ЦЕНТРИФУГА С ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ ВЫГРУЗКОЙ ОСАДКА

Полезная модель представляет собой фильтрующую машину непрерывного действия, горизонтальную, с поршневой выгрузкой осадка. Она предназначена для разделения суспензий с твердой фазой в виде крупно- и среднеизмельченных кристаллов, быстро теряющих текучесть. Центрифугу применяют для разделения суспензий со среднеабразивной твердой фазой, состоящей в основном из кристаллических продуктов, а также волокнистых материалов. Центрифуга применяется в производствах, где допустима некоторая потеря осадка через фильтрующие сита, и может быть использована для фильтрации токсичных и воспламеняемых материалов, а также в химической и фармацевтической промышленности.
Известна центрифуга с пульсирующим поршнем для выгрузки осадка, содержащая корпус, устройство подачи, устройства выгрузки твердой и жидкой фаз, ротор, снабженный приводом вращательного движения, приемники осветленной и сгущенной фазы, фильтрующий элемент в виде металлического сита, коническую воронку, диск, перемещающийся возвратно-поступательно, шток и поршень [Процессы и аппараты химической промышленности / Романков П.Г., Курочкина М.И., Мозжерин Ю.Я. - Л.: Химия, 1989. стр. 145].
К недостаткам данного устройства следует отнести сложность конструкции, большие размеры и невысокую эффективность разделения фаз.
Из авторского свидетельства СССР № 591227, класс В04В 3/02, опубликованного 07.08.1976 года известна центрифуга с пульсирующей выгрузкой осадка, содержащая герметичный кожух, расположенный внутри кожуха ротор, станину, имеющую основание и крышку, маслостанцию, размещенный внутри станины главный вал с гидроцилиндром и привод главного вала.
К недостаткам известной установки, принятой в качестве наиболее близкого аналога, следует отнести отсутствие фильтрующего элемента между ротором и толкателем штока гидроцилиндра, что не исключает уноса продукта разделения фаз за пределы зоны размещения ротора, что, в свою очередь, снижает эффективность работы установки.
Техническим результатом, для достижения которого предназначена заявленная полезная модель, является повышение эффективности работы установки, в частности улучшается качество промывки обрабатываемого продукта и повышается производительность.
Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что заявленная полезная модель содержит герметичный кожух, расположенный внутри кожуха ротор, станину, размещенный внутри станины главный вал с гидроцилиндром, маслостанцией и привод главного вала, при этом ротор является двухкаскадным, причем первый каскад содержит толкатель и фильтрующие сита, а второй представляет собой перфорированную обечайку с днищем и с установленными внутри фильтрующими ситами, при этом ротор снабжен питающим конусом с уравнительным кольцом и защитным конусом, а на кожухе центрифуги закреплены подводные коллекторы для подачи промывочной жидкости в зону разделения.
Общая конструкция устройства центрифуги с пульсирующей выгрузкой осадка приведена на фигуре 1. На фигуре 2 приведена конструкция ротора.
Устройство содержит станину 1 (фиг. 1), являющуюся несущей частью, на которой смонтированы все основные узлы устройства.
Основным узлом центрифуги является двухкаскадный ротор цилиндрической формы, консольно закрепленный на валу 2. Ротор (фигура 2) состоит из следующих узлов и деталей: толкателя 3, образующего первый каскад ротора, второго каскада ротора, конуса защитного, конуса питающего, сит и прижимных колец.
Толкатель 3 представляет собой сварную конструкцию из перфорированной обечайки, днища толкателя и кольца. Внутри перфорированной обечайки устанавливаются фильтрующие сита 4. Сита крепятся прижимным кольцом 5, которое является одновременно выталкивающим кольцом для второго каскада ротора. Толкатель по конусной посадке, выполненной в днище, садится на шток и крепится к нему гайкой.
Второй каскад ротора представляет собой сварную конструкцию из перфорированной обечайки и днища. Внутри перфорированной обечайки устанавливаются фильтрующие сита 6 второго каскада.
Второй каскад ротора по посадке, выполненной в его днище, садится на вал и крепится к нему болтами. С тыльной стороны ротора имеется карман, в который подается промывная жидкость для промывки тыльной части толкателя.
Сита первого и второго каскадов представляют собой набранные на стяжках шпальтовые колосники, скрепленные круглыми гайками. Скрепление карт по окружности осуществляется планками, имеющими специальные гнезда под круглые гайки.
При этом на кожухе 9 центрифуги закреплены подводные коллекторы 12 для подачи промывочной жидкости в зону разделения, а над рабочей поверхностью первого и второго каскада установлены промывочные форсунки, к которым осуществляется подвод промывочных жидкостей через подводные коллекторы.
Вал 2 вращается в подшипниках, установленных в станине. Вращение ротору передается от электродвигателя через центробежную муфту, встроенную в шкив, посредством клиноременной передачи. Внутри вала в бронзовых втулках перемещается шток 7 толкателя 3. На передней части вала и штока устанавливаются первый и второй каскады ротора, на задней - гидроцилиндр 8. На переднем фланце станины крепится кожух 9, имеющий проемы для выхода осадка и фильтрата, а также штуцера для подвода суспензии, промывной жидкости и отсоса паров. Возвратно-поступательное движение толкателя осуществляется от гидравлического цилиндра, поршень которого приводится в движение путем подвода масла под давлением из маслосистемы.
Суспензия по трубе загрузки поступает в пространство между питающим 10 (служащим для раскручивания поступающей в ротор суспензии и ее равномерного распределения по ситам первого каскада) и защитным 11 (предотвращающим попадание суспензии в тыльную полость толкателя) конусами, раскручивается и центробежной силой отбрасывается на сита 4 первого каскада. Жидкая фаза суспензии уходит через сита в кожух 9, а твердая накапливается на ситах. При движении толкателя с ситами первого каскада вперед осадок наталкивается на неподвижное съемное кольцо 5 и останавливается, а очищенные сита уходят под кольцо. При движении толкателя 3 назад осадок перемещается вместе с ситами, а на очищенные сита поступает новая порция суспензии. Таким образом, толкатель, совершая пульсирующее движение, постепенно перемещает осадок по всей длине первого каскада ротора и пересыпается на сита 6 второго каскада. При перемещении осадка вдоль ротора вначале происходит основной отжим жидкой фазы, затем просушка, в случае необходимости - промывка осадка, и окончательная просушка осадка.
При промывке осадка происходит вытеснение остатков маточного раствора промывочной жидкостью. Промывку осадка производят путем подачи промывочной жидкости в необходимую зону ротора центрифуги. Количество подаваемой промывочной жидкости определяется требованиями технологического процесса.
Влажность осадка регулируется количеством возвратно-поступательных ходов толкателя, т.е. временем пребывания осадка в роторе центрифуги и числом оборотов ротора центрифуги.
Разработанное устройство центрифуги также предусматривает некоторые конструктивные решения, улучшающие технико-эксплуатационные показатели. В частности, для осмотра наружной поверхности ротора на боковой поверхности кожуха центрифуги дополнительно установлены два смотровых люка, что позволяет контролировать состояние наружной поверхности ротора без разборки кожуха, это удобство в обслуживании и сокращение времени для осмотра и контроля.
Предусмотрена промывка тыльной поверхностей ротора, которая предотвращает образование осадка на указанной стороне, снижает возможность возникновения неполадок.
Предусмотрен отдельный отвод промывочной жидкости из задней части кожуха, что дает возможность использования промывочной жидкости и дальше в технологической схеме.
Предусмотрена промывка внутренней и наружной поверхностей ротора, что позволяет уменьшить возможность налипания осадка на наружной поверхности ротора, улучшает работу центрифуги и снижает вибрацию ротора.
Применено дополнительное оборудование для сгущения суспензии перед подачей в центрифугу, что позволит улучшить технологические свойства подаваемой суспензии, повысит ее концентрацию, приведет к однородности подаваемой суспензии (постоянство отношения твердой фазы к жидкой). Это улучшает работу центрифуги и повышает ее производительность.