ШНЕКОВАЯ ЦЕНТРИФУГА

Полезная модель относится к оборудованию для центробежного разделения суспензий на жидкую и твердую фракции и может быть использована в химической, машиностроительной, пищевой и других областях промышленности.
Известна шнековая осадительная центрифуга для разделения суспензий, содержащая цилиндро-конический ротор с соосно расположенным внутри цилиндро-коническим шнеком, состоящим из барабана и укрепленных на нем витков, которые в цилиндрической части шнека выполнены перфорированными на участке, составляющем 0,5-0,9 радиуса ротора /Авторское свидетельство СССР №797777, В04В 1/20, 1972/.
Недостатками этой центрифуги являются невысокая производительность, низкая осветлительная способность, обусловленная движением суспензии в зоне осветления по винтовой линии вдоль витков шнека, а также высокая влажность выгружаемой твердой фракции.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является осадительная шнековая центрифуга для разделения суспензий, включающая цилиндро-конический ротор с окнами отвода жидкой и твердой фракций, установленный внутри ротора цилиндро-конический шнек для выгрузки осадка, имеющий окна для ввода суспензии в полость ротора, и питающую трубу, расположенную внутри барабана шнека, при этом между витками шнека в плоскости, параллельной его оси, установлены перегородки, высота которых больше расстояния от горизонтальной оси шнека до окон слива очищенной жидкой фракции/Авторское свидетельство СССР №326985, В04В 1/20, 1972/.
Недостатками этой центрифуги также являются невысокая производительность и высокая влажность выгружаемой твердой фракции.
Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении производительности центрифуги по исходной суспензии при одновременном повышении эффективности разделения суспензии на жидкую и твердую фракции.
Технический результат достигается за счет того, что в шнековой центрифуге для разделения суспензии, включающей полый цилиндро-конический ротор с окнами
отвода жидкой и твердой фракций и соосно расположенным внутри него цилиндро-коническим шнеком со спиральными витками, имеющим окна для ввода суспензии в полость ротора, а также питающую трубу, расположенную внутри шнека, шнек в конической части снабжен, по меньшей мере, одним ребром произвольной формы, расположенным по всей длине конической части, образующая наружной поверхности вращения которого эквидистантна образующей конической части ротора, цилиндрическая часть шнека выполнена ступенчатой, ступень с большим наружным диаметром соединена с конической частью шнека, ступень с меньшим наружным диаметром снабжена двумя и более равноудалено расположенными между собой продольными ребрами, опорными для витков шнека по всей длине ступени с меньшим наружным диаметром, высота ребер равна разнице наружных радиусов ступеней цилиндрической части шнека, при этом меньший наружный диаметр цилиндрической части шнека равен или меньше наружного диаметра окон отвода твердой фракции, а больший наружный диаметр цилиндрической части шнека равен или больше наружного диаметра окон отвода жидкой фракции.
Предпочтительно, что окна для ввода суспензии в полость ротора расположены на стыке ступеней цилиндрической части шнека, а окна отвода жидкой и твердой фракции снабжены регулировочными кольцами.
Полезная модель поясняется чертежами.
На Фиг.1 схематически изображен продольный разрез центрифуги, на Фиг.2 - вид А-А на Фиг.1.
Шнековая центрифуга (Фиг.1, Фиг.2) содержит полый цилиндро-конический ротор 1 с окнами отвода жидкой фракции 2 и твердой фракции 3. Внутри ротора 1 соосно расположен цилиндро-конический шнек 4. Цилиндрическая часть шнека 4 выполнена ступенчатой и имеет окна для ввода суспензии 5 в полость ротора 1, расположенные на стыке ступеней. Ступень с большим наружным диаметром соединена с конической частью шнека, ступень с меньшим наружным диаметром снабжена восемью равноудалено расположенными между собой продольными ребрами 7, опорными для витков 6 шнека 4 по всей длине ступени с меньшим наружным диаметром, при этом, высота ребер 6 равна разнице наружных радиусов ступеней цилиндрической части шнека 4, а коническая часть шнека 4 снабжена двумя ребрами произвольной формы 8, расположенными по всей длине конической части шнека 4. Образующая наружной поверхности вращения ребра 8 эквидистантна образующей конической части ротора 1. Витки 6, имеют по всей длине цилиндрической части шнека
4 одинаковый внутренний диаметр, равный наружному диаметру ступени с большим диаметром, при этом на ступени с меньшим диаметром витки 6 укреплены на опорных ребрах 7. На окнах отвода жидкой фракции 2 и твердой фракции 3 установлены регулировочные кольца 9 и 10 соответственно. Внутри шнека 4 расположена питающая труба 11. В полости ротора 1 между окнами для ввода суспензии 5 в полость ротора 1 и окнами отвода жидкой фракции 2 вдоль ступени цилиндрической части шнека 4 с меньшим диаметром сформирована зона осветления, а между окнами для ввода суспензии 5 и окнами отвода твердой фракции 3 вдоль ступени цилиндрической части шнека 4 с большим диаметром и конической части шнека сформирована зона отжима. Меньший наружный диаметр цилиндрической части шнека 4 равен или меньше наружного диаметра окон отвода твердой фракции 3, а больший наружный диаметр цилиндрической части шнека равен или больше наружного диаметра окон отвода жидкой фракции 2.
На Фиг.2 приведен вид А-А центрифуги, снабженной восемью равноудалено расположенными между собой продольными ребрами 7, опорными для витков 6.
Центрифуга работает следующим образом.
Исходную суспензию по питающей трубе 11 подают в цилиндрическую часть шнека 4, откуда через окна 5 она поступает в полость ротора 1, где по зазорам между поверхностью ступени цилиндрической части шнека 4 с меньшим диаметром и продольными опорными ребрами 7, на которые навиты витки шнека 6, движется к окнам отвода жидкой фракции 2. Под действием центробежной силы взвешенные частицы твердой фракции выходят из потока и оседают на внутренней поверхности ротора 1. Витками 6 шнека 4 твердая фракция перемещается в коническую часть шнека 4, а затем, преодолевая центробежную силу, выгружается из центрифуги через окна 3.
Поскольку в конической части шнека 4 витки отсутствуют, скорость движения твердой фракции в зоне конической части шнека 4 не зависит от относительной скорости вращения шнека, что позволяет ее увеличивать без увеличения влажности твердой фракции. При этом твердая фракция в зоне конической части шнека 4 дополнительно отжимается за счет того, что ее движение против направления действия центробежной силы к окнам отвода твердой фракции 3 обеспечивается напорностью витков 6 цилиндрической части шнека 4. Ребра 8 постоянно вращают твердую фракцию относительно конической поверхности ротора 1, предотвращая забивание проходного сечения между ротором 1 и шнеком 4.
Для достижения необходимых показателей отводимых жидкой и твердой фракций окна отвода жидкой и твердой фракции 2 и 3 снабжают регулировочными кольцами 9 и 10 соответственно.
В предложенной конструкции в зоне осветления суспензия движется к окнам отвода жидкой фракции 2 не по спирали вдоль витков 6, а по кольцевому, разделенному ребрами 7, зазору между шнеком 4 и витками 6 вдоль ребер 7, что позволяет существенно снизить скорость движения суспензии в зоне осветления и за счет этого интенсифицировать процесс отделения твердых частиц в зоне действия центробежных сил.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет повысить производительность центрифуги по исходной суспензии при одновременном повышении эффективности разделения суспензии на жидкую и твердую фракции.