Центрифуга

Авторы патента:

Светлов Сергей Алексеевич (RU)

Светлова Ольга Рафаиловна (RU)

Ненашев Дмитрий Михайлович (RU)

Жигулин Иван Иванович (RU)

B04B11/02 - непрерывная загрузка или разгрузка; устройства для ее регулирования

Владельцы патента RU 2348463:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) (RU)

Техническое решение относится к области устройств для разделения жидких неоднородных сред и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Центрифуга включает кожух с технологическими патрубками, установленный в нем на валу ротор, состоящий из обечайки и крышки, размещенный внутри ротора на валу диск с лопастями, разделяющий внутреннее пространство ротора на две части. При этом диск соединен с трубкой, установленной внутри вала, и насосом для подачи промывной жидкости, при этом диск содержит радиальные каналы, на выходе из которых установлены сопла. Предлагаемое техническое решение позволяет автоматизировать выгрузку осадка из ротора центрифуги и, следовательно, повысить производительность процесса разделения жидких неоднородных сред, содержащих хрупкие твердые частицы, разрушаемые при механическом воздействии, уменьшить расход промывной жидкости и вероятность попадания разделяемых сред в узлы трения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Техническое решение 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.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является центрифуга (RU 2179893 С2, 27.02.2002), 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: сложность в обеспечении герметичного соединения обечаек после выгрузки осадка из ротора вследствие попадания твердой фазы в уплотнения между обечайками, что приводит к перекосу обечаек ротора и значительной вибрации центрифуги, длительность процесса удаления осадка, большой расход промывной жидкости.

Предлагаемое техническое решение позволяет автоматизировать выгрузку осадка из ротора центрифуги и, следовательно, повысить производительность процесса разделения жидких неоднородных сред, содержащих хрупкие твердые частицы, разрушаемые при механическом воздействии, уменьшить расход промывной жидкости и вероятность попадания разделяемых сред в узлы трения.

Это достигается тем, что предлагаемая центрифуга включает кожух с технологическими патрубками, установленный в нем на валу ротор, состоящий из обечайки и крышки, размещенный внутри ротора на валу диск с лопастями, разделяющий внутреннее пространство ротора на две части согласно изобретению, диск соединен с трубкой, установленной внутри вала, и насосом для подачи промывной жидкости, при этом диск содержит радиальные каналы, на выходе из которых установлены сопла. При этом отверстие сопла расположено под углом к оси радиального канала в диске. Использование в центрифуге диска с трубкой и радиальными каналами, обеспечивающими подачу промывной жидкости в направлении осадка, находящегося в роторе, позволяет создать условия для выгрузки осадка за счет взмучивания частиц осадка потоком жидкости, поступающей под давлением. Сопла, установленные в каналах, дают возможность регулировать давление и скорость струи, а также направление струи жидкости, воздействующей на слой осадка, находящегося на внутренней стенке ротора.

На фиг.1 представлена центрифуга, разрез вдоль оси; на фиг.2 - сечение отверстия в диске; на фиг.3 - вариант сопла с наклонным отверстием.

Центрифуга состоит из кожуха 1 с патрубками 2, 3 и 4 соответственно для ввода исходной суспензии, вывода очищенной жидкости и осадка, размещенный на валу 5 ротор, состоящий из коническо-цилиндрической обечайки 6 и конической крышки 7. Внутри ротора на валу 5 установлен диск 8, соединенный с трубкой 9, проходящей внутри вала. На поверхности диска укреплены лопасти 10. Диск делит внутренний объем ротора на две зоны: зону 11 - подачи суспензии и зону 12 - осаждения твердой фазы, образования слоя осадка и отвода очищенной жидкости. В нижней части обечайки выполнены сливные отверстия 13. Диск 8 с трубкой 9 и ротор зафиксированы на валу 5 гайкой 14. Отверстие 15, расположенное внутри трубки 9, сообщается с радиальными каналами 16 диска 8. Между диском 8 и валом 5 установлено манжетное уплотнение 17. Вал 5 размещен в корпусе центрифуги в подшипниковой опоре 18. Внутри каналов установлены сопла 19, имеющие отверстия 20 для подачи промывной жидкости в зону 12 в направлении внутренней цилиндрической стенки ротора. Отверстия в соплах 19 могут быть выполнены под углом а к оси канала. Привод вала центрифуги и устройство для подачи промывной жидкости в отверстие трубки, расположенной внутри вала, условно не показаны.

Центрифуга работает следующим образом.

Исходная разделяемая среда через входной патрубок 2 поступает на диск 8 ротора и с помощью лопастей 10 приобретает необходимую окружную скорость. Под действием центробежной силы твердая фаза (осадок) направляется к внутренним стенкам ротора в зону осаждения 12, а очищенная от твердой фазы жидкость через сливные отверстия 13 поступает в кожух 1 и выводится из центрифуги через патрубок 3. Сгущенная суспензия (осадок) периодически выгружается из ротора путем уменьшения скорости вращения вала 5 ротора, его остановки и подачи в зону 12 ротора через каналы в диске промывной жидкости. Осадок выводится вместе с промывной жидкостью через патрубок 4. Принцип выгрузки осадка из ротора состоит в следующем. По окончании цикла центрифугирования прекращается подача суспензии в центрифугу. Ротор останавливается и по трубке 9 в радиальные каналы 16 диска и сопла 19 подается промывная жидкость под давлением. Под действием струй жидкости, выходящих из отверстий 20, происходит смыв осадка с внутренней поверхности ротора. Данный эффект обусловлен значительной скоростью струи промывной жидкости относительно стенки ротора. Размытый осадок из ротора вытекает через отверстия 13 вместе с промывной жидкостью. После окончательной выгрузки осадка цикл технологических операций по разделению суспензии повторяется. Перекрывают отверстие трубки 9 и постепенно увеличивают скорость вращения ротора. При достижении ротором требуемой скорости возобновляется подача исходной суспензии в центрифугу.

Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить производительность центрифуги при разделении суспензий, упростить конструкцию ротора центрифуги, обеспечить быстрое удаление осадка и промывку ротора, при этом не нарушается герметичность соединения обечайки с крышкой и балансировка ротора, уменьшить расход промывной жидкости. Работоспособность центрифуги проверена на суспензиях, содержащих частицы продуктов переработки целлюлозы с концентрацией твердой фазы в исходной суспензии до 10%.

1. Центрифуга, включающая кожух с технологическими патрубками, установленный в нем на валу ротор, состоящий из обечайки и крышки, размещенный внутри ротора на валу диск с лопастями, разделяющий внутреннее пространство ротора на две части, отличающаяся тем, что диск соединен с трубкой, установленной внутри вала, и насосом для подачи промывной жидкости, при этом диск содержит радиальные каналы, на выходе из которых установлены сопла.

2. Центрифуга по п.1, отличающаяся тем, что отверстие сопла расположено под углом к оси радиального канала в диске.

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к оборудованию для центрифугирования утфелей сахарного производства. .

Способ восстановления проходимости трасс газовой центрифуги // 2279926

Изобретение относится к газовым центрифугам, а именно к восстановлению проходимости (работоспособности) трасс газовой центрифуги. .

Сепаратор для разделения текучей среды и способ разделения смеси текучих сред // 2266162

Изобретение относится к центробежной сепарационной системе, предназначенной для очистки воды, которая загрязнена органическими и неорганическими материалами. .

Герметический сепаратор для разделения эмульсий // 2262990

Изобретение относится к оборудованию для разделения эмульсии на фракции в поле центробежной силы и может быть использовано в пищевой и других отраслях промышленности.

Сепаратор для разделения эмульсий // 2262989

Шнековая центрифуга // 2258565

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежных сил и может использоваться на предприятиях пищевой и химической промышленности.

Фильтрующая центрифуга для обезвоживания сапропеля // 2253513

Изобретение относится к технологии и аппаратам для обезвоживания, а именно к фильтрующим центрифугам непрерывного действия для обезвоживания сапропеля. .

Сепаратор для разделения эмульсий // 2238803

Изобретение относится к оборудованию для разделения эмульсий на фракции в поле центробежной силы и может быть использовано в пищевой и других отраслях промышленности.

Саморазгружающийся сепаратор жидкости // 2232644

Изобретение относится к сепараторам для жидкости с периодической центробежной выгрузкой осадка и может использоваться в различных отраслях промышленности. .

Инерционная центрифуга для разделения утфеля // 2227163

Изобретение относится к оборудованию для разделения неоднородных систем при помощи центробежных сил и может быть использовано в сахарной промышленности. .

Шнековая центрифуга со сплошным барабаном и выпускными отверстиями для частичного опорожнения и удаления остатков продукта из барабана // 2442659

Трехфазный сепаратор // 2465052

Центробежный сепаратор, имеющий впуск с износостойкими элементами, и элемент зоны подачи с износостойкими элементами // 2540601

Группа изобретений относится к центробежному сепаратору и элементу зоны подачи с износостойкими элементами. Центробежный сепаратор, в частности декантерная центрифуга, содержит корпус, вращающийся вокруг, предпочтительно, горизонтальной оси вращения, причем ось вращения проходит в продольном направлении вращающегося корпуса. Вращающийся корпус содержит барабан и винтовой конвейер, размещенный коаксиально внутри указанного барабана и вращающийся вокруг оси вращения. Винтовой конвейер содержит стержневой корпус, несущий, по меньшей мере, один спиральный виток, причем в стержневом корпусе обеспечена впускная камера. Центробежный сепаратор содержит сепараторную камеру, ограниченную радиально наружу указанным барабаном и ограниченную радиально внутрь внешней периферией стержневого корпуса. Впускная камера содержит две поперечные стенки, в частности проксимальную поперечную стенку и дистальную поперечную стенку, и, по меньшей мере, две продольных стенки, проходящие в продольном направлении между проксимальной поперечной стенкой и дистальной поперечной стенкой. Проксимальная поперечная стенка содержит центральное отверстие для впуска подаваемого материала во впускную камеру, причем отверстия подачи для впуска подаваемого материала в сепараторную камеру из впускной камеры имеются между смежными продольными стенками. Поперечные стенки и продольные стенки имеют внутренние поверхности во внешней периферии стержневого корпуса, причем указанные внутренние поверхности обращены к впускной камере. Сепаратор содержит траекторию подачи, проходящую от центрального отверстия через впускную камеру и через отверстия подачи. Износостойкие элементы, вставляемые через отверстия подачи, полностью ограждают внутренние поверхности дистальной поперечной стенки и продольных стенок от траектории подачи. Износостойкие элементы содержат элемент продольной стенки на каждой продольной стенке, причем элемент продольной стенки содержит изогнутый продольный участок, ограждающий, по меньшей мере, часть внутренней поверхности продольной стенки, и, по меньшей мере, один фланцевый участок, ограждающий часть дистальной поперечной стенки. Центробежный сепаратор содержит элемент зоны подачи для установки в стержневом корпусе винтового конвейера, причем указанным элементом зоны подачи обеспечена впускная камера. Техническим результатом является снижение изнашивания впускной камеры. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ разделения фаз продукта с помощью центрифуги // 2573875

Изобретение относится к способу переработки продукта посредством разделения фаз. Способ переработки продукта посредством разделения фаз по меньшей мере на две жидкие фазы с дополнительной очисткой от твердой фазы содержит стадии, согласно которым: a) перерабатывают продукт в непрерывно работающей центрифуге, выполненной в виде сепаратора, который содержит вращаемый барабан с вертикальной осью вращения, пакет разделительных тарелок с вертикальными каналами, трубу подачи продукта и по меньшей мере два разделительных элемента для отвода более легкой жидкой фазы и более тяжелой жидкой фазы из барабана и отверстия отвода твердой фазы из барабана, причем между более легкой и более тяжелой жидкими фазами (HP, LP) в центрифуге образуется разделительная зона. При этом b) более легкую жидкую фазу (LP) отводят из барабана непрерывно, а более тяжелую фазу (HP) и твердую фазу отводят из барабана с перерывами, причем для обеспечения прерывистого отвода более тяжелой жидкой фазы разделительный элемент перемещают на различные радиусы (Ri, Ra) для отвода более тяжелой фазы. Техническим результатом является обеспечение непрерывного слива более тяжелой фазы, когда в поступающем продукте доля более тяжелой фазы мала по сравнению с долей более легкой фазы. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ разделения фаз продукта посредством центрифуги // 2573876

Изобретение относится к способу обработки продукта путем разделения фаз. Способ непрерывной обработки продукта, в частности растительного или животного масла или жира, путем разделения фаз по меньшей мере на две жидкие фазы, предпочтительно в сочетании с дополнительной очисткой от твердых частиц, содержит следующие стадии, согласно которым: a) обработку продукта осуществляют в центрифуге, выполненной в виде разделительного устройства, содержащего вращаемый барабан, в котором установлен пакет тарелок с подъемными каналами, и снабженной средством подачи продукта и по меньшей мере двумя захватными органами для отвода менее плотной и более плотной жидкой фазы из барабана, а также отверстиями отвода твердой фазы, так что в процессе работы в центрифуге образуется область разделения между менее плотной и более плотной фазой (HP, LP). При этом, b) когда вязкость более плотной жидкой фазы становится выше по меньшей мере одного порогового значения, регулируют радиус для отвода более плотной жидкой фазы. Техническим результатом является обеспечение непрерывного слива более плотной фазы, когда содержание более плотной фазы относительно менее плотной фазы таково, что в процессе работы ее вязкость может значительно увеличиться в момент времени, который невозможно определить с достаточной точностью. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Центрифуга и узел выпускного отверстия указанной центрифуги, обеспечивающий снижение потребляемой мощности // 2593775

Группа изобретений относится к вращающейся машине, в частности к декантерной центрифуге, и к узлу выпускного отверстия жидкой фазы. Вращающаяся машина содержит барабан, установленный с возможностью вращения вокруг оси для создания цилиндрической ванны загружаемой пульпы, причем барабан имеет выпускное отверстие тяжелой фазы, опорную плиту, предусмотренную на одном из продольных концов барабана, по меньшей мере одно выходное отверстие, выполненное в опорной плите, и узел выпускного отверстия жидкой фазы. Узел выпускного отверстия жидкой фазы выполнен с возможностью установки над выходным отверстием вращающейся машины и содержит фланец и входное отверстие, выполненное во фланце. Узел выпускного отверстия жидкой фазы содержит по меньшей мере один открытый прямой канал с продольной осью. При этом продольная ось указанного канала проходит под острым углом к фланцу и указанный канал вытянут вдоль продольной оси. Техническим результатом является улучшение эффективности потребления мощности. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

Установка для обезвоживания рудных или угольных флотоконцентратов // 2602559

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в угольной, горнорудной и химической отрасляхпромышленности для обезвоживания тонкоизмельченных продуктов. Установка для обезвоживания рудных или угольных флотоконцентратов состоит из двух горизонтальных фильтрующих центрифуг с эластичными роторами, рамы, электродвигателя, двух отжимных роликов с автоматическими приводами, трубопроводов подачи исходной пульпы и вывода фугата, клиноременной передачи. Центрифуги смонтированы разгрузочными устройствами навстречу друг другу и имеют общий бункер, общий трубопровод подачи исходной пульпы, снабженный распределительной задвижкой, работающей в автоматическом режиме переключений в соответствии со временем циклов обезвоживания в центрифугах. Вращение роторов обеспечивается электродвигателем с двумя выходами валов через клиноременную передачу. Техническим результатом является повышение эффективности обезвоживания, а также снижение уноса твердых частиц с фугатом. 2 ил.

Способ переработки эмульсии, полученной при гидрометаллургическом извлечении металла // 2624310

Изобретение относится к способу обработки эмульсии, полученной при гидрометаллургическом извлечении металла. В способе центробежной переработки эмульсии, содержащей твердые вещества, полученной при гидрометаллургическом извлечении металла, повторная обработка имеет место в по меньшей мере одном трехфазном декантере (1) для получения первой более легкой жидкой фазы (5), второй жидкой фазы (6) и твердой фазы (7). Способ характеризуется этапами определения действительного значения плотности первой жидкой фазы (5), сравнения действительного значения с заданным значением плотности первой жидкой фазы (5) и установкой давления истечения первой жидкой фазы в качестве функции заданного параметра в зависимости от сравнения определенного действительного/желаемого значения. Техническим результатом изобретения является улучшение способа обработки эмульсии и улучшение способа гидрометаллургического извлечения металла. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.