Вертикальная фильтрующая центрифуга для разделения суспензий

Авторы патента:

B04B3/02 - выгрузка твердых частиц из барабанов устройствами, установленными соосно с барабаном и перемещающимися возвратно-поступательно, т.е. центрифуги с пульсирующей выгрузкой осадка

Владельцы патента RU 2246359:

Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр" (BY)

Изобретение относится к фильтрующим центрифугам с вертикальной осью вращения ротора для разделения суспензий на твердую и жидкую фазы. Центрифуга содержит вал, корпус в виде стакана, жестко установленного на валу и выполненного в нижней части боковой стенки с отверстиями для вывода жидкой фазы, крышку корпуса с центральным отверстием для подачи суспензии, установленную с возможностью осевых перемещений, фильтроэлемент в виде диска, расположенный в корпусе с разделением его полости на верхнюю и нижнюю части, жестко соединенный с крышкой и установленный на валу с возможностью осевых перемещений, и механизм осевых перемещений фильтроэлемента. Механизм содержит кольцевую камеру, расположенную под дном корпуса коаксиально валу, перегородку в виде диска, расположенную в кольцевой камере на валу с возможностью осевых перемещений и жестко соединенную с фильтроэлементом, и каналы для подачи рабочего тела в кольцевую камеру в пространство под перегородкой и в пространство над перегородкой. Изобретение позволяет повысить эффективность разделения суспензии на твердую и жидкую фазы путем достижения технического результата, заключающегося в обеспечении исключения смешения разделенных фаз за счет их вывода из центрифуги в разных направлениях. 1 ил.

Изобретение относится к центробежным устройствам для разделения суспензий на твердую и жидкую фазы, а именно к фильтрующим центрифугам с вертикальной осью вращения ротора, и может найти применение в пищевой, химической, микробиологической и других отраслях промышленности.

Известна вертикальная фильтрующая центрифуга для разделения суспензий, содержащая вал, верхняя и нижняя части которого выполнены полыми, корпус, жестко закрепленный на валу и состоящий из конусообразных основания и крышки, и конусообразный фильтроэлемент, расположенный в корпусе с разделением полости корпуса на верхнюю часть, имеющую сообщение с полостью верхней части вала, и нижнюю часть, имеющую сообщение с полостью нижней части вала [1].

Однако известная центрифуга обладает низкой эффективностью разделения суспензий на твердую и жидкую фазы из-за того, что полость сбора осадка примыкает через сито к полости сбора жидкой фазы, находящейся под избыточным давлением, и это препятствует осуществляться отжатию жидкой фазы от твердой. Кроме этого, для вывода твердой фазы требуется частичная разборка центрифуги, что делает использование центрифуги высокотрудоемким.

Известна также вертикальная фильтрующая центрифуга для разделения суспензий, содержащая вал, корпус в виде стакана, установленного на валу дном вниз, фильтроэлемент, установленный на валу внутри корпуса с разделением полости корпуса на верхнюю и нижнюю части, и конусообразный толкатель для выгрузки твердой фазы, жестко установленный на валу в нижней части полости корпуса, при этом вал установлен с возможностью осевых перемещений, подпружинен к корпусу и в верхней части имеет полость для подачи суспензии, сообщающуюся с нижней частью полости корпуса, а фильтроэлемент выполнен в виде усеченного конуса [2].

Однако известная центрифуга обладает низкой эффективностью разделения суспензии на твердую и жидкую фазы из-за того, что разделенные фазы выводятся из центрифуги в одном направлении и это способствует их смешению. Кроме этого, центрифуга обладает достаточно большими потерями отделенной твердой фазы из-за того, что при перемещении в исходное положение толкатель часть фазы захватывает, и это способствует ее накоплению в нижней части корпуса, а также низкой надежностью в работе из-за того, механизм возврата толкателя в исходное положение выполнен в виде пружины.

Задача изобретения состоит в повышении эффективности разделения суспензии на твердую и жидкую фазы за счет достижения технического результата, заключающегося в обеспечении исключения смешения разделенных фаз за счет их вывода из центрифуги в разных направлениях, а также в повышении надежности работы центрифуги и снижении потерь отделенной твердой фазы за счет достижения технического результата, заключающегося в обеспечении снижения возврата фазы в нижнюю часть корпуса и в обеспечении повышения надежности работы механизма возврата толкателя.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем достижения указанного технического результата в вертикальной фильтрующей центрифуге для разделения суспензий, содержащей вал, корпус в виде стакана, установленного на валу дном вниз, фильтроэлемент, установленный на валу внутри корпуса с разделением полости корпуса на верхнюю и нижнюю части, корпус снабжен подвижной в осевом направлении крышкой с центральным отверстием для подачи суспензии в верхнюю часть полости корпуса и выполнен в нижней части боковой стенки с отверстиями для отвода жидкой фазы, фильтроэлемент выполнен в виде диска, жестко соединен с крышкой корпуса и установлен на валу с возможностью осевых перемещений, а центрифуга дополнительно снабжена механизмом осевых перемещений фильтроэлемента, содержащим кольцевую камеру, расположенную под дном корпуса коаксиально валу, перегородку в виде диска, расположенную продольно в кольцевой камере, жестко соединенную с фильтроэлементом и установленную на валу с возможностью осевых перемещений, и выполненные в нижней части вала канал для подачи рабочего тела в полость кольцевой камеры, расположенную под перегородкой, и канал для подачи рабочего тела в полость кольцевой камеры, расположенную над перегородкой.

Изобретение поясняется чертежом - общий вид центрифуги в разрезе.

Вертикальная фильтрующая центрифуга для разделения суспензий содержит вал 1, корпус 2 в виде стакана, жестко установленного на валу 1 дном вниз и выполненного в нижней части боковой стенки с отверстиями 3 для вывода жидкой фазы из центрифуги, крышку 4 корпуса 2 с центральным отверстием 5 для подачи суспензии, установленную с возможностью осевых перемещений, фильтроэлемент 6 в виде диска, расположенный в корпусе 2 с разделением его полости на верхнюю часть 7 и нижнюю часть 8, жестко соединенный с крышкой 4 и установленный на валу 1 с возможностью осевых перемещений, и механизм осевых перемещений фильтроэлемента 6, содержащий кольцевую камеру 9, расположенную под дном корпуса 2 коаксиально валу 1, перегородку 10 в виде диска, расположенную в кольцевой камере 9 на валу 1 с возможностью осевых перемещений и жестко соединенную с фильтроэлементом 6, и выполненные в нижней части вала 1 канал 11 для подачи рабочего тела в полость кольцевой камеры 9, расположенную под перегородкой 10, и канал 12 для подачи рабочего тела в полость кольцевой камеры 9, расположенную над перегородкой 10.

Изобретение используют следующим образом.

Электропривод (на чертеже не показан) посредством вала 1 придает вращение корпусу 2 с требуемой скоростью, в котором возникает поле центробежных сил. Через окно 5 крышки 4 в верхнюю часть 7 корпуса 2 подают суспензию (например, молочный сахар).

Под действием поля центробежных сил жидкая фаза суспензии приходит через фильтроэлемент 6, поступает в нижнюю часть 8 полости корпуса 2, выводится из центрифуги через отверстия 3 и поступает в сборник (на чертеже не показан) жидкой фазы. Твердая фаза суспензии задерживается на фильтроэлементе 6.

После накопления твердой фазы на фильтроэлементе 6 в достаточном количестве подачу суспензии прекращают, но продолжают вращение корпуса 1 для достижения более полного отделения жидкой фазы от твердой. Для вывода твердой фазы из центрифуги при вращающемся корпусе 2 рабочее тело (например, сжатый газ) через канал 11 подают в полость кольцевой камеры 9, расположенную под перегородкой 10, в которой возникает избыточное давление. Под действием избыточного давления перегородка 10 перемещается вверх, и вместе с ней перемещаются фильтроэлемент 6, т.к. он жестко соединен с перегородкой 10, и крышка 4, т.к. она жестко соединена с фильтроэлементом 6. При этом фильтроэлемент 6 располагается заподлицо с боковой стенкой корпуса 2. Под действием поля центробежных сил твердая фаза выводится из центрифуги в сборник (на чертеже не показан) твердой фазы.

Таким образом, заявленное изобретение обеспечивает вывод из центрифуги разделенных твердой и жидкой фаз в разных направлениях, что исключает их смешение и позволяет повысить эффективность разделения суспензии.

После окончания цикла разделения суспензии через канал 12 рабочее тело подают в полость кольцевой камеры 9, расположенную над перегородкой 10, в которой возникает избыточное давление. Под действием избыточного давления перегородка 10, a вместе с ней фильтроэлемент 6 и крышка 4 перемещаются вниз до исходного положения.

Таким образом, заявленное изобретение обеспечивает повышение надежности работы центрифуги и снижение потерь твердой фазы.

Источники информации

1. Авт. св. СССР №442843, В 04 В 1/02, публ. 15.09.74.

2. Авт. св. СССР №1044338, В 04 В 1/02, публ. 30.09.83.

Вертикальная фильтрующая центрифуга для разделения суспензий, характеризующаяся тем, что она содержит вал, корпус в виде стакана, установленного на валу дном вниз, и фильтроэлемент, установленный на валу внутри корпуса с разделением полости корпуса на верхнюю и нижнюю части, при этом корпус снабжен подвижной в осевом направлении крышкой с центральным отверстием для подачи суспензии в верхнюю часть полости корпуса и выполнен в нижней части боковой стенки с отверстиями для вывода жидкой фазы, фильтроэлемент выполнен в виде диска, жестко соединен с крышкой корпуса и установлен на валу с возможностью осевых перемещений, а центрифуга дополнительно снабжена механизмом осевых перемещений фильтроэлемента, содержащим кольцевую камеру, расположенную под дном корпуса коаксиально валу, перегородку в виде диска, расположенную вдоль полости кольцевой камеры, жестко соединенную с фильтроэлементом и установленную на валу с возможностью осевых перемещений, и выполненные в нижней части вала канал для подачи рабочего тела в полость кольцевой камеры, расположенную под перегородкой, и канал для подачи рабочего тела в полость кольцевой камеры, расположенную над перегородкой.

Центрифуга с выворачиваемым фильтром // 2188081

Изобретение относится к центрифуге с выворачиваемым фильтром, предназначенной для разделения состоящих из жидкой и твердой фаз смесей и имеющей вращающийся от привода барабан, расположенный в барабане выворачиваемый тканевый фильтр, приемную камеру для фильтрата, предназначенную для сбора и отвода жидкого фильтрата, отделяемого центрифугированием от смеси жидкой и твердой фаз при нахождении тканевого фильтра внутри барабана, приемную камеру для твердых веществ, предназначенную для сбора и удаления твердой фазы (фильтровального осадка), отделяемой от смеси жидкой и твердой фаз при дальнейшем вращении барабана с вывернутым наружу тканевым фильтром, и кольцевой зазор, окружающий по краю барабан на участке приемной камеры для фильтрата и приемной камеры для твердых веществ.

Устройство для измерения массы в центрифугах // 2185606

Изобретение относится к весоизмерительной технике. .

Центрифуга с выворачиваемым фильтром // 2182852

Фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром // 2096093

Изобретение относится к фильтрующей центрифуге с выворачиваемым фильтром, содержащей нагружаемый повышенным или пониженным давлением барабан, установленный в корпусе без промежуточных опор с возможностью вращения и снабженный радиальными пропускными отверстиями для фильтрата, крышку, закрывающую открытый торец барабана, причем барабан и крышка установлены с возможностью перемещения в осевом направлении относительно друг друга, загрузочное отверстие для фильтруемой суспензии, предусмотренное в крышке, и питающую трубу, проходящую с уплотнением через загрузочное отверстие.

Способ эксплуатации пульсирующей центрифуги непрерывного действия // 2093274

Изобретение относится к способу эксплуатации пульсирующей центрифуги непрерывного действия, по которому пульсирующее днище циклически движется относительно перфорированного барабана в осевом направлении между выдвинутым и возвращенным положениями при движении вперед или назад, причем к пульсирующей центрифуге прерывисто, синхронно с циклом смещения пульсирующего днища подводится смесь веществ и на перфорированном барабане образуется кек обезвоженного фильтрацией твердого материала.

Центробежный фильтр // 2086311

Изобретение относится к центробежным фильтрам и может быть использовано в химической, металлообрабатывающей промышленности для очистки СОЖ и других жидкостей от взвешенных частиц, стружки и иных твердых включений.

Центрифуга с выворачиваемым фильтром // 2081708

Изобретение относится к центрифуге с выворачиваемым фильтром, содержащей консольно смонтированный в корпусе с возможностью вращения вокруг оси барабан, предназначенный для заполнения его подлежащей разделению суспензией, имеющий в стенке радиальные отверстия для прохода фильтрата и закрытой с одной стороны жестко прикрепленной к нему торцевой стенкой, крышку, закрывающую барабан с противоположного открытого торца, и смонтированную с возможностью осевого перемещения относительно барабана питающему трубу, проходящую через отверстие в крышке барабана и предназначенную для загрузки суспензии в его внутреннее пространство, днище, жестко скрепленное с крышкой барабана на расстоянии от нее, фильтровальную оболочку в виде рукава, прикрепленную с одной стороны к ободу открытого торца барабана, а с другой стороны к днищу, полый вал, жестко соединенный с торцевой стенкой барабана, выдвижной вал, смонтированный внутри полового вала с возможностью осевого перемещения, соединенный с днищем барабана и предназначенный для выворачивания фильтровальной оболочки, а также средства для вращения барабана и перемещения выдвижного вала относительно полого.

Фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром // 2067893

Изобретение относится к фильтрующей центрифуге с выворачиваемым фильтром, содержащей установленный с корпусе с возможностью вращения барабан, имеющий радиальные отверстия для прохода фильтрата, покрывающую радиальные отверстия выворачиваемую фильтровальную ткань, закрывающую одну торцевую сторону барабана крышку, предусмотренное в крышке отверстие для загрузки фильтруемой суспензии и проходящую через отверстие в крышке питающую трубу, причем барабан и крышка установлены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга посредством приводимого во вращение полого вала и перемещаемого в нем туда и обратно наподобие телескопа несущего вала в целях выворачивания фильтровальной ткани.

Фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром // 2067501

Изобретение относится к фильтрующей центрифуге с выворачиваемым фильтром, содержащей установленный в корпусе с возможностью вращения барабан, имеющий радиальные отверстия для прохода фильтрата, покрывающую радиальные отверстия выворачиваемую фильтровальную ткань, закрывающую одну торцевую сторону барабана крышку, предусмотренное в крышке отверстие для загрузки фильтруемой суспензии, проходящую через отверстие в крышке питающую трубу и предохранительное приспособление, предотвращающее открывание барабана путем приподнятия крышки с него, пока барабан вращается с числом оборотов выше критического, при превышении которого открывание барабана связано с опасностью, причем барабан и крышка установлены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга посредством приводимого во вращение полого вала и перемещаемого в нем туда и обратно наподобие телескопа несущего вала в целях выворачивания фильтровальной ткани.