2. Конструкції фільтрівних горизонтальних центрифуг зі шнековим вивантаженням осаду

2.1 Центрифуги фільтрівні горизонтальні зі шнековим вивантаженням осаду

Ці центрифуги призначені для розділення концентрованих суспензій об'ємною концентрацією 40-50 % з розчинною твердою фазою, в якій переважають частинки розміром понад 150 мкм.

У зв'язку з підвищеною кількістю твердої фази в фільтраті його доцільно повертати в схему технологічного процесу або додатково освітлювати.

Високий фактор розділення в поєднанні з малою товщиною шару осаду на ситі дозволяє отримувати осад з малим вмістом рідкої фази і в деяких випадках вилучити промивку.

Загальною конструктивною ознакою центрифуг типу ФГШ (рисунок 4) є горизонтальне розташування осі конічного щілинного ротора 4 з ситом 5 на внутрішній поверхні.

Рисунок 4 - Конструкція фільтрівної шнекової центрифуги

Для вивантаження з ротора відфільтрованого осаду усередині ротора у тому ж напряму, але з іншою кутовою швидкістю обертається співвісно розташований з ним шнек 6. За допомогою планетарно-диференційного редуктора 1 досягається різне значення швидкостей обертання ротора і шнека.

2.2 Конструкція планетарного редуктора горизонтальної фільтрівної центрифуги зі шнековим вивантаженням осаду

Планетарний редуктор (рисунок 5) служить для передачі обертання від головного валу машини до валу шнека з уповільненням частоти обертання останнього на 44 об/хв. Редуктор кріпиться консольно до шківа головного валу. Він має дві ступені зубчастих передач. Перша ступінь утворена сонячною шестернею 3, трьома сателітними шестернями 5 з голчастими підшипниками, посадженими на осях 4 і зубчастим вінцем 7, який запресовано в корпус редуктора. Друга ступінь створена сонячною шестернею 8, трьома сателітними шестернями 9 та вінцем 10. У кожному з сателітів передбачено по два голчастих підшипника. З боку торців сателіти обмежені дистанційними каленими шайбами, які запобігають спрацюванню водил. Для ущільнення стику кришок редуктора з його корпусом передбачені гумові кільця 6 і 11, а для ущільнення проходів вхідного та вихідного валів редуктора - манжети 2 і 13.

2.3 Центрифуги фільтруючі горизонтальні з пульсуючим вивантаженням осаду типу ФГП

Ці центрифуги призначені для розділення концентрованих суспензій об'ємною концентрацією понад 20%, з крупнокришталевою, переважно розчинною твердою фазою з перевагою частинок розміром понад 100 мкм. Оптимальна об'ємна концентрація твердої фазі в суспензії, яка поступає в центрифугу, становить 45-50%. При більш низькій концентрації необхідно згущення суспензії.

У зв'язку з підвищеним вмістом твердої фази в фільтраті його доцільно повертати в схему технологічного процесу або додатково освітлювати.

Центрифуги застосовують також для розділення суспензій зі середньоабразивною твердою фазою в основному для оброблення кристалічних продуктів, а також коротковолокнистих матеріалів. На центрифугах цього типу проводиться ефективна промивка осаду.

Загальною конструктивною ознакою цих центрифуг є двокаскадній консольно розташований ротор з рухомим штовхателем.

Основні вузли центрифуги (рисунок 6): ротор 5, вал 6, станина 10, кожух 2, торцева муфта 8, гідроциліндр 7, маслосистема з холодильником 9 та привід.

Вал, привід, торцева муфта і маслосистема розташовані на станині. Нижня частина станини - ванна зі змійовиком для охолодження масла.

Ротор складається з обичайок, на яких закріплені щільові колосникові сита. Усередину ротора підведені живильна 1 і промивна IIтруби, закріплені на кожусі.

Другий каскад ротора закріплено на пустотілому валу, усередині якого на бронзових втулках переміщується шток. На одному кінці штока закріплено перший каскад ротора, на другому - гідроциліндр. Привід ротора здійснюється від електродвигуна через клинопасову передачу.

У середній частині кожуха розташовані отвори для відведення фільтрату та газів. В верхню частину кожуха подається рідина для промивки зовнішньої поверхні ротора та внутрішньої поверхні кожуха.

Рисунок 5 - Планетарний редуктор центрифуги ФГШ-401К-01:

1 - важіль; 2, 13 - манжетні ущільнення; 3, 8 - сонячні шестерні першого та другого ступеня; 4 - осі сателітів; 5, 9 - сателіти; 6, 11 - гумові кільця; 7, 10 - зубчасті вінці; 12 - дистанційна шайба; 14 - вихідний вал; 15, 16 - кришки; 17,20 - водила першого та другого ступеня; 18 - корпус; 19 - пробка; 21, 22 - передня і торцева кришки.

Система змащування підшипників центрифуги - циркуляційна від маслонасосної станції. Маслонасосна станція складається з насоса з електродвигуном, фільтра для мастила, запобіжного клапана і вентиля, який регулює надходження мастила в гідроциліндр. За допомогою гідроциліндра штоку з першим каскадом ротора надається зворотно-поступовий рух.

Рисунок 6 - Конструкція центрифуги з пульсуючим вивантаженням осаду

Центрифуги відрізняються одна від іншої діаметром, довжиною та кількістю каскадів. Зі збільшенням кількості каскадів знижується вологість осаду, підвищується продуктивність центрифуги та зменшується витрата енергії, необхідної для виштовхування осаду. При роботі центрифуги суспензія по живильній трубі і приймальному конусу подається в ротор. Фільтрат проходить через сито ротора і виводиться з кожуха. Створений на поверхні сита першого каскаду шар осаду при його зворотному русі (праворуч) скидається кільцем 4 на сито другого каскаду.

Потім ці операції повторюються. Промивка осаду проводиться на першому каскаді ротора. Товщина шару осаду установлюється зрівнювальним кільцем 3. Число пульсацій регулюють зміненням кількості масла, що поступає в гідроциліндр від маслонасоса.

Опорну раму гідроізолюючих пристроїв установлюють на фундамент або кріплять до носійних будівельних конструкцій.

2.4 Основні вузли центрифуг

Ротор.

Ротор відноситься до найвідповідальніших вузлів центрифуги. Основними вузлами і деталями двокаскадного ротора (рисунок 7) є зовнішня та внутрішня обичайки 14 і 3, днище 6, диск штовхателя 10, захисний конус 11 та фільтрувальні сита 1.

Зовнішня обичайка за допомогою восьми товстих перемичок 4 приварена до днища ротора, а внутрішня - до диска штовхателя. У крупногабаритній центрифузі 1/2 ФГП-145 зовнішня обичайка з’єднана з днищем за допомогою циліндричної обичайки з крупними прямокутними вікнами по периметру.

До восьми стояків днища ротора, що проходять через овальні отвори диска штовхателя, за допомогою болтів кріпиться захисний конус 11 з опорним кільцем 5, а до захисного конуса приєднується приємний конус 13 зі змінним зрівнювальним кільцем 2. Обичайки перфоруються крупними овальними або циліндричними отворами. Усередину їх вставляють шпальтові щільовидні сита, які затискуються з торця притискними кільцями. Шляхом притискного кільця першого каскаду та опорного кільця захисного конуса осад переміщується по ситам.

Для утворення ущільнення між кожухом та ротором на зовнішній поверхні обичайки другого каскаду на відстані 20 мм від торця роблять навантаження або установлюють лабірінтне кільце. Ущільнення між кожухом та маточиною ротора здійснюється лабірінтним кільцем 9. Посадка ротора на циліндричний кінець головного валу ковзна з кріпленням до валу по торцю болтами. До днища ротора приварено жолоб 8, у який по трубопроводу подається промивна рідина.

Під дією відцентрової сили по отворам 7 в днищі та його стояках рідина поступає в тильну запону ротора, промиваючи його. В центрифузі 1/2 ФГП-145 для більш інтенсивної промивки задньої запони ротора передбачені два жолоби.

центрифуга ротор осад фільтрування

Рисунок 7 - Двокаскадний ротор:

1 - фільтрувальне сито; 2 - змінне порівнювальне кільце; 3, 14 - внутрішня та зовнішня обичайки; 4 - перемичка; 5 - опорне кільце; 6 - днище; 7 - отвір для підведення промивної рідини в тильну частину ротора; 8 - жолоб; 9 - лабірінтне кільце; 10 - диск штовхателя; 11 - захисний конус; 12 - торцева шайба; 13 - приємний конус.

Диск штовхача кріпиться на конічному кінці штока спеціальною торцевою шайбою 12 або гайкою.

Шпальтові щільовидні сита, що застосовуються в центрифугах з пульсуючим вивантаженням, складаються з прутків спеціального профілю, які набираються у вигляді карт на циліндричні шпильки та стягуються з торців шліцьовими гайками за допомогою прямокутних планок. Прутки стикаються між собою вушками, котрими надягаються на шпильки, та спеціально передбаченими на прутках виступами певної висоти, завдяки чому забезпечується необхідний розмір щілини між прутками.

Найбільшому зношенню сита піддаються на довжині переміщення каскадів. Конструкція сит дозволяє перевертати їх в роторі на 180° і тим самим збільшувати строк їх служби.

Литература

1. Лукьяненко В.М., Таранец А.В. Центрифуги: Справ. изд. - М.: Химия, 1988.384 с.

2.Промышленные центрифуги. Каталог. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1986.112 с.