RU2179893C2 - Centrifuge - Google Patents
Centrifuge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179893C2 RU2179893C2 RU2000101700A RU2000101700A RU2179893C2 RU 2179893 C2 RU2179893 C2 RU 2179893C2 RU 2000101700 A RU2000101700 A RU 2000101700A RU 2000101700 A RU2000101700 A RU 2000101700A RU 2179893 C2 RU2179893 C2 RU 2179893C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- holes
- suspension
- disk
- separation
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежных сил, в частности к центрифугам, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. The invention relates to a device for separating suspensions under the action of centrifugal forces, in particular to centrifuges, and can be used in chemical, oil refining, food, pharmaceutical and other industries.
Известен центробежный аппарат для разделения суспензий [1], включающий корпус, укрепленное на валу лопастное колесо, состоящее из профилированных дисков, образующих камеру для входа суспензии и нижерасположенную камеру для отвода осветленной фракции, патрубки для подачи суспензии и выгрузки осадка, полый вал, имеющий центральное сливное отверстие и ряд отверстий в стенке, связывающих полость вала с камерой для отвода осветленной фракции. Known centrifugal apparatus for separating suspensions [1], including a housing mounted on the shaft of the impeller, consisting of profiled disks forming a chamber for entering the suspension and a downstream chamber for removing the clarified fraction, pipes for feeding the suspension and unloading sediment, a hollow shaft having a central a drain hole and a series of holes in the wall connecting the cavity of the shaft with the chamber for removal of the clarified fraction.
Основным недостатком данного устройства является невысокое качество разделения суспензии вследствие взмучивания сгущенной суспензии, находящейся в корпусе аппарата, турбинкой ротора и захвата высокодисперсной твердой фазы восходящим потоком жидкости, поступающим через сливное отверстие в полый вал. The main disadvantage of this device is the low quality of the separation of the suspension due to the stirring up of the thickened suspension located in the apparatus body, the impeller of the rotor and capture of the finely dispersed solid phase by an upward flow of liquid entering the hollow shaft through the drain hole.
Известна центрифуга [2], содержащая ротор, состоящий из двух, обращенных одна к другой большими основаниями конусообразных тарелей, одна из которых установлена с возможностью осевого перемещения. A known centrifuge [2], containing a rotor, consisting of two conical plates facing one another with large bases, one of which is mounted with the possibility of axial movement.
Недостатками указанного устройства являются малая производительность, ограниченная площадью проходного сечения щели между тарелями, низкое качество разделения суспензий вследствие захвата твердой фазы потоком очищенной жидкости. The disadvantages of this device are low productivity, limited by the area of the passage section of the gap between the plates, low quality separation of suspensions due to capture of the solid phase by the flow of purified liquid.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является центрифуга [3], содержащая ротор, состоящий из двух, обращенных одна к другой большими основаниями конусообразных тарелей, одна из которых установлена с возможностью осевого перемещения, фильтр для очистки жидкости. The closest technical solution to the proposed one is a centrifuge [3], containing a rotor, consisting of two cone-shaped plates facing one another with large bases, one of which is installed with the possibility of axial movement, a filter for cleaning the liquid.
Недостатками указанного устройства являются малая производительность, ограниченная площадью фильтра; недостаточная степень разделения суспензии из-за невысокой скорости вращения ротора; невозможность использования данной центрифуги для разделения суспензий, содержащих потенциально опасные вещества, вследствие неполного удаления твердой фазы из ротора во время остановки его вращения, так как твердые частицы оседают на внутренней поверхности ротора (фильтра). The disadvantages of this device are low performance, limited by the filter area; insufficient degree of separation of the suspension due to the low speed of rotation of the rotor; the impossibility of using this centrifuge to separate suspensions containing potentially hazardous substances, due to incomplete removal of the solid phase from the rotor during the stop of its rotation, since solid particles settle on the inner surface of the rotor (filter).
Технический результат изобретения заключается в улучшении качества разделения суспензий за счет снижения турбулизации потока очищенной жидкости на выходе из ротора; повышении безопасности процесса при разделении пожаро- и взрывоопасных суспензий, обеспечивая их полное удаление при остановке вращения ротора, увеличении производительности центрифуги по очищенной жидкости. The technical result of the invention is to improve the quality of the separation of suspensions by reducing the turbulization of the flow of purified liquid at the exit of the rotor; increasing the safety of the process when separating fire and explosive suspensions, ensuring their complete removal when stopping the rotation of the rotor, increasing the performance of the centrifuge in the purified liquid.
Это достигается тем, что в предлагаемой центрифуге на диске ротора укреплены лопасти, при этом камера сбора и отвода очищенной жидкости образована кольцевой вертикальной перегородкой, укрепленной на нижней обечайке и имеющей в нижней части отверстия, доля проходного сечения которых составляет от 1 до 3% от проходного сечения отверстий для ввода суспензии в верхней обечайке ротора, причем расстояние от диска до верхнего края перегородки имеет величину не более (D1 2-D2 2)/D3, где D1 - внутренний диаметр обечаек; D2 - наружный диаметр диска; D3 - наружный диаметр кольцевой вертикальной перегородки.This is achieved by the fact that in the proposed centrifuge, the blades are fixed on the rotor disk, while the chamber for collecting and discharging the cleaned liquid is formed by an annular vertical partition mounted on the lower shell and having holes in the lower part, the proportion of the passage section of which is from 1 to 3% of the passage the cross-section of the holes for introducing the suspension in the upper shell of the rotor, and the distance from the disk to the upper edge of the partition has a value of not more than (D 1 2 -D 2 2 ) / D 3 , where D 1 is the inner diameter of the shells; D 2 - the outer diameter of the disk; D 3 - the outer diameter of the annular vertical partitions.
На чертеже представлена центрифуга, продольный разрез. The drawing shows a centrifuge, a longitudinal section.
Центрифуга состоит из корпуса 1 с патрубками 2, 3 и 4, соответственно, для ввода исходной суспензии, вывода очищенной жидкости и осадка, размещенный на валу 5 ротор, состоящий из двух, обращенных одна к другой большими основаниями конусообразных обечаек 6 и 7. Между обечайками установлен диск 8, делящий внутреннее пространство ротора на две части. На поверхности диска установлены лопасти 9, обеспечивающие вращение суспензии с угловой скоростью вращения ротора. Внутри ротора на нижней обечайке установлена кольцевая перегородка 10 с отверстиями 11, образующая камеру 12 для сбора и отвода очищенной жидкости через сливные отверстия 13. На валу центрифуги расположено устройство 14 для перемещения нижней обечайки 6 ротора вдоль вала 5. The centrifuge consists of a housing 1 with nozzles 2, 3 and 4, respectively, for introducing the initial suspension, withdrawing purified liquid and sediment, a rotor located on the shaft 5, consisting of two cone-shaped shells 6 and 7 facing one another with large bases. Between the shells a disk 8 is installed, dividing the inner space of the rotor into two parts. Blades 9 are installed on the surface of the disk, providing rotation of the suspension with an angular speed of rotation of the rotor. An annular partition 10 with holes 11 is installed inside the rotor on the lower shell, forming a chamber 12 for collecting and draining the purified liquid through the drain holes 13. A device 14 is located on the centrifuge shaft for moving the lower shell 6 of the rotor along the shaft 5.
В верхней обечайке 7 выполнены отверстия 15 для входа исходной суспензии внутрь ротора. Привод ротора центрифуги условно не показан. Доля проходного сечения отверстий 11 в перегородке 10 составляет от 1 до 3% от проходного сечения отверстий 15 в верхней обечайке 7. Расстояние от диска 8 до верхнего края перегородки 10 составляет не более (D2 1-D2 2)/D3.In the upper shell 7, holes 15 are made for the input of the initial suspension into the rotor. The centrifuge rotor drive is conventionally not shown. The proportion of the bore of the holes 11 in the partition 10 is from 1 to 3% of the bore of the holes 15 in the upper shell 7. The distance from the disk 8 to the upper edge of the baffle 10 is not more than (D 2 1 -D 2 2 ) / D 3 .
На чертеже показаны обозначения характерных размеров ротора центрифуги: D1 - внутренний диаметр обечаек ротора центрифуги; D2 - наружный диаметр диска; D3 - наружный диаметр кольцевой вертикальной разделительной перегородки.The drawing shows the designation of the characteristic dimensions of the centrifuge rotor: D 1 is the inner diameter of the shells of the centrifuge rotor; D 2 - the outer diameter of the disk; D 3 - the outer diameter of the annular vertical dividing walls.
Центрифуга работает следующим образом. The centrifuge operates as follows.
Исходная разделяемая суспензия через входной патрубок 2 и отверстия 15 поступает в ротор, где под действием лопастей 9 и центробежной силы твердая фаза (осадок) направляется к внутренним стенкам ротора, а суспензия огибает диск 8, разворачивается на 180o и направляется к разделительной перегородке 10. Очищенная жидкость через зазор между диском 8 и перегородкой 10, а также через отверстия 11 в перегородке поступает в приемную камеру 12. Далее очищенная жидкость через сливные отверстия 13 поступает в корпус и отводится из центрифуги через патрубок 3. Сгущенная суспензия (осадок) периодически выгружается из ротора путем раскрытия обечаек 6 и 7 при уменьшении скорости вращения ротора и осевом перемещении нижней обечайки 6 вдоль вала.The initial shared suspension through the inlet pipe 2 and the holes 15 enters the rotor, where, under the action of the blades 9 and centrifugal force, the solid phase (sediment) is directed to the inner walls of the rotor, and the suspension goes around the disk 8, rotates 180 o and goes to the separation wall 10. The purified liquid through the gap between the disk 8 and the baffle 10, as well as through the holes 11 in the baffle, enters the receiving chamber 12. Next, the purified liquid through the drain holes 13 enters the housing and is discharged from the centrifuge through the pipe 3. The thickened suspension (precipitate) is periodically discharged from the rotor by opening the shells 6 and 7 with a decrease in the rotational speed of the rotor and the axial movement of the lower shell 6 along the shaft.
Кольцевая вертикальная перегородка, установленная на нижней обечайке ротора, позволяет уменьшить турбулизацию потока жидкости на выходе из ротора и таким образом снизить концентрацию твердой фазы в очищенной жидкости. Отверстия в нижней части кольцевой перегородки обеспечивают вывод очищенной жидкости по направлению движения жидкости в нижней части ротора, что значительно снижает образование вихревых потоков в жидкости возле внутренней поверхности нижней обечайки, а также исключает осаждение тонкодисперсной твердой фазы на поверхности нижней обечайки при остановке ротора. Доля проходного сечения отверстий в перегородке определяется отношением площади поперечного сечения отверстий в перегородке к площади поперечного сечения отверстий, расположенных в верхней обечайке ротора. Увеличение доли проходного сечения отверстий в перегородке свыше 3% приводит к возникновению циркуляционного потока жидкости в нижней части ротора, существенно снижающего качество разделения суспензии. Уменьшение доли проходного сечения отверстий ниже 1% значительно увеличивает время опорожнения ротора при плановой или аварийной остановке привода центрифуги. Расстояние между диском и перегородкой выбирается исходя из постоянства расходных характеристик жидкости через зоны, расположенные внутри ротора. При больших расстояниях между диском и перегородкой за счет возникновения циркуляционных потоков жидкости в нижней части ротора происходит захват тонкодисперсной твердой фазы и попадание ее в очищенную жидкость, что снижает качество разделения суспензий на 5-8%. An annular vertical partition mounted on the lower shell of the rotor allows to reduce the turbulization of the fluid flow at the exit of the rotor and thus reduce the concentration of the solid phase in the purified liquid. The holes in the lower part of the annular partition provide the outlet of the purified fluid in the direction of fluid movement in the lower part of the rotor, which significantly reduces the formation of vortex flows in the fluid near the inner surface of the lower shell, and also eliminates the deposition of a finely divided solid phase on the surface of the lower shell when the rotor stops. The proportion of the bore of the holes in the baffle is determined by the ratio of the cross-sectional area of the holes in the baffle to the cross-sectional area of the holes located in the upper shell of the rotor. An increase in the proportion of the bore of the openings in the baffle over 3% leads to the appearance of a circulating fluid flow in the lower part of the rotor, which significantly reduces the quality of the separation of the suspension. Reducing the proportion of the bore of the holes below 1% significantly increases the time of the rotor emptying during a planned or emergency stop of the centrifuge drive. The distance between the disk and the partition is selected based on the constancy of the flow characteristics of the liquid through the zones located inside the rotor. At large distances between the disk and the partition due to the occurrence of circulating fluid flows in the lower part of the rotor, the finely dispersed solid phase is captured and gets into the purified liquid, which reduces the quality of suspension separation by 5-8%.
Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить производительность ~ на 20-30%, безопасность и качество разделения малоконцентрированных суспензий, содержащих тонкодисперсную кристаллическую и волокнистую твердую фазу с размером частиц менее 50 мкм. Центрифуга испытана при очистке промышленных и сточных вод ОАО "Полиэкс", содержащих микрокристаллическую целлюлозу, а также при разделении суспензий нитратов целлюлозы с концентрацией твердой фазы в исходной суспензии менее 1%. Качество разделения суспензий составило более 90%. Using the proposed technical solution allows to increase productivity ~ by 20-30%, the safety and quality of separation of low-concentrated suspensions containing a finely divided crystalline and fibrous solid phase with a particle size of less than 50 microns. The centrifuge was tested in the treatment of industrial and waste water of Polyex OJSC containing microcrystalline cellulose, as well as in the separation of cellulose nitrate suspensions with a solid phase concentration of less than 1% in the initial suspension. The separation quality of the suspensions was more than 90%.
Источники информации
1. Авт. свид. СССР 528120, В 04 С 5/12, 1976.Sources of information
1. Auth. testimonial. USSR 528120, B 04 C 5/12, 1976.
2. Авт. свид. СССР 463334, С 22 В 9/02, 1973. 2. Auth. testimonial. USSR 463334, C 22 V 9/02, 1973.
3. Авт. свид. СССР 1043882, В 04 В 1/10, С 22 В 9/02, 1985 - прототип. 3. Auth. testimonial. USSR 1043882, 04 V 1/10, C 22 V 9/02, 1985 - prototype.
Claims (1)
(D1 2-D2 2)/D3,
где D1 - внутренний диаметр обечаек;
D2 - наружный диаметр диска;
D3 - наружный диаметр кольцевой вертикальной перегородки.A centrifuge for separating suspensions, including a housing with technological nozzles, a rotor installed in it on the shaft, consisting of two cone-shaped shells facing one another with large bases, the lower of which is located with the possibility of axial movement to discharge the sediment, and the upper one has openings for introducing the suspension, a disk located inside the rotor, dividing its internal space into two parts, and a chamber for collecting and discharging purified liquid located on the lower shell, characterized in that lenas of the blade, while the chamber for collecting and discharging the purified liquid is formed by an annular vertical partition mounted on the lower shell and having holes in the lower part, the proportion of the passage section of which is from 1 to 3% of the passage section of the holes for introducing the suspension in the upper shell of the rotor, the distance from the disk to the upper edge of the partition has a value of not more than
(D 1 2 -D 2 2 ) / D 3 ,
where D 1 is the inner diameter of the shells;
D 2 - the outer diameter of the disk;
D 3 - the outer diameter of the annular vertical partitions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000101700A RU2179893C2 (en) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | Centrifuge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000101700A RU2179893C2 (en) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | Centrifuge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000101700A RU2000101700A (en) | 2001-12-10 |
| RU2179893C2 true RU2179893C2 (en) | 2002-02-27 |
Family
ID=20229728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000101700A RU2179893C2 (en) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | Centrifuge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2179893C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013122683A1 (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | Stem Cell Partners, Llc | Apparatus for centrifugation and methods therefore |
| CN104209193A (en) * | 2014-09-22 | 2014-12-17 | 镇江宝纳电磁新材料有限公司 | Airflow centrifugal classification device for flaky metal micro-powder and ultrafine particles and fragments |
| US11278884B2 (en) | 2014-10-28 | 2022-03-22 | Arteriocyte Medical Systems, Inc. | Centrifuge tube comprising a floating buoy, and methods for using the same |
-
2000
- 2000-01-24 RU RU2000101700A patent/RU2179893C2/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013122683A1 (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | Stem Cell Partners, Llc | Apparatus for centrifugation and methods therefore |
| US9440243B2 (en) | 2012-02-15 | 2016-09-13 | Microaire Surgical Instruments, Llc | Apparatus for centrifugation and methods therefore |
| CN104209193A (en) * | 2014-09-22 | 2014-12-17 | 镇江宝纳电磁新材料有限公司 | Airflow centrifugal classification device for flaky metal micro-powder and ultrafine particles and fragments |
| US11278884B2 (en) | 2014-10-28 | 2022-03-22 | Arteriocyte Medical Systems, Inc. | Centrifuge tube comprising a floating buoy, and methods for using the same |
| US11759777B2 (en) | 2014-10-28 | 2023-09-19 | Arteriocyte Medical Systems, Inc. | Centrifuge tube comprising a floating buoy, and methods for using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2179481C2 (en) | Method of separation of suspension and centrifugal separator for realization of this method | |
| US3504804A (en) | Centrifugal separator | |
| US6599422B2 (en) | Separator for liquids containing impurities | |
| EP2155399B1 (en) | Method and device for cleaning of a fluid in a centrifugal separator | |
| RU2223151C2 (en) | Centrifugal with additional section of rotor | |
| RU2200634C2 (en) | Centrifuge | |
| EP2475461B1 (en) | Centrifugal separator, method for separating | |
| RU2179893C2 (en) | Centrifuge | |
| HU209077B (en) | Method and apparatus for separating materials from media | |
| KR101796454B1 (en) | Separation filtrate cleanliness increase type centrifuge | |
| RU2618708C1 (en) | Cyclone for purifying gas flow of liquid phase droplets | |
| US7374672B2 (en) | Filter device comprising integral centrifugal separation | |
| RU14016U1 (en) | CENTRIFUGE | |
| RU2545559C1 (en) | Gas treatment centrifuge | |
| SU1066629A1 (en) | Separator | |
| GB2059816A (en) | Centrifugal separator apparatus | |
| SU944671A1 (en) | Turbocyclone | |
| RU2137552C1 (en) | Centrifugal separator rotor | |
| SU986460A1 (en) | Separator for cleaning gas | |
| SU1695963A1 (en) | Filter for liquids | |
| JPH11137910A (en) | Filter and filtering method thereof | |
| RU2014154C1 (en) | Hydrocyclone module | |
| JPS5834019A (en) | Strainer | |
| CN102872668A (en) | Agglomerate cyclone separator | |
| RU2465063C1 (en) | Inertial thickener |