Центрифуга для розділення суспензій

1. Центрифуга для розділення суспензій, що включає корпус, установлений в ньому ротор, який складається з циліндричної і конічної частин, редуктор, розміщений у кожусі і з'єднаний з циліндричною частиною ротора, розташований усередині ротора коаксіально шнек, виконаний у вигляді порожнистого барабана з укріпленими на ньому витками спіралі, шнек обладнаний вікнами завантаження, в конічній частині ротора виконані вікна для вивантаження твердої фази, а в циліндричній частині ротора розташовані отвори для відводу фугата, трубу живлення, розміщену 3 величинами довжини ротора і його діаметра. Крім того, в процесі роботи такої центрифуги відбувається знос спіралі шнеку і вікон завантаження шнека через тертя твердої фази об ці поверхні. Що, в кінцевому рахунку, обумовлює також зменшення продуктивності центрифуги. В основу корисної моделі поставлено технічну задачу створення такої центрифуги для розділення суспензій, у якій за рахунок використання нових конструктивних елементів вдалось би забезпечити підвищення ступеню виділення твердої фази і, в кінцевому рахунку, підвищити продуктивність центрифуги. Технічний результат, який досягається, полягає в підвищенні продуктивності центрифуги. Даний технічний результат досягається тим, що центрифуга для розділення суспензій, що включає корпус, установлений в ньому ротор, який складається з циліндричної і конічної частин, редуктор, розміщений у кожусі і з'єднаний з циліндричною частиною ротора, розташований усередині ротора коаксіально шнек, виконаний у вигляді порожнистого барабана з укріпленими на ньому витками спіралі, шнек обладнаний вікнами завантаження, в конічній частині ротора виконані вікна для вивантаження твердої фази, а в циліндричній частині ротора розташовані отвори для відводу фугата, трубу живлення, розміщену усередині барабана шнека, шахту для відведення твердої фази, згідно винаходу, відношення довжини ротора до його діаметра дорівнює 2,1÷2,57, відношення довжини конічної частини ротора до довжини циліндричної частини ротора складає від 1:1 до 1:3, при цьому кут конусності конічної частини ротора дорівнює 6°÷9°30', витки спіралі і вікна завантаження шнека захищені абразивостійким матеріалом. Крім того, у якості абразивостійкого матеріалу використовують керамічні пластини. При тому, у якості абразивостійкого матеріалу використовують твердий сплав. Окрім цього, внутрішня поверхня кожуха редуктора та шахти твердої фази футерована гумою. Крім цього, вікна завантаження шнека мають круглу форму. Аналіз співставлення з найближчим аналогом свідчить, що центрифуга, що заявляється, відрізняється тим, що відношення довжини ротора до його діаметра дорівнює 2,1÷2,57, відношення довжини конічної частини ротора до довжини циліндричної частини ротора складає від 1:1 до 1:3, при цьому кут конусності конічної частини ротора дорівнює 6°÷9°30', витки спіралі і вікна завантаження шнека захищені абразивостійким матеріалом. Крім того, у якості абразивостійкого матеріалу використовують керамічні пластини. При цьому, у якості абразивостійкого матеріалу використовують твердий сплав. Окрім того, внутрішня поверхня кожуха редуктора та шахти твердої фази футерована гумою. Крім цього, вікна завантаження шнека мають круглу форму. 27997 4 Суть корисної моделі пояснюється графічним матеріалом, де на Фіг. зображений загальний вигляд центрифуги для розділення суспензій. Центрифуга для розділення суспензій включає корпус 1, установлений в ньому ротор 2, який складається з циліндричної частини 3 і конічної частини 4. Редуктор 5, розміщений у кожусі 6, з'єднаний з циліндричною частиною 3 ротора 2. Усередині ротора 2 коаксіально розташований шнек 7, виконаний у вигляді порожнистого барабана 8 з укріпленими на ньому витками спіралі 9. Шнек 7 обладнаний вікнами завантаження 10. В конічній частині 4 ротора 2 виконані вікна для вивантаження твердої фази 11, а в циліндричній частині 3 ротора 2 розташовані отвори для відводу фугата 12. Центрифуга має трубу живлення 13, розміщену усередині барабана 8 шнека 7. Пристрій також обладнаний шахтою для відведення твердої фази 14. L - довжина ротора 2; D - діаметр ротора 2; 11 - довжина конічної частини 4 ротора 2; 12 - довжина циліндричної частини 3 ротора 2; a - кут конусності конічної частини 4 ротора 2. У даній центрифузі відношення довжини L ротора 2 до його діаметра D дорівнює 2,1÷2,57. Відношення довжини 11 конічної частини 4 ротора до довжини 12 циліндричної частини 3 ротора 2 складає від 1:1 до 1:3. Кут конусності a конічної частини 4 ротора 2 дорівнює 6°÷9°30'. Центрифуга працює наступним чином. Суспензія, що підлягає розділенню, подається по трубі живлення 13, рухається уздовж барабана 8 шнека 7, проходить вікна завантаження 10 і попадає у ротор 2 центрифуги. Ротор 2 і шнек 7 обертаються в один бік, але з різними швидкостями завдяки редуктору 5, який передає обертання від ротора 2 до шнека 7 з необхідним відносним числом обертів. У роторі 2 під дією відцентрових сил, які створюються обертаннями ротора 2, відбувається розділення суспензії на тверду фазу і фугат. Тверда фаза відкидається до стінок ротора 2. При цьому витки спіралі 9 шнека 7 переміщують тверду фазу із циліндричної частини 3 ротора 2 в конічну частину 4 і сприяють вивантаженню її крізь вікна для вивантаження твердої фази 11. Із вікон для вивантаження твердої фази 11 остання попадає у шахту твердої фази 14. Фугат, який утворюється під час розділення суспензії, тече у протилежному напрямку - до отворів для відводу фугату12. Відношення довжини L ротора 2 до його діаметра D, яке дорівнює 2,1¸2,57, підібрано експериментальним шляхом і забезпечує досягнення максимальної продуктивності центрифуги. За умови, якщо це відношення менше нижчої граничної величини, зменшується продуктивність центрифуги по виділенню дрібнодисперсної твердої фази - переважно виділяються тверді частини великодисперсної твердої фази. 5 Якщо це відношення перевищує вищу граничну величину, значно зростають витрати енергії на транспортування твердої фази при тій же продуктивності по дрібнодисперсній твердій фазі. Відношення довжини 11 конічної частини ротора до довжини 12 циліндричної частини ротора , яке складає від 1:1 до 1:3, також підібрано експериментально і забезпечує досягнення технічного результату. За умови, що це відношення менше, ніж 1:1, наприклад, 1:0,5, продуктивність пристрою знижується завдяки значному виносу твердої фази з фугатом. Якщо це відношення перевищує значення 1:3, наприклад, 1:4, продуктивність по твердій фазі збільшується, але втрати енергії на переміщення твердої фази зростають в більшій мірі. Величина кута конусності конічної частини ротора від 6° до 9°30' одержана експериментально і забезпечує досягнення технічного результату, який полягає в тому, що , з одного боку, забезпечується стале вивантаження дрібнодисперсної твердої фази, яка має значну текучість, а, з іншого боку, розміри центрифуги по довжині забезпечують задовільну міцність ротора. За умови, що ця величина менше 6°, довжина ротора буде великою, що обумовлює збільшення розмірів всієї центрифуги і зниження її міцності і, відповідно, продуктивності. Якщо ця величина перевищує 9°30', умови транспортування твердої фази суспензій з високою текучістю погіршуються, що також впливає на зменшення продуктивності центрифуги до припинення вивантаження твердої фази з ротора, і, в кінцевому результаті, зниження продуктивності до нуля. У окремому випадку виконання у якості абразивостійкого матеріалу для захисту витків спіралі шнека 9 і вікон завантаження шнека 10 використовують керамічні пластини. В іншому окремому випадку виконання у якості абразивостійкого матеріалу для захисту витків спіралі шнека 9 і вікон завантаження шнека 10 використовують твердий сплав. У окремому випадку виконання внутрішня поверхня кожуха 9 редуктора 5 та шахти твердої фази 14 футерована гумою. Ще в одному випадку виконання вікна завантаження шнека 10 мають круглу форму. 27997 6