RU2039610C1

RU2039610C1 - Precipitation centrifuge

Info

Publication number: RU2039610C1
Application number: RU93006396A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Владимирович Долгов; Игорь Афанасьевич Парамонов
Original assignee: Анатолий Владимирович Долгов; Игорь Афанасьевич Парамонов
Priority date: 1993-02-23
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: precipitation centrifuge has a jacket, a rotor mounted in it in the form of a drum having holes for the removal of light fraction and a hole for the removal of heavy fraction, an unloading member for the heavy fraction located inside the rotor eccentric to its axle, a means for changing its eccentricity and a feeding pipe. The hole for the removal of the heavy fraction is made as a ring-shaped slit. The unloading member is a disk mounted for free rotation on the shaft stem so that its peripheral part forms closed and open parts of the slit shifting along the circumference in the process of rotation. EFFECT: enhanced efficiency for the suspension separation. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области разделения суспензий на легкую и тяжелую фракцию в центробежном поле, а точнее к осадительным центрифугам, и может быть использовано в химической, нефтеобрабатывающей и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of separation of suspensions into light and heavy fractions in a centrifugal field, and more specifically to precipitation centrifuges, and can be used in chemical, oil refining and other industries.

Известна осадительная центрифуга для разделения суспензий включающая кожух, ротор, имеющий отверстия для вывода легкой фракции и отверстие в виде кольцевой щели для вывода тяжелой фракции, клапан, перекрывающий эту щель, исполнительный механизм, приводящий в движение этот клапан, и питающую трубу для подачи суспензии в ротор [1]
Недостатком известной центрифуги является периодичность ее работы на продукте, т. е. сначала происходит заполнение ротора суспензией, затем ее разделение и выгрузка разделенных фракций. Эта цикличность работы уменьшает производительность машины, ухудшается качество разделяемых фракций, так как при выгрузке происходит полное опорожнение ротора (клапан, охватывающий всю выгрузочную щель, не позволяет производить частичную выгрузку, при которой происходит смешивание остатков разделяемых фракций), также уменьшается ресурс и надежность работы центрифуги.Known precipitation centrifuge for separating suspensions including a casing, a rotor having openings for outputting a light fraction and an opening in the form of an annular gap for outputting a heavy fraction, a valve blocking this gap, an actuator driving this valve, and a feed pipe for supplying the suspension to rotor [1]
A disadvantage of the known centrifuge is the frequency of its operation on the product, i.e., the rotor is first filled with a suspension, then it is separated and the separated fractions are unloaded. This cyclical operation reduces the productivity of the machine, the quality of the separated fractions deteriorates, since the rotor is completely emptied during unloading (the valve covering the entire discharge slot does not allow partial unloading, at which mixing of the residues of the separated fractions takes place), the service life and reliability of the centrifuge are also reduced .

Ближайшей к предложенному техническому решению является осадительная центрифуга, включающая кожух, установленный в нем ротор в виде барабана, имеющего отверстия для отвода легкой фракции и отверстия для вывода тяжелой фракции, расположенный внутри ротора эксцентрично относительно его оси выгрузочный элемент для тяжелой фракции, представляющий собой игольчатые клапаны, средство для изменения его эксцентриситета, представляющее собой стакан с возможностью изменения его эксцентриситета относительно оси ротора, питающую трубу для подачи суспензии в ротор [2]
Недостатком известной конструкции является то, что выгрузка тяжелой фракции осуществляется через отверстия в роторе, выполненные в периферийной его части. Эта фракция удаляется только в районе отверстий, в остальных частях ротора образуются застойные зоны. Это уменьшает полезный объем ротора и надежность выгрузки тяжелой фракции, склонной к зависанию.The closest to the proposed technical solution is a precipitation centrifuge, including a casing, a rotor installed in it in the form of a drum having openings for discharging a light fraction and openings for outputting a heavy fraction, an unloading element for a heavy fraction, eccentric relative to its axis, consisting of needle valves , means for changing its eccentricity, which is a glass with the ability to change its eccentricity relative to the axis of the rotor, the feeding pipe for the hearth Chi suspension in rotor [2]
A disadvantage of the known design is that the unloading of the heavy fraction is carried out through holes in the rotor made in the peripheral part thereof. This fraction is removed only in the area of the holes; stagnant zones are formed in the remaining parts of the rotor. This reduces the useful volume of the rotor and the reliability of unloading a heavy fraction, prone to freezing.

Цель изобретения повышение производительности центрифуги вследствие отсутствия застойных зон тяжелой фракции в роторе. The purpose of the invention is to increase the productivity of the centrifuge due to the absence of stagnant zones of the heavy fraction in the rotor.

Это обеспечивается путем непрерывной выгрузки тяжелой фракции равномерно по всему периметру ротора. В предложенной осадительной центрифуге, включающей кожух, установленный в нем ротор в виде барабана, имеющего отверстия для отвода легкой фракции и для вывода тяжелой фракции, расположенный внутри ротора эксцентрично относительно его оси выгрузочный момент для тяжелой фракции, средство для изменения его эксцентриситета и питающую трубу, отверстие для вывода тяжелой фракции выполнено в виде кольцевой щели, а выгрузочный элемент представляет собой диск, установленный с возможностью свободного вращения на хвостовике вала таким образом, что периферийная часть его образует закрытый и открытый участки щели, перемещающиеся по окружности ее в процессе вращения. This is achieved by continuously unloading the heavy fraction evenly around the entire perimeter of the rotor. In the proposed precipitation centrifuge, including a casing, a rotor installed in it in the form of a drum having openings for removing a light fraction and for outputting a heavy fraction, a discharge moment for a heavy fraction located inside the rotor eccentrically relative to its axis, a means for changing its eccentricity, and a feed pipe, the hole for outputting the heavy fraction is made in the form of an annular gap, and the discharge element is a disk mounted with the possibility of free rotation on the shaft shank in this way the peripheral portion of it forms a closed and an open slit portions moving circumferentially during its rotation.

На фиг. 1 изображена центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 центрифуга с ротором в виде цилиндрического барабана, продольный разрез. In FIG. 1 shows a centrifuge, a longitudinal section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 centrifuge with a rotor in the form of a cylindrical drum, a longitudinal section.

Осадительная центрифуга включает кожух 1 со сборниками 2 и 3 для отвода легкой и тяжелой фракции, установленный в кожухе на валу 4 ротор в виде барабана 5, имеющего отверстие 6 для отвода легкой фракции и отверстие для вывода тяжелой фракции, выполненное в виде кольцевой щели 7, расположенный внутри ротора эксцентрично относительно его оси выгрузочный элемент для тяжелой фракции, представляющий собой диск 8, установленный с возможностью свободного вращения на хвостовике 9 таким образом, что его периферийная часть образует закрытый 10 и открытый 11 участки щели, перемещающиеся по окружности в процессе вращения, средство для изменения эксцентриситета, содержащее вал 12, установленный в подшипниках 13 эксцентрично оси ротора и жестко связанный с хвостовиком 9, который расположен эксцентрично оси этого вала, фиксатор 14 последнего и питающую трубу 15. The precipitation centrifuge includes a casing 1 with collectors 2 and 3 for the removal of light and heavy fractions, a rotor in the form of a drum 5 having a hole 6 for removing the light fraction and an opening for outputting the heavy fraction, made in the form of an annular gap 7, installed in the casing on the shaft 4 located inside the rotor eccentrically relative to its axis, the discharge element for the heavy fraction, which is a disk 8, mounted with the possibility of free rotation on the shank 9 so that its peripheral part forms a closed 10 and open 11th sections of the slit moving around the circumference during rotation, a means for changing the eccentricity, comprising a shaft 12 mounted in bearings 13 eccentrically to the axis of the rotor and rigidly connected to the shank 9, which is eccentric to the axis of this shaft, the retainer 14 of the latter and the supply pipe 15.

Вал 4 барабана 5 установлен в подшипниках 16 на цапфе 17 и снабжен приводным шкивом 18. The shaft 4 of the drum 5 is installed in the bearings 16 on the pin 17 and is equipped with a drive pulley 18.

Диск 8 установлен на хвостовике 9 при помощи подшипника 19. Барабан центрифуги может быть образован двумя конусообразными тарелями 20 (фиг. 1) или выполнен в виде цилиндрической обечайки 21 (фиг. 3). Согласно конструкции, изображенной на фиг. 3, центрифуга снабжена шнеком 22 для транспортировки тяжелой фракции к кольцевой щели 7, вал 23 которого имеет приводный шкив 24. The disk 8 is mounted on the shank 9 using a bearing 19. The centrifuge drum can be formed by two conical plates 20 (Fig. 1) or made in the form of a cylindrical shell 21 (Fig. 3). According to the construction shown in FIG. 3, the centrifuge is equipped with a screw 22 for transporting the heavy fraction to the annular gap 7, the shaft 23 of which has a drive pulley 24.

Центрифуга работает следующим образом. The centrifuge operates as follows.

Суспензия подается в барабан 5 по питающей трубе 15, в которой под действием центробежных сил происходит ее разделение. Легкая фракция через отверстия 6 попадает в сборник 2, а тяжелая фракция скапливается в средней периферийной части барабана 5. Вначале диск 8 полностью перекрывает кольцевую щель, при этом его эксцентриситет равен 0. При этом происходит накопление тяжелой фракции. Когда она полностью заполнит периферийную часть барабана 5, производят поворот вала 12 на некоторый угол, при котором устанавливается необходимый эксцентриситет е диска 8. При этом величина открытого участка 11 щели 7 становится такой, при которой поддерживается определенный уровень тяжелой фракции в барабане 5. Это создает нормальные условия для разделения суспензии и предотвращает прорыв легкой фракции в кольцевую щель 7. Определенное положение вала 12 обеспечивается при помощи фиксатора 14. Тяжелая фракция попадает в сборник 3, откуда она выводится из центрифуги. В ходе рабочего цикла положение открытого участка 11 щели изменяется по окружности с частотой равной частоте вращения барабана 5. Вследствие этого тяжелая фракция равномерно выгружается по всему объему ротора. Происходит саморегенерация всей кольцевой щели 7 диском 8. The suspension is fed into the drum 5 via a feed pipe 15, in which it is separated by centrifugal forces. The light fraction through the openings 6 enters the collector 2, and the heavy fraction accumulates in the middle peripheral part of the drum 5. Initially, the disk 8 completely covers the annular gap, while its eccentricity is 0. In this case, the heavy fraction accumulates. When it completely fills the peripheral part of the drum 5, the shaft 12 is rotated by a certain angle at which the necessary eccentricity e of the disk 8 is set. The size of the open section 11 of the slot 7 becomes such that a certain level of heavy fraction is maintained in the drum 5. This creates normal conditions for the separation of the suspension and prevents the breakthrough of the light fraction in the annular gap 7. A certain position of the shaft 12 is provided using the latch 14. The heavy fraction gets into the collection 3, where it It is removed from the centrifuge. During the working cycle, the position of the open section 11 of the slit changes in a circle with a frequency equal to the frequency of rotation of the drum 5. As a result, the heavy fraction is uniformly unloaded throughout the entire volume of the rotor. Self-regeneration of the entire annular gap 7 by the disk 8 occurs.

Привод ротора осуществляется через шкив 18. The rotor is driven through a pulley 18.

В центрифуге с ротором в виде цилиндрической обечайки 21 тяжелая фракция принудительно транспортируется к кольцевой щели 7 шнеком 22, который приводится во вращение через шкив 24. Такое конструктивное выполнение центрифуги обеспечит надежную выгрузку тяжелой фракции равномерно по всему периметру ротора без образования застойных зон, с принудительной регенерацией выгрузочной кольцевой щели, что дает возможность обработку суспензий, содержащих трудно выгружаемые фракции. Указанное преимущество позволит повысить производительность центрифуги благодаря лучшему использованию полезного объема ротора. In a centrifuge with a rotor in the form of a cylindrical shell 21, the heavy fraction is forcibly transported to the annular slot 7 by a screw 22, which is rotated through the pulley 24. Such a design of the centrifuge will ensure reliable unloading of the heavy fraction uniformly around the rotor perimeter without the formation of stagnant zones, with forced regeneration unloading annular gap, which makes it possible to process suspensions containing difficultly discharged fractions. This advantage will increase the productivity of the centrifuge due to better use of the useful volume of the rotor.

Claims

DEPOSITIVE CENTRIFUGE, including a casing, a rotor installed in it in the form of a drum having openings for removing a light fraction and an opening for outputting a heavy fraction, an unloading element for a heavy fraction eccentrically relative to its axis, a means for changing its eccentricity and a supply pipe, different the fact that the hole for outputting the heavy fraction is made in the form of an annular gap, and the unloading element is a disk mounted with the possibility of free rotation on the shaft so that the peripheral part of it forms a closed and open sections of the slit, moving around its circumference during rotation.