ЦЕНТРИФУГА ОСАДИТЕЛЬНАЯ СО ШНЕКОВОЙ ВЫГРУЗКОЙ ОСАДКА

Полезная модель относится к устройствам для разделения суспензий и может быть использована для отделения твердой фазы от жидкой, например, при очистке сточных вод.
Центрифуги осадительные со шнековой выгрузкой осадка нашли широкое применение для разделения суспензий с нерастворимой твердой фазой.
Характерной особенностью этих центрифуг является наличие неперфорированного ротора с коаксиально расположенным внутри него шнеком. Ротор и шнек вращаются в одну сторону, но с разными скоростями, вследствие чего шнек транспортирует образовавшийся осадок вдоль ротора к разгрузочным окнам.
Известна центрифуга осадительная со шнековой выгрузкой осадка ЦфГШ-0,63 ГИПРОМАШУглеобогащение г.Луганск, включающая кожух, редуктор, ротор цилиндро-конической формы, шнек для выгрузки осадка, выполненный в виде полого барабана со спиралью, трубу питания для продачи суспензии в центрифугу, разгонное устройство, а также окна для выгрузки твердой фазы и отверстия для отвода фугата (Файнерман И.А. Расчеты и конструирование шнековых центрифуг», Москва, Машиностроение, 1981 г., стр.85-86).
К недостаткам данной конструкции следует отнести ее недостаточную надежность и невысокий срок службы. Это объясняется тем, что в процессе работы центрифуги происходит разогрев редуктора. При высоких температурах редуктора снижается срок службы резиновых деталей, подшипниковых узлов, ускоряется износ зубчатых передач, уменьшается безопасность редуктора. Что в целом ведет к снижению надежности всей конструкции. Воздушное охлаждение редуктора, используемое в процессе
работы данной центрифуги, не является достаточно эффективным, особенно для редукторов значительной мощности.
Ближайшим аналогом заявляемой конструкции является центрифуга осадительная немецкой фирмы Humboldt-Bird тип.3, включающая кожух, состоящий из крышки и основания, редуктор, ротор, состоящий из цилиндрической и конической частей, шнек для выгрузки осадка, выполненный в виде полого барабана с навитой на нем спиралью, трубу питания, окна для выгрузки осадка, сливные окна для отвода фугата. Редуктор смазывается и охлаждается за счет циркулирующего жидкого масла, которое подается в редуктор автономной маслостанцией, в которую входят насос, емкости, трубопроводы, фильтры (рекламный проспект фирмы Humboldt-Bird).
К недостаткам данной центрифуги следует отнести громоздкость и сложность конструкции, обусловленные наличием автономной системы охлаждения масла. Наличие трубопроводов, насоса для перекачки масла, дополнительных емкостей - все это приводит к снижению надежности конструкции в целом.
В основу полезной модели поставлена задача создать такую центрифугу осадительную со шнековой выгрузкой осадка, в которой за счет введения нового конструктивного элемента: направляющих лопаток, их размещения и формы выполнения удалось бы достигнуть технического результата, заключающегося в повышении надежности центрифуги.
Данный технический результат достигается тем, что в центрифуге осадительной со шнековой выгрузкой осадка, включающий кожух, состоящий из крышки и основания, установленный в кожухе ротор, состоящий из цилиндрической и конической частей, редуктор, соединенный с помощью фланца ротора и фланца редуктора с цилиндрической частью ротора, расположенный в роторе коаксиально шнек, выполненный в виде полого барабана с навитой на нем спиралью, трубу питания, расположенную в барабане шнека, в конической части ротора выполнены окна для выгрузки
твердой фазы, во фланце ротора и фланце редуктора размещены отверстия для отвода фугата, согласно изобретению, на поверхности фланца редуктора установлены направляющие лопатки, каждая из которых расположена между отверстиями для отвода фугата.
Кроме того, направляющие лопатки установлены радиально.
При этом, направляющие лопатки выполнены плоскими и имеют трапециидальную форму
Сравнительный анализ с ближайшим аналогом свидетельствует, что заявляемая центрифуга осадительная со шнековой выгрузкой осадка отличается тем, что на поверхности фланца редуктора установлены направляющие лопатки, каждая из которых расположена между отверстиями для отвода фугата.
Кроме того, направляющие лопатки установлены радиально.
При этом, направляющие лопатки выполнены плоскими и имеют трапециидальную форму.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом состоит в следующем.
Наличие направляющих лопаток и их размещение обеспечивает следующий эффект. Поток фугата, образующегося в процессе разделения суспензии, выбрасывается из отверстий для отвода фугата и попадает на направляющие лопатки. В связи с тем, что последние вращаются вместе с ротором происходит турбулизация потока, его дробление. Поток фугата ввиде тумана попадает на поверхность редуктора. Поскольку температура фугата ниже температуры редуктора, происходит эффективное охлаждение редуктора в процессе работы центрифуги. Такая простая и несложная в эксплуатации система охлаждения редуктора, по сравнению с ближайшим аналогом, обеспечивает повышение надежности конструкции.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором
Фиг.1 - продольный разрез центрифуги;
Фиг 2 - сечение по А-А.
Центрифуга осадительная со шнековой выгрузкой осадка состоит из кожуха 1, включающего крышку 2 и основание 3. В кожухе 1 установлен ротор 4, состоящий из цилиндрической части 5 и конической части 6 Редуктор 7 соединен с помощью фланца ротора 8 и фланца редуктора 9 с цилиндрической частью 5 ротора 4. Внутри ротора 4 коаксиально ему расположен шнек 10, представляющий собой полый барабан 11 с навитой на нем спиралью 12, витки которой перпендикулярны оси ротора 13. В барабане 11 шнека расположена труба питания 14, по которой в центрифугу подается суспензия. В конической части 6 ротора 4 выполнены окна для выгрузки твердой фазы 15. Во фланце ротора 8 и фланце редуктора 9 размещены отверстия для отвода фугата 16. На поверхности фланца редуктора 9 установлены направляющие лопатки 17, каждая из которых расположена между отверстиями для отвода фугата 16.
В частном случае исполнения направляющие лопатки 17 установлены радиально.
В другом частном случае исполнения направляющие лопатки 17 выполнены плоскими и имеют трапециидальную форму.
Центрифуга работает следующим образом.
Подлежащая разделению суспензия подается по трубе питания 14 и, двигаясь вдоль барабана 11 шнека 10, попадает в ротор 4 центрифуги. Ротор 4 и шнек 10 вращаются в одну сторону, но с разными скоростями благодаря редуктору 7, который передает вращение от ротора 4 к шнеку 10 с необходимым относительным числом оборотов. В роторе 4 под действием центробежных сил, создаваемых вращением ротора, происходит разделение суспензии на твердую фазу и фугат. Твердая фаза отбрасывается к стенкам ротора 4. При этом спираль 12 шнека 10 перемещает твердую фазу из цилиндрической части 5 ротора 4 в коническую часть 6 и способствует выгрузке ее через окна для выгрузки твердой фазы 15. Фугат, образовавшийся при разделении суспензии, течет в противоположном направлении - к отверстиям для отвода фугата 16. Фугат, выбрасывающийся
из отверстий для отвода фугата 16, попадает на направляющие лопатки 17, установленные на поверхности фланца редуктора 9. Поток фугата, ударяясь о направляющие лопатки 17, меняет свое направление, турбулизуется и попадает на поверхность редуктора 7. При температуре фугата ниже температуры корпуса редуктора происходит охлаждение редуктора.