Патент на изобретение №2200634
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЦЕНТРИФУГА
(57) Реферат: Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных сред под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Центрифуга включает корпус с технологическими патрубками и установленный в нем на валу ротор, состоящий из двух обращенных одна к другой большими основаниями конусообразных обечаек. Нижняя обечайка расположена с возможностью осевого перемещения для выгрузки осадка, а верхняя имеет отверстия для ввода суспензии. Внутри ротора размещен диск, разделяющий его внутреннее пространство на две части. Камера сбора и отвода очищенной жидкости образована прикрепленной к краю диска снизу кольцевой перегородкой с зазором относительно нижней обечайки. Перегородка имеет цилиндрическую форму или форму усеченного конуса, расширяющегося книзу. Изобретение позволяет улучшить качество разделения низкоконцентрированных суспензий, содержащих тонкодисперсную твердую фазу, и повысить производительность центрифуги. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных сред под действием центробежных сил, в частности к центрифугам, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Известна центрифуга [1] , содержащая корпус с технологическими патрубками, установленный в корпусе на валу ротор, состоящий из двух обращенных одна к другой большими основаниями конусообразных обечаек, нижняя из которых расположена с возможностью осевого перемещения для выгрузки осадка, а верхняя имеет отверстия для ввода суспензии, размещенный внутри ротора диск с лопастями, разделяющий внутреннее пространство ротора на две части. К недостаткам данного устройства можно отнести следующие: попадание (унос) тонкодисперсной твердой фазы в очищенную жидкость, недостаточная эффективность очистки жидких сред от тонкодисперсной твердой фазы вследствие малого времени пребывания частиц в зоне действия максимального фактора разделения. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является центрифуга [2], содержащая ротор, состоящий из двух, обращенных одна к другой большими основаниями, конусообразных тарелей, одна из которых установлена с возможностью осевого перемещения, фильтр для очистки жидкости. Недостатками указанного устройства являются: малая производительность по очищенной жидкости, ограниченная площадью фильтра, размещенного внутри ротора; низкая степень разделения суспензии, содержащей тонкодисперсную твердую фазу, вследствие небольшой скорости вращения ротора. Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить качество очистки жидких сред от твердой фазы за счет увеличения поверхности осаждения в роторе и времени пребывания частиц твердой фазы в шламовом пространстве ротора центрифуги, а также повысить производительность процесса при разделении низкоконцентрированных жидких сред, содержащих тонкодисперсную твердую фазу. Это достигается тем, что в предлагаемой центрифуге, содержащей корпус с технологическими патрубками, установленный в нем на валу ротор, состоящий из двух обращенных одна к другой большими основаниями конусообразных обечаек, нижняя из которых расположена с возможностью осевого перемещения для выгрузки осадка, а верхняя имеет отверстия для ввода суспензии, размещенный внутри ротора диск, разделяющий внутреннее пространство ротора на две части, и камеру сбора и отвода очищенной жидкости, на диске укреплены лопасти, при этом камера сбора и отвода очищенной жидкости образована прикрепленной к краю диска снизу кольцевой перегородкой с зазором относительно нижней обечайки. Перегородка может быть выполнена цилиндрической формы или в форме усеченного конуса, расширяющегося книзу. Использование в центрифуге лопастей, укрепленных на диске, исключает отставание (проскальзывание) жидкости относительно поверхности ротора и способствует ее равномерному течению. Перегородка, прикрепленная к краю диска, обеспечивает поддержание высоких относительных скоростей движения твердой фазы в жидкости во всем сечении кольцевого канала между стенками ротора и перегородкой, а также увеличивает длину пути перемещения частиц твердой фазы в роторе. На фиг. 1 представлена центрифуга, разрез вдоль оси; на фиг.2 – разрез перегородки в форме усеченного конуса. Центрифуга состоит из корпуса 1 с патрубками 2, 3 и 4 соответственно для ввода исходной суспензии, вывода очищенной жидкости и осадка, размещенный на валу 5 ротор, состоящий из двух, обращенных одна к другой большими основаниями конусообразных обечаек 6 и 7. Между обечайками установлен диск 8. На поверхности диска в верхней его части укреплены лопасти 9. Внутри ротора на краю диска 8 снизу прикреплена кольцевая перегородка 10, расположенная относительно нижней обечайки с зазором 11 и образующая внутри камеру 12 для сбора и отвода очищенной жидкости. В нижней обечайке выполнены сливные отверстия 13. На валу центрифуги расположено устройство 14 для перемещения нижней обечайки 6 ротора вдоль вала 5. В верхней обечайке 7 выполнены отверстия 15 для входа исходной суспензии внутрь ротора. Привод ротора центрифуги условно не показан. Центрифуга работает следующим образом. Исходная разделяемая среда через входной патрубок 2 и отверстия 15 поступает на диск 8 ротора и с помощью лопастей 9 приобретает необходимую окружную скорость. Под действием центробежной силы твердая фаза (осадок) направляется к внутренним стенкам ротора (шламовое пространство ротора), а суспензия огибает диск 8 и движется вдоль кольцевой перегородки 10, при этом из суспензии выделяются тонкодисперсные частицы твердой фазы, которые осаждаются на внутреннюю поверхность обечаек 6 и 7. Очищенная жидкость проходит через зазор 11 и поступает в камеру 12 ротора, далее через сливные отверстия 13 в корпус 1 и выводится из центрифуги через патрубок 3. Сгущенная суспензия (осадок) периодически выгружается из ротора путем раскрытия обечаек 6 и 7 при уменьшении скорости вращения ротора и перемещении нижней обечайки 6 вдоль вала и выводится из корпуса через патрубок 4. Кольцевая перегородка, укрепленная на диске, позволяет значительно увеличить поверхность осаждения, уменьшить унос частиц твердой фазы потоком очищенной жидкости, увеличить время пребывания разделяемой суспензии в зоне максимальных центробежных ускорений. Расстояние между перегородкой и нижней обечайкой выбирается, исходя из постоянства расходных характеристик жидкости через внутреннее пространство ротора. Применение наклонной кольцевой перегородки способствует лучшему удалению твердой фазы с внутренней поверхности перегородки, постепенному увеличению фактора разделения и более интенсивному центробежному воздействию на тонкодисперсную твердую фазу при движении суспензии вдоль перегородки. Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить качество разделения низкоконцентрированных суспензий, содержащих тонкодисперсную кристаллическую и волокнистую твердую фазу. Центрифуга прошла испытания при очистке промышленных и сточных вод ОАО “Полиэкс”, содержащих микрокристаллическую целлюлозу, а также при разделении суспензий нитратов целлюлозы с концентрацией твердой фазы в исходной суспензии менее 200 мг/л. Эффективность разделения суспензий составила более 94%. Источники информации 1. Патент РФ 2179893, В 04 В 1/10, В 04 В 11/02, 2002. 2. Авт. свид. СССР 1043882, В 04 В 1/10, С 22 В 9/02, 1985 – прототип. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 15.06.2003
Извещение опубликовано: 20.11.2004 БИ: 32/2004
|
||||||||||||||||||||||||||
