ЦЕНТРИФУГА

Предлагаемое техническое решение относится к классу отстойных центрифуг, предназначенных для разделения электропроводных ньютоновских и неньютоновских жидкостей, содержащих патогенные микроорганизмы, которое может найти применение в медицине, фармакологии, сельском хозяйстве и в экологических процессах очистки сточных вод.
Известна фильтрующая центрифуга, содержащая корпус, установленный внутри него ротор, и размещенное внутри ротора кольцо, при этом кольцо жестко закреплено на верхней части корпуса и имеет равномерно перфорированную боковую поверхность, при этом отношение радиуса кольца к радиусу ротора постоянно по высоте [Патент №88292, В04В 3/00, 2009].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность обеззараживания воды, так как патогенная флора практически в фильтрате остается без изменения.
Известна конструкция фильтрующей центрифуги, содержащей корпус, установленный в него ротор и два электрода, один из которых размещен внутри ротора [Патент Японии №45-56478, кл. 72 С 35, опублик. 1975].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится накопление уловленных частиц внутри ротора и сложность их непрерывного удаления наружу, что приводит к уменьшению производительности.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявленному объекту и принятым за прототип является фильтрующая центрифуга, содержащая корпус, установленный в него ротор и два электрода, один из которых размещен внутри ротора, при этом электрод, размещенный внутри ротора, состоит из радиальных ребер, установленный с зазором относительно стенки последнего и жестко соединенных в верхней части кольцом, причем вторым электродом является стенка ротора [А.с. СССР №1007740, В04В 3/00, 1983].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится неодинаковое время пребывания очищаемой от микроорганизмов жидкости в электрическом поле, так как в нижней части ротора поступающие объемы жидкости фильтруются практически без обеззараживания в электрическом поле, то есть их время обеззараживания стремится к нулю. Это приводит к низкой общей степени обеззараживания фильтрата и низкой производительности.
Техническим результатом предлагаемой конструкции центрифуги является увеличение производительности.
Поставленный технический результат достигается тем, что центрифуга, содержащая корпус, установленный внутри него конический ротор и два электрода, один из которых размещен внутри конического ротора и установлен с зазором относительно стенки последнего и жестко соединен в верхней части кольцом, присоединенным к электроду и прикрепленным к корпусу через электроизоляторы, при этом вторым электродом является стенка ротора, причем первый электрод выполнен в виде жестко прикрепленной к кольцу конической гильзы с углом конусности, равным углу конусности ротора, при этом корпус и ротор заземлены.
Жесткое прикрепление к кольцу являющейся первым электродом конической гильзы с углом конусности, равным углу конусности ротора, обеспечивает одинаковое время пребывания очищаемой от микроорганизмов жидкости в электрическом поле и одинаковую напряженность электрического поля в зазоре между коническими стенками гильзы и ротора, что приводит к повышению степени обеззараживания и производительности по фугату.
Заземление корпуса и ротора снижает вероятность короткого замыкания, приводящего к остановке работы центрифуги, что увеличивает основное время эксплуатации и в целом производительность.
На чертеже изображена схема общего вида предлагаемой конструкции центрифуги в разрезе.
Центрифуга состоит из неподвижного корпуса 1 для приема фугата, внутри которого на валу 2 установлен конический ротор 3. Внутри конического ротора 3 установлена труба 4 для подачи очищаемой жидкости. Внутри конического ротора 3 осесимметрично с ним установлено кольцо 5. Кольцо 5 жестко закреплено на верхней части корпуса 1 через электроизоляторы 6. К кольцу 5 жестко прикреплена коническая гильза 7 с углом конусности равным углу конусности конического ротора 3. В верхней части конического ротора 3 с его внутренней стороны герметично установлен кольцевой отражатель 8, чтобы предотвращать перетекание осадка из конического ротора 3. Само кольцо 5 присоединено к положительному полюсу источника постоянного тока (на схеме не показан), а корпус 1 и конический ротор 3 заземлены (9 и 10). Для слива фугата из корпуса 1 в его днище установлен патрубок 11.
Центрифуга работает следующим образом.
При вращении вала 2 с угловой скоростью вместе с ним вращается конический ротор 3. На кольцо 5 подают положительный потенциал от источника постоянного тока. По трубе 4 подают очищаемую жидкость, которая под действием центробежной силы образует слой этой жидкости на стенке конического ротора 3, заполняя полностью кольцевой зазор между коническими стенками гильзы 7 и конического ротора 3. Под действием электрического тока, идущего по электропроводной очищаемой жидкости от гильзы 7 к коническому ротору 3, происходит ее обеззараживание и одновременно под действием центробежной силы частицы дисперсной фазы оседают на стенке конического ротора 3. Очищенный от микроорганизмов и дисперсной фазы фугат переливается через верхнюю часть конического ротора 3 между его боковой стенкой и кольцевым отражателем 8 в корпус 1 и из него сливается по патрубку 11.
Таким образом, жесткое прикрепление к кольцу 5 конической гильзы 7 с углом конусности, равным углу конусности ротора 3, и заземление корпуса 1 и конического ротора 3, позволяет одновременно с (9 и 10) удалением очищаемой электропроводной жидкостью частиц дисперсной фазы, проводить обеззараживание этой жидкости, что способствует повышению производительности по фугату.