Центрифуга для розділення суспензій

1 Центрифуга для розділення суспензій, що включає корпус, ротор, який складається з двох частин, одна з яких виконана у вигляді циліндра, а друга - у вигляді зрізаного конуса, який повернутий до циліндра своєю більшою основою, шнек, виконаний у вигляді порожнистого барабана із навитою на ньому спіраллю, розташований усередні ротора коаксіально останньому, трубу живлен ня і трубки для виводу фугата, яка відрізняється тим, що діаметр більшої основи зрізаного конуса перевищує діаметр циліндра, ротор має додаткову частину, розташовану поміж першою частиною, виконаною у вигляді циліндра, і другою частиною, виконаною у вигляді зрізаного конуса, частина шнека, розташована усередині додаткової частини ротора, виконана без спіралі, при цьому трубки для виводу фугага розміщені в додатковій частині ротора 2 Центрифуга по п 1, яка відрізняється тим, що додаткова частина ротора виконана у вигляді зрізаного конуса, при цьому кут поміж твірною зрізаного конуса та віссю обертання ротора складає 5-80°, — —— Винахід відноситься до пристроїв для розділення суспензій І може бути використаний для відділення твердої фази від рідкої в галузі вуглезбагачування, збагачення руд, очистки промислових та побутових стічних вод, очистки бурових розчинів під час будівництва нафто- і газодобувних свердловин Відома центрифуга для розділення суспензій, яка включає корпус, ротор що складається з циліндричної та конічної частин, шнек, виконаний у вигляді порожнистого барабану зі спіраллю, трубу живлення і пристрій для виводу фугата, виконаний у вигляді насосного колеса (И А Файнерман «Расчет и конструирование шнековых центрифуг Москва, «Машиностроение», 1981 г, стр 86) Центрифуга такої конструкції мае високу продуктивність, але й містить кілька суттєвих недоліків До недоліт такої конструкції слід віднести складність в виготовленні і експлуатації пристрою для виводу фугага В процесі роботи центрифуги насосне колесо захоплює рідину зі швидкістю 5060м/сек і з такою ж швидкістю під тиском до 15 атмосфер очищена рідина виштовхується із центрифуги Наявність у фугаті абразивних матеріалів спричиняє швидкий знос деталей насосного колеса, а це, в свою чергу, вимагає частих ремонтів Найбільш близьким до винаходу за технічною суттю та ефектом, що досягається, є центрифуга для розділення суспензій ОГШ-50, що включає корпус, ротор, який складається з двох частин, одна з яких виконана у вигляді циліндру, а друга у вигляді зрізаного конусу, шнек, виконаний у вигляді порожнистого барабану із навитою на ньому спіраллю, розташований усередині ротору коаксіальне останньому Центрифуга також обладнана трубою живлення та трубками для виводу фугата (В М Лукьяненко, А Б Таранец «Центрифуги», Москва, "Химия", 1988г, стр 197-198) До недоліків цієї центрифуги слід віднести низьку питань розділення твердої та рідкої фаз, що являється причиною невисокого ефекта очистки фугату В місцях розташування трубок для виводу фугата, розміщених в циліндричній частині ротору і заглиблених усередині нього на визначену величину, осад, що утворюється під час центрифугування, не захоплюється витками спіралі шнека Осад, який має міцну структуру (наприклад, осад кристалів), який знаходиться біт стінок трубок, переміщується вздовж стінок ротору за рахунок надавлювання на нього сусідніх шарів осаду Аморфні осади, які мають низьку МІЦНІСТЬ структури, накопичуються біля стінок трубок для виводу фугата до рівня висота кінця трубок Коли рівень (О ю 1516 накопленного осаду перевищить висоту трубки, осад почне надходиш в трубку разом з очищеною рідиною, що спричиняє до зниження ефекту очистки фугату Крім того, низька ступінь розділенні твердої і рідкої фаз є причиною зниження технологічної ефективності процесу, що спричиняє до значних втрат корисного продукту (наприклад, вугілля) В основу винаходу поставлено задачу створиш таку центрифугу для розділення суспензій, у якій за рахунок нового конструктивного рішення виконання ротор}/ та шнеку, а також розміщення трубок для виводу фугата вдалось би підвищити ступінь розділення твердої та рідкої фаз і за рахунок цього досягти високого ефекту очистки фугату і, ВІДПОВІДНО, підвищиш технологічну ефективність процесу Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак і технічним результатом, що досягається, полягає в нових ознаках винаходу Так, нове конструктивне виконання ротору центрифуга, який має додаткову частину, сприяє тощ, що тверда фаза, тобто осад, що утворюється в процесі центрифугування, не накопичується біля трубок для виводу фугата, а переміщується вздовж поверхні додаткової частини ротору Ця поверхні утворена за рахунок того, що діаметр більшої основи зрізаного конусу перевищує діаметр циліндру Відсутність спіралі в тій частині шнеку, яка розташована усередині додаткової частини ротору, а також розміщення трубок для виводу фугата в додатковій частіші ротору також підвищує ступінь розділення твердої та рідкої фаз Суспільно-корисний результат, який досягається за рахунок підвищення ступені очистки фугату, полягає в наступному Для комунального господарства він виявляється в зменшенні витрат на очистку фугату, зниженні навантаження на очисні споруди, і в результаті економії електроенергії Підвищення якості очистки бурового розчину дозволяє скоротити час будівництва свердловин, знизити витрату дорогих матеріалів, підвищити безпечність бурінні, підвищити видобування нафти та газу за рахунок меншого негативного впливу на продуктивні горизонти Для вуглезбагачувальної промисловості суспільне корисний результат, який досягається під час упровадження винаходу полягає в збільшенні виходу цільового корисного продукту - вугілля, же уловлюється з виділеною із фугату твердою фазою Даний технічний результат досягається тим, що у ВІДОМІЙ центрифузі для розділення суспензій, що включає корпус, ротор, який складається з двох частин, одна з яких виконана у вигляді циліндру, а друга - у вигляді зрізаного конусу який повернутий до циліндру своєю більшою основою, шнек, виконаний у вигляді порожнистого барабану із навитою на ньому спіраллю, розташований усередині ротору коаксіальне останньому, трубу живленні і трубки для виводу фугату, згідно винаходу, діаметр більшої основи зрізаного конусу перевищує діаметр циліндру, ротор має додаткову частину, розташовану поміж першою частиною, виконаною у вигляді циліндру і другою частиною, викона виконаною у вигляді зрізаного конусу, частина шнеку, розташована усередині додаткової частини ротору, виконана без спіралі, при цьому трубки для виводу фугата розміщені в додатковій частині ротору Крім цього, додаткова частіша ротору виконана у вигляді зрізаного конусу, при цьому кут поміж твірною зрізаного конусу та віссю обертання ротор}' складає 5-80° Аналіз співставлення з прототипом свідчить, що заявлювальна центрифуга відрізняється тим, що діаметр більшої основи зрізаного кошту перевищує діаметр циліндру, ротор має додаткову частину, розташовану поміж першою частішою, виконаною у вигляді циліндру і другою частиною, виконаною у вигляді зрізаного кошту, частина шнеку, розташована усередині додаткової частини ротору, виконана без спіралі, при цьому трубки для виводу фугата розмішені в додатковій частині ротору Крім того, додаткова частина ротору виконана у вигляді зрізаного конусу, при цьому кут поміж твірною зрізаного конусу га віссю обертанні роторі, складає 5-80° Ста винаходу пояснюється кресленням (див фіг) Центрифуга для розділення суспензій включає корпус 1 і ротор 2 Ротор 2 складається із першої частини 3, виконаної у вигляді циліндру і другої частини 4, виконаної у вигляді зрізаного кошту, який повернутий до циліндру своєю більшою основою Ротор 2 має також додаткову частину 5 виконаний, наприклад, у вигляді зрізаного конусу і розміщену поміж першою частішою 3, виконаною у вигляді циліндру і другою частиною 4, виконаною у вигляді зрізаного конусу Усередині ротору 2 коаксіальне йому розташований шнек 6, виконаний у вигляді порожнистого барабану із навитою на ньому спіраллю 7 Частина 8 шнеку, розмішена усередині додаткової частини 5 ротору виконана без страті Центрифуга обладнана трубою живлення 9, по яки подається суспензія, а також трубками для виводу фугата 10, які розташовані в додатковій частиш 5 ротору В шнеку 6 виконані отвори завантаження 11 а в другій частині 4 ротору виконані вікна 12 де вивантаження осаду У випадку виконання додаткової частини 5 ротору у вигляді зрізаного конусу, кут між твірною зрізаного конусу та віссю обертання ротору складає 5-80° Центрифуга працює наступний чином Суспензія, яка підлягає розділенню, подається по трубі живлення 9 і поступає крізь отвори завантаження 11 в ротор 2 де лід дією центробіжних сил, що створюються обертаннями ротору 2, відбувається її розділення на тверду та рідку фази Ротор 2 і шнек 6 обертаються в одну сторону, але з різними швидкостями, при цьому шнек 6 переміщує осад, який під час центрифугування відкидається до стінок ротору 2, У зоні додаткової частини 5 ротору освітлена рідина крізь трубки дам виводу фугата 10 видаляється із ротору 2 В процесі розділення твердої і рідкої фаз осад, що утворюється, спочатку переміщується спірал 1516 спіраллю 7 шнеку 6 вздовж циліндричної частини З ротору 2, потім поступає в додаткову частину 5 по стінкам якої він зміщується в конічну частину 4 ротору 2, знову підхоплюється спіраллю 7 шнеку 6, а потім - крізь вікна 12 да вивантаження осаду вивантажується із центрифуги Переміщення осаду в додатковій частині 5 відбувається під дією центробіжних сил без участі шнеку Це запобігає скаламучування осаду і ПІДХІД осаду до кінця трубки, який є близьким до осі ротору Таким чином, в процесі центрофугування досягаються високі ступіні розділення твердої та рідкої фаз і ефект очистки фугату 4 11 12 Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71