RU2039609C1

RU2039609C1 - Centrifuge for the suspension separation

Info

Publication number: RU2039609C1
Application number: RU94002466A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Владимирович Долгов; Игорь Афанасьевич Парамонов
Original assignee: Анатолий Владимирович Долгов; Игорь Афанасьевич Парамонов
Priority date: 1994-01-25
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: centrifuge for the suspension separation includes a jacket with tanks for liquid and hard fractions, a rotor mounted in it in the form of a drum with holes for removal of the liquid fraction and windows for the removal of the hard fraction, a means for transporting and unloading the hard fraction placed inside the drum and a feeding pipe. The mentioned means consists of disks disposed along the drum length at a certain distance one from another. The disks form a packet whose shape is analogous to the rotor one. The packet is brought into rotation by means of frictional coupling with the drum wall through the hard fraction. The packet is mounted in such a way that its axle is located eccentric to the drum axle and is equipped with the mechanism for changing the eccentricity and turning the packet relative to the drum axle. EFFECT: enhanced efficiency of the material separation. 4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для разделения суспензии на жидкую и твердую фракции в центробежном поле и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. The invention relates to equipment for separating a suspension into liquid and solid fractions in a centrifugal field and can be used in chemical, oil refining and other industries.

Известна центрифуга для разделения суспензий, включающая кожух, установленный в нем ротор в виде конического барабана, расположенный внутри pотора механизм выгрузки жидкой и твердой фракции и средство для транспоpтировки последней, питающую трубу для подачи суспензии в ротор и привод средства транспортировки твердой фракции, содержащий редуктор. Это средство представляет собой барабан, установленный соосно ротору и имеющий возможность вращаться относительно него. На барабане последовательно установлены спицы с укрепленными на них лопатками [1]
Недостатком этой центрифуги является то, что лопатки средства для транспортировки твердой фракции может перемещать ее только вдоль ротора, при этом не представляется возможным транспоpтировать его к окнам выгрузки из-под слоя жидкой фракции и требуется наличие еще механизма выгрузки твердой фракции, что усложняет конструкцию центрифуги.A known centrifuge for separating suspensions, including a casing, a rotor in the form of a conical drum mounted therein, a liquid and solid fraction discharge mechanism located inside the rotor and a means for transporting the latter, a feed pipe for supplying the suspension to the rotor and a drive of the solid fraction transporting means containing a gearbox. This tool is a drum mounted coaxially with the rotor and having the ability to rotate relative to it. Spokes with shovels fixed on them are sequentially mounted on the drum [1]
The disadvantage of this centrifuge is that the blades of the means for transporting the solid fraction can only move it along the rotor, while it is not possible to transport it to the discharge windows from under the layer of the liquid fraction, and a solid fraction discharge mechanism is also required, which complicates the design of the centrifuge.

Ближайшим техническим решением к предложенному является центрифуга для разделения суспензии, включающая кожух со сборниками жидкой и твердой фракции, установленный в нем ротор в виде цилиндрического барабана с отверстиями для отвода жидкой фракции и окнами для удаления твердой фракции, и размещенное внутри барабана средство для транспортировки и выгрузки последней представляющее собой шнек, а также питающую трубу для подачи суспензии в ротор и привод ротора и шнека, содержащий редуктор [2]
Недостатки известной центрифуги большие энергозатраты на привод ротора и шнека, в частности на работу редуктора, а также небольшой ресурс работы центрифуги при разделении суспензий с абразивной твердой фазой.The closest technical solution to the proposed one is a centrifuge for separating a suspension, including a casing with collectors of liquid and solid fractions, a rotor installed in it in the form of a cylindrical drum with holes for draining the liquid fraction and windows for removing the solid fraction, and means for transporting and unloading placed inside the drum the latter is a screw, as well as a feed pipe for feeding the suspension into the rotor and the rotor and screw drive, containing the gearbox [2]
The disadvantages of the known centrifuge are large energy costs for driving the rotor and screw, in particular for the operation of the gearbox, as well as the small resource of the centrifuge when separating suspensions with an abrasive solid phase.

Цель изобретения уменьшение энергозатрат на привод и увеличение ресурса работы центрифуги. The purpose of the invention is to reduce energy consumption for the drive and increase the life of the centrifuge.

Цель достигается тем, что в предложенной центрифуге для разделения суспензии, включающей кожух со сборниками жидкой и твердой фракции, установленный в нем ротор в виде барабана с отверстиями для отвода жидкой фракции и окнами для удаления твердой фракции, и размещенное внутри барабана средство для транспортировки и выгрузки последней и питающую трубу. Указанное средство состоит из расположенных по длине барабана на расстоянии один от другого дисков, образующих пакет, форма которого аналогична форме ротора, приводимый во вращение путем фрикционного сцепления через твердую фракцию со стенкой барабана. Пакет установлен так, что его ось расположена эксцентрично оси барабана, и снабжен механизмом для изменения величины эксцентриситета и поворота пакета относительно оси барабана. The goal is achieved in that in the proposed centrifuge for separating a suspension, including a casing with collectors of liquid and solid fractions, a rotor installed in it in the form of a drum with holes for draining the liquid fraction and windows for removing the solid fraction, and means for transporting and unloading placed inside the drum last and feed pipe. The specified tool consists of disks located along the length of the drum at a distance from one another, forming a package, the shape of which is similar to the shape of the rotor, driven into rotation by friction clutch through a solid fraction with the wall of the drum. The package is installed so that its axis is eccentric to the axis of the drum, and is equipped with a mechanism for changing the eccentricity and rotation of the package relative to the axis of the drum.

На фиг. 1 схематично изображена осадительная центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 фильтрующая центрифуга, разрез; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3. In FIG. 1 schematically shows a precipitation centrifuge, a longitudinal section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 filter centrifuge, cut; in FIG. 4 section BB in FIG. 3.

Центрифуга для разделения суспензии включает кожух 1 со сборниками 2 и 3 для жидкой и твердой фракции, установленный в кожухе на подшипниках 4 ротор в виде барабана 5 с отверстиями 6 для отвода жидкой фракции и окнами 7 для удаления твердой фракции, и размещенное внутри барабана средство для транспортировки и выгрузки последней, состоящее из расположенных по длине барабана на расстоянии один от другого дисков 8, скрепленных между собой стяжками 9, образующих пакет, форма которого аналогична форме ротора, и питающую трубу 10. Пакет установлен так, что его ось расположена с эксцентриситетом е относительно оси барабана и снабжен механизмом для изменения величины эксцентриситета и поворота пакета относительно оси барабана на угол α, содержащий кронштейн 11. Пакет дисков 8 через подшипники 12 насажен на питающую трубу 10. Механизм для изменения величины эксцентриситета и поворота пакета относительно оси барабана для осадительной центрифуги включает кронштейн 11, жестко связанный с питающей трубой 10, и шпильку 13, укрепленную на кожухе 1. Кронштейн смонтирован на шпильке с возможностью его поворота и перемещения вдоль нее. Между кожухом и кронштейном расположены прокладки 14. Фиксация кронштейна осуществляется посредством гайки 15. The centrifuge for separating the suspension includes a casing 1 with collectors 2 and 3 for liquid and solid fractions, mounted in the casing on bearings 4, a rotor in the form of a drum 5 with holes 6 for draining the liquid fraction and windows 7 for removing the solid fraction, and means located inside the drum for transportation and unloading of the latter, consisting of disks 8 located along the length of the drum at a distance from one another, fastened together by couplers 9, forming a package, the shape of which is similar to the shape of the rotor, and the supply pipe 10. The package is installed so that its axis is located with eccentricity e relative to the axis of the drum and is equipped with a mechanism for changing the eccentricity and rotation of the package relative to the axis of the drum by an angle α containing a bracket 11. A pack of discs 8 through bearings 12 is mounted on the supply pipe 10. A mechanism for changing the amount of eccentricity and the rotation of the package relative to the axis of the drum for precipitation centrifuge includes a bracket 11, rigidly connected to the supply pipe 10, and a stud 13 mounted on the casing 1. The bracket is mounted on the stud with the possibility of its rotate and move along it. Gaskets are located between the casing and the bracket 14. The bracket is fixed by means of a nut 15.

Для фильтрующей центрифуги этот механизм включает кронштейн 11, состоящий из двух пластинчатых элементов 16 и 17, установленных на кожухе 1 и имеющих пазы 18 для перемещения шпилек 19, которые неподвижно укреплены на питающей трубе 10. Шпильки 19 на пластинчатых элементах фиксируются гайками 20. For a filtering centrifuge, this mechanism includes a bracket 11, consisting of two plate elements 16 and 17 mounted on the casing 1 and having grooves 18 for moving the studs 19, which are fixedly mounted on the supply pipe 10. The studs 19 on the plate elements are fixed with nuts 20.

Барабан 5 имеет привод, содержащий шкив 21, установленный на валу 22. Пакет дисков приводится во вращение путем фрикционного сцепления через твердую фракцию со стенкой барабана. The drum 5 has a drive containing a pulley 21 mounted on the shaft 22. The package of disks is driven into rotation by friction clutch through the solid fraction with the wall of the drum.

Барабан центрифуги может иметь различную форму. Так, барабан центрифуги, работающей как осадительная, может иметь коническую или цилиндроконическую форму, а барабан центрифуги, работающей как фильтрующее, может иметь кроме указанных форм, еще цилиндрическую. Барабан центрифуги (фиг. 3) выполнен перфорированным для работы в режиме фильтрации. The centrifuge drum may have a different shape. Thus, a centrifuge drum operating as a precipitating one may have a conical or cylindrical-conical shape, and a centrifuge drum operating as a filtering one may also have a cylindrical shape in addition to the indicated forms. The centrifuge drum (Fig. 3) is perforated for operation in the filtration mode.

Центрифуга работает следующим образом. The centrifuge operates as follows.

Барабан 5 при помощи шкива 21 приводится во вращение. Суспензия подается в него по питающей трубе 10, в котором под действием центробежных сил происходит ее разделение. Жидкая фракция через отверстия 6 поступает в сборник 2, твердая фракция накапливается на стенке барабана. The drum 5 by means of a pulley 21 is driven. The suspension is fed into it through the supply pipe 10, in which, under the action of centrifugal forces, it is separated. The liquid fraction through the holes 6 enters the collector 2, the solid fraction accumulates on the wall of the drum.

В результате эксцентричного расположения пакета дисков 8 относительно оси барабана диски при вращении последнего через твердую фракцию увлекаются им. При этом диски разрезают твердую фракцию на пласты. As a result of the eccentric arrangement of the pack of disks 8 relative to the axis of the drum, the disks, when the latter rotates through the solid fraction, are carried away by it. In this case, the disks cut the solid fraction into layers.

Так как пакет дисков расположен под углом α к оси ротора происходит смещение пластов твердой фракции контактирующих с поверхностью дисков и их транспортировка к выгрузочным окнам 7. Угол α в каждом конкретном случае определяется в зависимости от свойств разделяемой суспензии. Since the package of disks is located at an angle α to the axis of the rotor, a shift in the layers of the solid fraction in contact with the surface of the disks and their transportation to the discharge windows 7. The angle α in each case is determined depending on the properties of the shared suspension.

В случае работы центрифуги в осадительном режиме уровень жидкой фракции определяется расположением отверстий 6, а при работе в фильтрующем режиме объем жидкой фракции в барабане практически отсутствует. In the case of the centrifuge in the precipitation mode, the level of the liquid fraction is determined by the location of the holes 6, and when working in the filtering mode, the volume of the liquid fraction in the drum is practically absent.

В осадительной центрифуге регулировка эксцентриситета "е" пакета дисков достигается изменением толщины прокладки 14 под кронштейном 11, а поворот на угол α осуществляется вращением этого кронштейна на оси 13 и фиксацией его гайкой 15. В фильтрующем центрифуги регулировка эксцентриситета достигается одновременно перезатяжкой гаек 20, а угловой поворот осуществляется перемещением и вращением осей 19 в пазах 18 кронштейнов 11 (фиг. 3, 4). In a precipitation centrifuge, the eccentricity “e” of the disc package is controlled by changing the thickness of the gasket 14 under the bracket 11, and rotation through the angle α is carried out by rotating this bracket on the axis 13 and fixing it with the nut 15. In the filtering centrifuge, the eccentricity is adjusted by re-tightening the nuts 20, and the angle rotation is carried out by moving and rotating the axes 19 in the grooves 18 of the brackets 11 (Fig. 3, 4).

Таким образом, данная конструкция центрифуги позволяет отказаться от сложного механизма-редуктора. Thus, this centrifuge design allows you to abandon the complex gear mechanism.

Предложенная конструкция средства для транспортировки и выгрузки твердой фракции позволяет заменить трение скольжения выгрузочного элемента о твердую фракцию на трение качения и привод его непосредственно от ротора. Это существенно уменьшает энергетические затраты на привод и соответственно уменьшает абразивный износ указанного средства и ротора, что увеличивает ресурс работы центрифуги. The proposed design of the means for transporting and unloading the solid fraction allows you to replace the sliding friction of the discharge element on the solid fraction with rolling friction and drive it directly from the rotor. This significantly reduces the energy costs of the drive and, accordingly, reduces the abrasive wear of the specified tool and rotor, which increases the life of the centrifuge.

Claims

CENTRIFUGE FOR SUSPENSION SEPARATION, including a casing with collectors of liquid and solid fractions, a rotor installed in it in the form of a drum with holes for draining the liquid fraction and windows for removing the solid fraction, means for transporting and unloading the latter, and a feed pipe, characterized in that that the specified tool consists of disks located along the length of the drum at a distance from one another, forming a package, the shape of which is similar to the shape of the rotor, driven into rotation by friction clutch es solid fraction from the drum wall, while the package is set so that it is eccentrically located axis of the drum axis, and provided with a mechanism for changing the eccentricity and rotation of the package relative to the drum axis.