifuge for separating suspensions, including a body, a feeder with tubes for supplying a suspension, a rotor, cartridges placed in its cell, equipped with

СУСПЕНЗИЙSUSPENSION

конусообразными сборниками осадка, имеющими на меньших торцах отверсти дл выгрузки последнего, клапанами со штоками , перекрывающими эти отверсти и установленными с возможностью осевого перемещени , и патрубками дл отвода фугата. Патроны выполнены цилиндрическими 2.cone-shaped sediment collectors having openings on the smaller ends for the latter to be discharged, valves with rods blocking these openings and installed with the possibility of axial movement, and branch pipes for withdrawing the centrate. The cartridges are cylindrical 2.

Недостатками этой центрифуги вл ютс мала производительность и больц1а влажность выгружаемого осадка, так как The disadvantages of this centrifuge are low productivity and high humidity of the unloaded sediment, since

10 подача суспензии в весь объем патронов способствует турбулизации потока, что приводит к необходимости снижени скорости подачи последнего, кроме того, возможен выброс жидкости с осадком, привод щий к повыщению его влагосодержани .10, the supply of the suspension to the entire volume of cartridges contributes to the flow turbulization, which necessitates a reduction in the feed rate of the latter, in addition, the release of liquid with sediment is possible, leading to an increase in its moisture content.

Цель изобретени - повышение производительности и уменьшение влажности выгружаемого осадка.The purpose of the invention is to increase productivity and reduce the moisture of the discharged sludge.

Указанна цель достигаетс тем, что в лабораторной центрифуге дл разделени суспензий, включающей . корпус, питатель с трубками дл подвода суспензии, ротор, размещенные в его чейках патроны, снабженные конусообразными сборникамиThis goal is achieved in that in a laboratory centrifuge for separating the suspensions, including. housing, feeder with tubes for supplying the suspension, rotor, cartridges placed in its cells, equipped with cone-shaped collectors

осадка, имеющими на меньших торцах отверсти дл выгрузки последнего, клапанами со штоками, перекрываюш.ими эти отверсти и установленными с возможностью осевого перемеш.ени , и патрубками дл отвода фугата, каждый патрон имеет форму усеченного конуса, большее основание которого жестко св зано со стенкой сборника осадка, а шток клапана подпружинен и размешен внутри патрона, при, этом последний снабжен укрепленными на штоке коническими вставками, одни из которых расположены с зазором относительно стенки патрона, а другие, чередуюш,иес с , расположены вплотную к ней и имеют отверсти дл прохода фугата, причем полость последней, размещенной перед сборниками осадка,вставки служит дл сбора и отвода фугата.sediment, having at the lower ends of the opening for unloading the latter, valves with rods, closing these holes and installed with the possibility of axial mixing, and branch pipes for withdrawing the centrate, each cartridge has the shape of a truncated cone, the larger base of which is rigidly connected to the wall sediment collector, and the valve stem is spring-loaded and placed inside the cartridge, with the latter being equipped with conical inserts fixed to the stem, some of which are located with a gap relative to the wall of the cartridge, while others alternate c, are located close to it and have openings for the passage of a centrifuge, with the cavity of the latter, located in front of the sediment collectors, of the insert serving for collecting and withdrawing the centrate.

На фиг. 1 изображена центрифуга, продольный разрез, и схема движени суспензии; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows a centrifuge, a longitudinal section, and a flow pattern of the suspension; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one.

На вертикальном валу 1 электродвигател установлен ротор 2 с размешенными в его чейках патронами 3, снабженными конусообразными сборниками 4 осадка, имеющими на меньших торцах отверсти дл выгрузки осадка, клапанами 5 .со штоками 6, перекрывающими эти отверсти и установленными с возможностью осевого пере.мещени . На корпусе центрифуги установлен питатель 7 с трубками дл подвода суспензии. Со стороны отверсти дл выгрузки осадка патрон 3 снабжен патрубком 8 дл отвода фугата . Каждый патрон имеет форму усеченного конуса, большее основание которого жестко св зано со стенкой сборника 4 осадка , и шток 6 клапана 5 подпружинен пружиной 9 и размещен внутри патрона 3. На штоке 6 укреплены конические вставки, одни из которых 10 расположены с зазором относительно стенки патрона 3, а другие 11, чередующиес с ними расположены вплотную к ней и имеют отверсти дл прохода фугата.On the vertical shaft 1 of the electric motor there is a rotor 2 with cartridges 3 placed in its cells, equipped with cone-shaped sediment collectors 4, which have openings on the smaller ends for discharge of the sludge, valves 5 with rods 6 that overlap these holes and are axially reversible. On the centrifuge housing there is a feeder 7 with tubes for supplying the suspension. On the side of the hole for discharging sediment, the cartridge 3 is provided with a nozzle 8 for withdrawing the centrate. Each cartridge has the shape of a truncated cone, the larger base of which is rigidly connected to the wall of the collector 4 draft, and the stem 6 of the valve 5 is spring-loaded 9 and is located inside the cartridge 3. On the stem 6 there are reinforced conical inserts, some of which 10 are arranged with a clearance relative to the wall of the cartridge 3, and the other 11, alternating with them, are located close to it and have openings for the passage of a centrifuge.

ставки дел т объем патрона 3 на полости 12-14. Полость 12 последней, размещенной перед сборниками 4 осадка, вставкн служит сбора и отвода фугата. Шток 6 имеет малое отверстие 15 канала 16 отвода .фугата, которое находитс в полости 12. Последн от оси вращени ротора вставка снабжена цилиндрической обечайкой 17. Патрубок 8 дл отвода фугата имеет отражатель 18. Пружина 9 опираетс на крышку 19 патрона 3 поджимаемой втулкой 20, котора навинчена на шток 6. В верхнем канале 21 штока 6 по посадке движени помещена труба 22 запитки суспензии , жестко св занна с установленным на роторе 2 распределителем 23 суспензии . В полости пружины 9 шток 6 имеет ограничитель 24 хода штока 6. Канал 21 штока 6 снабжен большим отверстием 25 подачи суспензии в патрон 3. Внутри корпуса центрифуги расположены сборники фугата 26 и осадка 27.The rates divided the volume of cartridge 3 into cavities 12-14. The cavity 12 of the last, placed in front of the sediment collections 4, the insert serves to collect and dispose of the centrate. The rod 6 has a small hole 15 of the duct 16 of the fugate duct, which is located in the cavity 12. Lastly, the insert is provided with a cylindrical shell 17 from the rotor's axis of rotation. The nozzle 8 has a reflector 18 for withdrawing the jointer. which is screwed onto the rod 6. In the upper channel 21 of the rod 6, along the landing movement, a pipe 22 supplying the suspension is placed, rigidly connected to the suspension distributor 23 mounted on the rotor 2. In the cavity of the spring 9, the rod 6 has a stop 24 of the stroke of the rod 6. The channel 21 of the rod 6 is equipped with a large opening 25 for supplying the suspension to the cartridge 3. Inside the centrifuge body there are fugate collections 26 and sediment 27.

Лабораторна центрифуга работает следующим образом.The laboratory centrifuge operates as follows.

Суспензи из питател 7 по трубопроводу непрерывно подаетс в распределитель 23 суспензии, отсюда она по трубе 22 и верхнему каналу 21 штока 6 через большое от .верстие 25 по первой от оси вращени ротора вставке с кольцевым зазором равномерно распредел етс по патронам 3. При переходе жидкости из одной полости 13 между вставками в другую и далее в сборник 4 и полости 12 суспензи под действием увеличивающихс центробежных сил раздел етс на осадок и фугат.The suspension from the feeder 7 is continuously supplied to the suspension distributor 23 through the pipeline, from here it is through the pipe 22 and the upper channel 21 of the rod 6 through the large insert 25 with the annular gap first from the axis of rotation of the rotor and evenly distributed over the cartridges 3. from one cavity 13 between the inserts into the other and further into the collector 4 and the cavity 12 of the suspension, under the action of increasing centrifugal forces, is divided into sediment and fugate.

Часть частиц осадка, достигших поверхности конических вставок 10 и 11, сползает по ним на боковую поверхность конусообразного патрона 3 и накапливаетс в полост х 13, а весь остальной осадок собираетс в сборнике 4 осадка патрона. Фугат из полости 12 через малое отверстие 15 по нижнему каналу 16 штока 6 и патрубок 8 отводитс в сборник 26 фугата под действием центробежных сил. При да тьнейщей подаче суспензии осадок заполн ет сборник 4 до цилиндрической обечайки 17. последней от оси вращени ротора вставки и граница его перекрывает кольцевой зазор между обечайкой 17 и поверхностью патрона 3. Граница жидкой фракции в полости 12 приближаетс к отверстию 15, через которое уходит оставша с жидкость, при этом действие давлени фугата в полости 12 с одной стороны вставки прекра .щаетс . Осадок и жидкость при этом в по-лость 12 не попадают, накаплива сь с другой стороны последней вставки и оказыва на нее давление.Part of the sediment particles that have reached the surface of the conical inserts 10 and 11, slides over them onto the lateral surface of the cone-shaped cartridge 3 and accumulates in the cavity 13, and the rest of the sediment is collected in collection 4 of the cartridge's sediment. The centrifuge from the cavity 12 through the small hole 15 along the lower channel 16 of the rod 6 and the nozzle 8 is discharged into the collection 26 of centrate under the action of centrifugal forces. When the slurry is actually supplied, the sediment fills up the collector 4 to the cylindrical shell 17. the last insert from the rotor axis of rotation and its border closes the annular gap between the shell 17 and the surface of the cartridge 3. The liquid fraction in the cavity 12 approaches the hole 15, through which the remaining With the liquid, the pressure of the fugate in the cavity 12 on one side of the insert is stopped. At the same time, sediment and liquid do not fall into cavity 12, accumulating on the other side of the last insert and exerting pressure on it.

По мере накоплени осадка перед последней от оси вращени ротора 2 вставкой частично заполн етс , полость 14 суспензией , его центробежна сила возрастает и приводит в движение клапай со щтоком и укрепленными на нем вставками. Клапан 5 открывает отверстие дл выгрузки осадка, а конические вставки 10 и 11, смеща сь в патроне вместе с клапаном 5 -и щтоком 6, образуют кольцевые щели, через которые предохранительный объем осадка из полостей 13 поступает под действием центробежной силы по боковой поверхности патрона 3 к образующей цилиндрической обечайке 17 вставки. Удаление осадк-а происходит одновременно с поступлением обрабатываемой суспензии через отверстие 25. Предохранительный объем осадка - это тот объем осадка, который расположен перед основанием обечайки 17 на вставках 10 и 11 в полост х 13.As the sediment accumulates ahead of the last from the axis of rotation of the rotor 2, the insert is partially filled, the cavity 14 is suspended, its centrifugal force increases and actuates the valve with a brush and inserts fixed on it. The valve 5 opens the opening for unloading sediment, and the conical inserts 10 and 11, displacing the cartridge together with the valve 5 and the stem 6, form annular slots through which the protective volume of the sediment from the cavities 13 flows under the action of centrifugal force along the side surface of the cartridge 3 to forming a cylindrical shell 17 of the insert. Sludge removal occurs simultaneously with the intake of the treated suspension through opening 25. The sludge relief volume is the sludge volume that is located in front of the base of the shell 17 on the inserts 10 and 11 in the cavity 13.

При каждом открытии отверсти дл выгрузки осадка выбрасываетс только часть объема всего осадка, равна приблизительно предохранительному объему, а сам он остаетс в сборнике 4, так как при выбросе части осадка, равной предохранительному объему осадка, друга часть его остаетс в сборнике 4, перекрыва доступ жидкости к отверстию дл выгрузки осадка . Выход этой другой части осадка, равной по объему одному или нескольким предохранительным объемам осадка, перекрываетс клапа.ном 5. Это происходит следующим образом. При открытии отверсти выгрузки осадка предохранительный объем осадка - его граница постепенно смещаетс к основанию обечайки 17 и она освобождаетс от осадка, который двигалс из полостей 13 при открытии клапаном 5 отверсти дл вь1грузки через кольцевой зазор между обечайкой 17 и поверхностью патрона 3 в сборник 4. За предохранительным объемом осадка двигаетс жидка фракци .With each opening of the opening for unloading sediment, only part of the total sediment volume is ejected, approximately equal to the safety volume, and it remains in collection 4, since when a part of the sediment is equal to the safety volume of the sediment, another part of it remains in collection 4. to the sludge discharge opening. The output of this other part of the sediment, equal in volume to one or more of the safety volumes of the sediment, is blocked by a valve 5. This is as follows. When the sediment discharge opening opens, the sediment safety volume - its boundary gradually shifts to the base of the shell 17 and it is released from the sediment that moved from the cavities 13 when the valve 5 opens the opening for loading through the annular gap between the shell 17 and the surface of the cartridge 3 into the collection 4. the safety volume of the sludge is moving the liquid fraction.

После прохода предохранительного объема осадка в сборник 4 и, следовательно, после освобождени обечайки 17 сразу же жидка фракци поступает и заполн ет полость 12 последней вставки и удал етс из нее через малое отверстие 15 отвода фугата. При этом давлени с двух сторон последней вставки уравновешиваютс , клапан 5 с помощью сжатой пружины 9 закрывает отверсти дл выгрузки осадка, отсекает другую часть осадка, равную по объему одному или нескольким предохранитель: ным объемам осадка, тем самым устран етс выброс жидкости с осадком при выгрузке . После закрыти отверсти дл выгрузки осадка вновь образуютс отдельные полости 12-14 и граница осадка в сборнике 4 перемещаетс к основанию обечайки 17 в сторону оси вращени ротора. Цикл работы центрифуги повтор етс .After the safety volume of the sediment passes into the collector 4 and, therefore, after the release of the shell 17, the liquid fraction immediately enters and fills the cavity 12 of the last insertion and is removed from it through the small hole 15 of the centrate. When this pressure is balanced on both sides of the last insert, the valve 5 closes the holes for sludge discharge with the help of a compressed spring 9, cuts off another part of the sludge equal in volume to one or more fuses: sludge volumes, thus eliminating the release of liquid with sludge during unloading . After the opening is closed to discharge the sediment, separate cavities 12-14 re-form and the boundary of the sediment in collector 4 moves to the base of the shell 17 in the direction of the axis of rotation of the rotor. The centrifuge cycle is repeated.

Количество полостей 13 между вставками и их объем, а также объем полости 14 и сборника 4 осадка зависит от физикохимических свойств суспензии. Угол наклонаThe number of cavities 13 between the inserts and their volume, as well as the volume of the cavity 14 and the collector 4 of the sediment depends on the physicochemical properties of the suspension. Tilt angle

к горизонтали сборника 4 осадка образующей патрона.3 и вставок 10, 11 должен быть больще -угла трени центрифугируемого материала по этим поверхност м.to the horizontal of the collection 4, the deposit forming patron 3 and the inserts 10, 11 should be greater than the angle of friction of the centrifuged material on these surfaces.

Таким образом, производительность предлагаемой центрифуги увеличиваетс в 2,5 раза, а влажность выгружаемого осадка снижаетс на 10%.Thus, the productivity of the proposed centrifuge is increased by 2.5 times, and the humidity of the unloaded sediment is reduced by 10%.

Claims

1. The author's certificate. USSR № 103093, c. В 04 В 5/12, 1955.

2. USSR author's certificate

No. 591228, cl. B 04 B 5/02, 1975 (proto40 type). ; gz