Центробежное устройство для фильтрования суспензий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, IH

РЕСПУБЛИК

3(Я) В 04 В 5 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (61) 429848 (21 ) 3346226/28-13 (22) 17.07.81 (46) 07.04.83. Бюл. Р 13 (72) В.Н. Петраков.и Н.A ° Антонова (71) Всесоюзный научно-исследователь; ский и проектный институт мономеров (53) 66.067.57(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 429848, кл. В 04 В 5/04, 1972.

„.,Я0„„1009515 A (54)(57) ЦЕНТРОБЕЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ФИЛЬТРОВАНИЯ СуСПЕНЗИЙ по авт. св.

9 442299884488, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени разделения, в полости ротора размещен редуктор, выходные валы которого расположены внутри перфорированных цилиндров и снабжены дисками, служащими днищами последних и имеющими на периФерии окна для выгрузки осадка, при этом к стенке каждого цилиндра перед днищем радиально прикреплены перегородки.

1009515

Изобретение относится к области разделенйя суспенэий, в частности к центробежным устройствам для фильтрования суспензий, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

По основному авт. св. 9 429848 известно центробежное устройство для фильтрования суспензий, содержащее полый ротор для приема суспензии, патрубки, прикрепленные радиально к ротору, и фильтрующие элементы, соосно прикрепленные к патрубкам, установленным в подшипниках. Фильтрующие элементы выполнены в виде перфо-. рированных цилиндров и прикреплены 15 к патрубкам с помощью гильз и втулок с винтовыми каналами f1 ).

Недостатком известного устройства является нестабильность процесса центробежного разделения и невозможность его регулирования в широком диапазоне при обработке различного рода суспензий.

Время пребывания продукта в фильтрующих элементах зависит от коэффициента трения продукта о поверхность элемента, угловой скорости вращения, длины перфорированного цилиндра и фактора разделения.

В результате наложения двух вращательных движений происходит постоянное продвижение,.перемешивание осадка тонким слоем, что обусловлено незначительным временем пребывания продукта в полости элемента, в связи с этим для получения более ин- 35 тенсивн го "обезвоживания" необходимо увеличить угловую скорость враще-. ния перфорированного цилиндра для торможения материала по.его стенке за счет увеличения напора суспен- 4О зии числа оборотов ротора перед втулкой и длины втулки, что приведет одновременно к увеличению составляющей центробежной силы, действующей на осадок вдоль горизонтальной оси, 4 элемента, а следовательно, к увеличению скорости продвижения материала и уменьшению времени пребывания его в полости элемента. Уменьшение радиусов винтовых каналов втулки для увеличения ее угловой скорости приведет к уменьшению диаметра перфорированных цилиндров и уменьшению фильтрующей поверхности. Увеличение же диаметра перфорированного цилиндра приведет к срыву струи суспензии и потере эффекта закручивания ее при выходе из винтовых каналов.

Вследствие этого для обеспечения регулирования, движения осадка в перфорированном цилиндре необходимо уве-60 личить длину его, которую невозможно изменять в широких пределах, так как при ее незначительном увеличении теряется эффект интенсивного "обезвоживания", а при значительном уве личении длины происходит пропорциональное увеличение скорости движения материала по поверхности элемента вдоль горизонтальной оси, а время пребывания материала в полости элемента увеличивается на малую величину. Кроме того, загружаемый продукт, как правило, не обладает стабильностью состава и физикохимических свойств в связи с чем колеблется скорость его движения по поверхности элемента, а следовательно, и толщина слоя осадка. Эти обстоятельства не позволяют применять один и тот же фильтрующий элемент для эффективногG разделения: различного рода продуктов.

Целью изобретения является повышение степени разделения.

Цель достигается тем, что в центробежном устройстве для фильтрования суспензий в полости ротора размещен редуктор, выходные валы которого расположены внутри перфорированных цилиндров и снабжены дисками, служащими днищами последних и имеющими на периферии окна для выгрузки осадка, при этом к стенке каждого цилиндра перед днищем радиально прикреплены перегородки.

В таком выполнении устройство позволяет повысить степень разделения суспензий путем регулирования процесса центробежного разделения в широком диапазоне при обработке различного рода продуктов. При этом осадок под действием составляющей центробежной силы, полученной путем наложения,цвух вращательных движений, продвигается по внутренней поверхности каждого перфорированного цилиндра и, достигнув днища, приостанавливается, тормозя следующие за ним порции продукта. Выгрузка осадка происходит в зоне, обусловленной величиной окон, причем эта зона перемещается по периферии периметра перфорированного цилиндра с угловой скоростью, равной разности угловых скоростей вращения фильтрующего элемента вокруг горизонтальной оси и вала с днищем. Таким образом, увеличивается время пребывания осадка в перфорированном цилиндре и увеличивается степень обезвоживания продукта. Регулируя относительную угловую скорость вращения.вала редуктора с днищем можно регулировать процесс центробежной фильтрации и подбирать оптимальный режим центрифугирования для различных продуктов. Все вышеперечисленное приводит к повышению степени разделения суспензий, производительности и качества разделения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое центробежное устройство для

1009515

ИПИ Заказ 2545/5 аж 577 Подписное фильтрования суспензий, продольный разрез, на фиг. 2 — вид A на фиг. 1.

Устройство содержит полый вертикальный вал 1, на котором закреплен полый ротор 2, образующий камеру для приема суспензии. К ротору прикреплены радиально: патрубки 3 установленные в подшипниках 4, закрытых крышками 5. К патрубкам 3 прикреплены соосно гильзы 6 и втулки 7 с выемками, образующими винтовые каналы 8. К гильзам прикреплены соосно фильтрующие элементы 9, выполненные в виде перфорированных цилиндров. В полости ротора 2 размещен редуктор 10, выходные валы 11 которого соосно.установлены внутри фильтрующих элементов 9 в подшипниках 12 и 13. На каждом валу 11 жест- ко закреплен диск 14 с окнами 15 для выгрузки осадка. Приводной вал

16 редуктора 10 размещен в полом валу 1. Скорость вращения валов 11 с дисками 14, которые являются днищами перфорированных цилиндров, отлична от скорости вращения последних вокруг своей горизонтальной оси.

Для предотвращения проскальзывания продукта относительно фильтрующего элемента 9 в тангенциальном направлении под действием сил трения осадка о днище 14 к стенке перфорированного цилиндра, перед днищем

14 радиально прикреплены перегородки 17.

Устройство работает следующим образом.

Суспензия поступает в полость ротора 2, под действием. центробежной силы отбрасйвается к его стенкам и проходит через патрубки 3.

Проходя через винтовые каналы 8, суспензия приводит во вращение вок руг своей оси патрубки 3, гильзы 6, втулки 7 и фильтрующие элементы 9, скрепленные вместе. На выходе из винтовых каналов суспензия попадает . в фильтрующие элементы 9. За счет вращения ротора .2 вместе с патрубками 3 вокруг вертикальной оси в зонах фильтрования суспензия прижима10 ется к стенке под действием кориолисовых сил. За счет вращения патрубков и фильтрующих элементов вок" руг своей оси суспензия равномерно прижимается к внутренней поверхнос15 ти последних. Под действием составляющей центробежной силы, полученной путем наложения двух вращательных движений, осадок постоянно продвигается, перемешивается-на внутренней поверхности перфорированного цилиндра и, достигнув днища 14, приостанавливается, тормозя следующие за ним порции продукта. Выгрузка осадка происходит только в зоне, обусловленной величиной окон 15, причем эта зона перемещается по периферии периметра перфорированного цилиндра с угловой скоростью, равной разности угловых скоростей вращения фильтрующего элемента 9 вокруг горизонтальной оси и днища 14 с валом 11. При этом увеличивается время пребывания осадка в перфорированном цилиндре и степень обезвожива-ния продукта. Поэтому, изменяя от35 носительную угловую скорость вра-, щения днища 14 с валом 11 редуктора 10, можно регулировать процесс центробежной фильтрации и подбирать оптимальный режим разделения для ря4p да продуктов.

Филиал ППП "Патент", Ужгород, ул. Проектная, 4