Центрифуга для розділення суспензій

1. Центрифуга для розділення суспензій, що включає ротор, шнек, розташований всередині Тираж 39 прим. ротора коаксіально останньому, трубу живлення і пристрій для виводу фугата, яка відрізняється тим, що вона містить гідромуфту, яка включає насосне колесо і турбінне колесо, при цьому насосне колесо гідромуфти з'єднано з ротором центрифуги, а турбінне колесо з'єднано зі шнеком. 2. Центрифуга за п. 1, яка відрізняється тим, що гідромуфта обладнана регулюючим пристроєм Корисна модель відноситься до пристроїв для розділення суспензій і може бути використана для відділення твердої фази від рідкої в галузі очистки промислових та побутових стічних вод, очистки бурових розчинів під час будівництва нафто- і газодобувних свердловин, в галузі вуглезбагачування. Центрифуги безперервної дії зі шнековим вивантаженням осаду знайшли широке застосування для розділення суспензій з нерозчинною твердою фазою. Спільною конструктивною ознакою таких центрифуг є наявність неперфорованого конічного або циліндроконічного ротора з коаксіальне розташованим усередині ротору шнеком. Ротор і шнек обертаються в одному напрямку, але з різними швидкостями таким чином, що осад, який утворюється, переміщується шнеком вздовж ротору. Одними із основних показників роботи таких центрифуг є такі параметри: абсолютні частоти обертання ротора і шнека, а також відносна частота обертання шнека, яка являє собою різницю між абсолютною частотою обертання ротору і абсолютною частотою обертання шнеку Відома центрифуга для розділення суспензій типу ОГШ (В М. Лукьяненко, А.В Таранец "Центрифуги" Москва, "Химия", 1988, стр. 179 181), яка включає корпус, ротор циліндрс-конічної форми, шнек для вивантаження осаду, електродвигун, редуктор. Ротор приводиться до обертання за допомогою електродвигуна, шнек приводиться до обер шнеку по твердій фазі залежить прямюпропорціино від відносної частоти обертання шнефГЖвгв свого" чергу, визначається за формулою. п ш в * (1) де п ш в - відносна частота обертання шнеку; п р - абсолютна частота обертання ротору; X - передаточне відношення редуктора. Враховуючи те, що X є незмінною величиною, вочевидь, що відносна частота обертання шнека прямопропорційно залежить від абсолютної частоти обертання ротору Отже, в процесі дії центрифуги неможливо змінювати величину відносної частоти обертання шнека незалежно від абсолютної частоти обертання ротору. Це означає, що неможливо також регулювати транспортну спроможність шнека. Крім того, редуктор, який передає обертання від ротора шнеку з деяким зменшенням швидкості останнього, є дорогим, складним у виконанні Вартість редуктора складає до 15% загальної вартості центрифуги. Відома також центрифуга для розділення суспензій, яка включає ротор, шнек, розміщений усередині ротору коаксіальне йому, трубу живлення (Д.Е Шкоропад, О.П. Новиков "Центрифуги и сепараторы для химических производств", Москва, "Химия", 1987, стр.21) Для передавання обертального руху від ротору до шнеку замість редуктору така центрифуга має гідромотор. Гідромотор приводиться у рух за допомогою маслостанції. Для 1 CD I i-i/ - - —r- I вод основний, привод редуктора, а також систему автоматичного управління (Рекламний проспект КН Д Humboldt Wedag AG, Postfach, D-5000 Koln 91 Federal Repablik of Germany). Під час роботи центрифуги система автоматичного управління розраховує відносну частоту обертання шнеку. За допомогою попередньо заданій кривій регулювання постійно підтримують відносну частоту обертання шнеку, яка відповідає величині навантаження по твердій фазі, при цьому обирається ця частота мінімально можливою, тобто центрифуга працює на грані "забивання" Таким чином, в процесі дм центрифуги СР-3074 відбувається автоматичне регулювання продуктивності шнеку по твердій фазі. До недоліків такої конструкції слід віднести їі складність, велику вартість обладнання. Така центрифуга є складною для ремонту. В основу винаходу поставлено технічну задачу створити таку центрифугу для розділення суспензій, у якій за рахунок наявності гідромуфти як регулятора відносної частоти обертання шнека, вдалось би знизити загальну вартість центрифуги. Технічний результат, який досягається під час використання даного технічного рішення, полягає в зниженні вартості центрифуги Даний технічний результат досягається тим, що у центрифузі для розділення суспензій, що включає ротор, шнек, розташований усередині ротору коаксіальне останньому, трубу живлення і пристрій для виводу фугата, згідно винаходу, вона містить гідромуфту, яка включає насосне колесо і турбінне колесо, при цьому насосне колесо гідромуфти з'єднано з ротором центрифуги, а турбінне колесо з'єднано зі шнеком Крім того, гідромуфта обладнана регулюючим пристроєм. Аналіз співставлення з найближчим аналогом свідчить, що заявлена центрифуга відрізняється тим, що вона містить гідромуфту, яка включає насосне колесо і турбінне колесо, при цьому насосне колесо гідромуфти з'єднано з ротором центрифуги, а турбінне колесо з'єднано зі шнеком. Крім того, гідромуфта обладнана регулюючим пристроєм. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак і технічним результатом, що досягається, полягає в слідуючому. Використання гідромуфти замість редуктора забезпечує не тільки передачу обертального руху від ротора до шнека, але і саморегулювання процесу вивантаження твердої фази тобто продуктивності шнека по твердій фазі. Гідромуфта складається із насосного колеса і турбінного колеса, при цьому насосне колесо гідромуфти з'єднано з ротором центрифуги, а турбінне колесо - зі шнеком. В процесі центрифугування під час змінювання моменту кручення шнека М ш до досягнення рівності моментів кручення шнека М ш та пдромуф -wwciuiuifi. чл.іім^плл BiHnywiui -ІСІІ-.І'ЛИ ииеріeii-ii-іи шнека дозволяє регулювати транспортну спроможність шнека. Таким чином, в даній конструкції гідромуфта є регулятором відносної частоти обертання шнека, отже, і продуктивності шнека по твердій фазі Суть винаходу пояснюється графічними матеріалами, де на фіг 1 зображений загальний вигляд центрифуги, на фіг.2 - криві залежності моментів кручення шнека від частоти обертання турбінного колеса гідромуфти під час подачі різної кількості суспензії у центрифугу та зовнішньої характеристики гідромуфти Центрифуга для розділення суспензій включає ротор 1, усередині якого коаксіальне йому розташований шнек 2. Шнек 2 виконаний у вигляді порожнистого барабану. Центрифуга включає трубу живлення 3, по якій подається суспензія та пристрій для виводу фугату 4. В шнеку 2 виконані отвори завантаження 5, а в роторі 1 розміщені вікна 6 для вивантаження твердої фази Центрифуга також містить гідромуфту 7, яка включає насосне колесо 8 і турбінне колесо 9. За допомогою гідромуфти 7 обертальний рух передається від ротора до шнека. Для цього насосне колесо 8 гідромуфти з'єднано з ротором 1 центрифуги, а турбінне колесо 9 з'єднано зі шнеком 2 Отже, абсолютна частота обертання ротору п р рівняється частоті обертання насосного колеса ги. ВІДПОВІДНО, абсолютна частота обертання шнека п ш рівняється частоті обертання турбінного колеса ПгВ окремому випадку виконання гідромуфта 7 обладнана регулюючим пристроєм 10. Гідромуфта передає обертання від насосного колеса до турбінного, отже, від ротора центрифуги до шнека при різних частотах обертання насосного колеса Пі та турбінного П2. Причому пі завжди більше Пг під час нормальної роботи центрифуги. Таким чином, абсолютна частота обертання шнека п ш менша, ніж абсолютна частота обертання ротора п р і шнек обертається по відношенню до ротора з відносною частотою обертання, п ш в рівною п-і - п 2 . Гідромуфта, таким чином, являється еквівалентом планетарного редуктора відомих центрифуг На фіг.2 зображені: 11 - крива залежності моменту кручення шнека М ш від частоти обертання турбінного колеса п 2 гідромуфти за умови відсутності суспензії у центрифузі; 12 - крива зовнішньої характеристики гідромуфти, тобто залежність моменту кручення гідромуфти Мг від частоти обертання турбінного колеса п2; 13, 14, 15 - криві залежності моментів кручення шнека Мш вщ частоти обертання турбінного колеса п 2 за умови подачі у центрифугу різної кількості суспензії. За умови використання для приводу шнека планетарного редуктора або лдроприводу на шнеку розвивається незалежний від частоти обеотан ВІДНОСНІЙ частоті обертання шнека, отж 1 ҐЦ-П2 Зовнішня характеристика пдрому собою залежність моменту кручення Мг від частоти обертання турбінного (див. фіг.2 крива 12) В процесі роботи центрифуги рівні тів кручення гідромуфти Мг і шнеку Мш і у точці їх перетинання. Центрифуга працює наступним чиж За умови роботи центрифуги на ході, тобто без подачі суспензії, шнек о з частотою п°2, яка визначається мом чення шнека М ш В свою чергу момент кручення шн значається моментом тертя шнека в{ підшипниках, аеродинамічного опору шнека об постіль осаду у роторі. Різниі цьому випадку буде незначна (див фіг.2 РІВНІСТЬ моментів кручення М ш та Мг до( точці О, де пі = п°2 > За умови подачі суспензії, що підл ленню, у центрифугу, відбувається нас спензія подається по трубі живлення З, вздовж барабану шнека 2, потім пост отвори завантаження 5 у ротор 1 ц е т роторі центрифуги під дією центробіжні створюються обертаннями ротора 1 ві розділення суспензії на тверду та рідку ка фаза видаляється із центрифуги кріз для виводу фугату 4. Тверда фаза відк на внутрішній поверхні ротора 1 і трансг шнеком до вікон вивантаження твердої рахунок різниці величин абсолютних чаї тання шнека і ротора. Оскільки тверда нить опір обертанню шнека, його абсог тота обертання починає знижуватися, шнек з'єднаний з турбінним колесом гід частота обертання шнек рівняється час тання турбінного колеса. Змінювання чаї ртання турбінного колеса п 2 відбуваєтьс новлення рівності моментів кручення шн гідромуфти Мг у точці О' (фіг.2) Зазнач* ція зберігається до тих пір, поки не в\ зміни величини моменту кручення шнек приклад, за умови збільшення подачі с ротор. У цьому випадку момент кручен зростає при незмінній частоті обертання