ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ОЧИСТИТЕЛЬ ЖИДКОСТЕЙ

Полезная модель относится к области разделения неоднородных систем в центробежном поле и может быть использована в машиностроительной, нефтеперерабатывающей, энергетической, химической и других отраслях промышленности для очистки от механических примесей различных, в том числе сильнозагрязненных жидкостей.
Известен центробежный очиститель, включающий закрытый колпаком ротор со вставкой тонкослойной очистки жидкости, нижняя крыльчатка которого установлена на конусообразной обечайке, сообщенной через специальный фланец с магистралью подвода очищаемой жидкости и с герметичной емкостью для сбора загрязнений, сползающих во время останова вращения центрифуги с поверхностей осаждения (Патент на полезную модель №45307, опубликованный в Бюл. №13, 2005 г.). Недостатком этого очистителя является то, что его конструкция не предусматривает исполнения ротора центрифуги со вставкой тонкослойной очистки в виде пакета конических тарелок, что сужает область его применения при необходимости очистки сильнозагрязненных исходных жидкостей.
Ближайшим техническим решением к предложенному является центробежный очиститель с герметичной центрифугой, ротор которой представляет собой коническое днище (обечайку), на котором выполнены лопасти нижней крыльчатки, в которую запрессована втулка. Во втулке выполнены четыре ребра для установки на них по шпонке тарелок; между ребрами имеются симметричные осевые пазы для сбора поступающей из межтарельчатого пространства очищенной жидкости и подачи ее в зону напорного диска, которым через центральное отверстие в оси она выводится из центрифуги. Между втулкой и нижней крыльчаткой помещена металлическая тарелка, герметично разделяющая лопасти нижней крыльчатки от осевых межреберных пазов во втулке (Стенд очистки жидкостей СОГ-913К с центрифугой ГЦН-911К. Паспорт 75302.954.00.000 ПС, 1997 г., Акционерное общество «Научно-исследовательский технологический институт» АО «НИТИ-Тесар»). Недостатком очистителя, взятого в качестве прототипа, является то, что конические тарелки ротора, полученные из одной и той же прессформы, имеют строго идентичные характеристики дисбаланса. Будучи установленными в большом количестве (свыше 100 шт.) на втулке ротора в одинаково фиксированном окружном положении, они создают большой суммарный дисбаланс ротора, который не устраняется полностью при балансировке центрифуги. Это приводит к усилению вибрации
поверхностей осаждения конических тарелок в процессе очистки жидкости и, как следствие, к снижению эффективности очистки.
Задачей полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат полезной модели - повышение эффективности очистки жидкости и качества очищаемой жидкости, который достигается тем, что в центробежном очистителе жидкости, содержащем основание с входным и выходным патрубками, полую ось, на которой установлены напорный диск, конусное днище и запрессованная через разделительную тарелку в конусное днище втулка, имеющая две пары диаметрально расположенных аксиальных ребер, на которых установлены своими внутренними отбуртовками конические тарелки, причем первая пара аксиальных ребер втулки имеет ширину, меньшую ширины второй пары аксиальных ребер, а внутренние отбуртовки тарелок снабжены выступом с пазом, ширина которого равна ширине первой пары аксиальных ребер втулки, причем конические тарелки поочередно сопрягаются своим пазом с ребрами первой пары.
На фиг.1 представлен продольный разрез центробежного очистителя с выделенными фрагментами: А - поочередная установка тарелок на втулку, Б и В - межреберное пространство для сбора и подачи очищенной жидкости к напорному диску.
На фиг.2 - втулка в плане,
на фиг.3 - разрез А-А фиг.2,
на фиг.4 - коническая тарелка в плане,
на фиг.5 - продольный разрез тарелки.
Центробежный очиститель (фиг.1) состоит из двух основных узлов: неподвижного и вращающегося (ротора).
Неподвижная часть состоит из основания 1 с входным 2 и выходным 3 штуцерами, полой оси 4, по которой отводится очищенная жидкость напорным диском 5.
Ротор состоит из конусного днища 6, на котором выполнены ребра нижней крыльчатки 7, втулки 8, которая через подшипники скольжения 9 и 10 установлена на полой оси 4. Ротор закрыт колпаком 11, который установлен на конусном днище б через уплотнение 12 и фиксируется от осевых перемещений и проворота относительно днища 6 стопорным кольцом 13. Втулка 8 запрессована в нижнюю крыльчатку 7 с установкой между ними разделительной тарелки 14, герметично отделяющей межреберное пространство нижней крыльчатки 7 от торца втулки 8. В верхнем торце колпака встроена пробка 15 для выпуска воздуха. В нижней части конусного днища 6 предусмотрен шкив 16 для привода вращения от электродвигателя через ременную передачу. На втулку 8 устанавливается пакет из конических тарелок 17 для тонкослойной очистки жидкости.
Втулка 8 (фиг.1 и 2) состоит из центральной гильзы 18 (фиг.3), имеющей вверху конический воротник 19 и четыре аксиальных ребра 20, 21, 22, 23 (фиг.2) между которыми собирается поступающая из межтарельчатого пространства конического пакета тарелок очищенная жидкость и поступает вверх, где коническим воротником 19 (фиг.3) направляется к напорному диску 5 (фиг.1).
Все четыре аксиальных ребра имеют наружную посадочную поверхность 29 (фиг.2 и 3) для установки пакета тарелок. При этом два диаметрально противоположных ребра 22 и 23 (фиг.2) имеют ширину «П», соответствующую ширине «П» паза 24 на выступе 25 конической тарелки (фиг.4). Два других диаметрально противоположных ребра 20 и 21 (фиг.2) имеют ширину, большую размера паза 24 на выступе 25 тарелки (фиг.4).
Коническая тарелка (фиг.5) представляет собой чашу без дна. Тарелка снабжена упрочняющими отбуртовками: 26 - внутренняя и 27 - наружная.
Внутренняя отбуртовка 26 имеет окружную посадочную поверхность 28 (фиг.4), по которой она сопрягается с посадочной поверхностью 29 (фиг.2 и 3) ребер втулки. На отбуртовке 26 (фиг.4 и 5) выполнен один выступ 25, в котором сделан паз 24 (фиг.4) с шириной посадочной поверхности «П» равной ширине ребер 22 и 23 (фиг.2).
На коническом воротнике 19 (фиг.2) имеются пазы 30 и 31 для свободного прохождения выступа 25 на внутренней отбуртовке 26 тарелки (фиг.4 и 5).
В связи с вышеуказанными конструктивными особенностями втулки и тарелки пакет тарелок центробежного очистителя собирается следующим образом (см. фрагмент «А» на фиг.1): после установки на втулке тарелки с выступом, например, условно с левой стороны, следующая тарелка устанавливается с выступом с правой стороны, т.е. диаметрально противоположно предыдущей. Таким образом, собирается весь пакет тарелок, что обеспечивает высокие балансировочные характеристики центрифуги в целом и способствует устранению вибрации поверхностей осаждения тарелок и повышению качества очистки жидкостей.
Центробежный очиститель работает следующим образом.
Очищаемая жидкость через штуцер 2 поступает в полость нижней крыльчатки 7, где, раскручиваясь до оборотов ротора, поступает в межтарельчатое пространство пакета конических тарелок 17, в котором происходит тонкослойная очистка жидкости от механических загрязнений.
На частицы загрязнений, содержащихся в очищаемой жидкости, одновременно действуют поток очищаемой жидкости, стремящийся вынести частицы на выход из пакета конических тарелок 17 в межреберное пространство втулки 8 и далее - в напорный диск 5 и на
выход из центрифуги, и центробежная сила, под действием которой частицы загрязнений перемещаются к периферии от оси вращения к внутренней поверхности каждой тарелки пакета. При достижении внутренней поверхности тарелки частицы загрязнений в соответствии с эпюрой распределения скоростей жидкости в межтарельчатом пространстве выходят из-под действия потока очищаемой жидкости и не могут быть вынесены на выход из центрифуги.
Конструктивные особенности втулки и тарелок и порядок сборки пакета согласно предлагаемой полезной модели практически устраняет вибрации тарелок в процессе очистки и отрыв уже осевших частиц с поверхностей тарелок. Это значительно уменьшает унос частиц и соответственно повышает эффективность очистки центробежного очистителя.