Конструкції підвісних центрифуг

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Зміст

Вступ

1. Конструкції підвісних центрифуг

1. Центрифуги підвісні з верхнім приводом і нижнім вивантаженням осаду

2. Основні вузли підвісних центрифуг

2.1 Привід

2.2 Ротор

3. Центрифуги підвісні з нижнім приводом (маятникові)

3.1 Основні вузли центрифуг

3.1. 1Підвіска

3.1.2 Опора ротора

4. Центрифуги вертикальні малолітражні

Список літератури

Вступ

Тема реферату «Конструкції підвісних центрифуг» з дисципліни «Устаткування підприємств хімічної та нафтохімічної промисловості».

Мета роботи — ознайомитися з:

— конструкцією підвісних центрифуг з верхнім приводом і нижнім вивантаженням осаду;

— основними вузлами підвісних центрифуг;

— конструкцією маятникових центрифуг;

— основними вузлами маятникових центрифуг;

— конструкцією малолітражних центрифуг.

1. Конструкції підвісних центрифуг

1. Центрифуги підвісні з верхнім приводом і нижнім вивантаженням осаду

Особливістю підвісних центрифуг з верхнім приводом і нижнім вивантаженням продукту є шарнірна підвіска вертикального валу з ротором, яка допускає відхилення системи від вертикальної осі та самоцентрування обертних мас. Унаслідок цього центрифуги малочутливі до нерівномірного завантаження ротора і мають велику динамічну стійкість під час роботи.

Підвісні центрифуги отримали широке розповсюдження у багатьох галузях промисловості: хімічній, цукровій, харчовій, металургійній тощо. Найбільше застосування вони знайшли в хімічній та цукровій промисловості; в інших виробництвах їх використовують при обробці суспензій з нерозчиненою твердою фазою, якщо необхідно досягнути високої степені зневоднення твердої фази; при обробленні продуктів, здрібнення яких небажано і т. ін.

Центрифуги комплектуються дво-, трьох-, чотирьох- та п’ятишвидкістними електродвигунами. На них можна обробляти легко- та труднофільтровані продукти, забезпечуючи якісну промивку і ретельне відтиснення твердої фази.

Розрізняють три основні конструкції центрифуг даного типу:

— з ручним вивантаженням осаду;

— саморозвантажувальні з конічним ротором (твердий осад падає униз під дією власної ваги);

-з механізованим вивантаженням осаду ножем (скребачкою). Останні виготовляють напівавтоматичними або повністю автоматичними.

Напівавтоматичні центрифуги з вивантаженням продукту ножем виконують з фільтрувальним або осаджувальним ротором. Центрифуги з фільтрувальним ротором застосовують для відділення рідкої фази від волокнистих, крупно-, середньо- та дрібнозернистих матеріалів, якщо необхідне отримання осаду з мінімальним вмістом рідкої фази та промивка осаду. Після відділення рідини від крупнозернистих матеріалів кінцева вологість часто буває менше 1% (для середньозернистих матеріалів вона становить звичайно від 1 до 5%, для дрібнозернистих — від 5 до 40%). Центрифуги з осаджувальним ротором використовують для оброблення труднофільтрівних суспензій. У цьому випадку в осаді може залишитись до 70% рідкої фази.

Підвісні центрифуги з верхнім приводом є машинами періодичної дії. Процес центрифугування в них здійснюється наступним чином. Ротор центрифуги на ходу при неповній або повній швидкості обертання завантажується матеріалом, що підлягає обробленню. Якщо завантаження проведено при неповній швидкості обертання ротора, то після його закінчення швидкість ротора доводять до максимальної. При центрифугуванні в перфорованих роторах тверда фаза до кінця процесу містить мінімальну кількість рідини. Щоб позбавитись решти рідкої фази, осад промивають іншою рідиною (переважно водою).

Під дією відцентрового поля промивна рідина віддаляється, і вміст її протягом часу становиться мінімальним. Після закінчення центрифугування двигун центрифуги вимикають, і готовий продукт вивантажується з ротора. Вивантаження за допомогою механічних ножів здійснюється при обертанні ротора з невеликою швидкістю. У випадку центрифугування у суцільному роторі суспензія подається на його днище на повному ходу центрифуги. Рідина тече вверх уздовж стінки ротора, поступово заповнюючи його повністю або до певної висоти (залежно від властивостей завантажуваного матеріалу). Залишок освітленої рідини переливається через борт ротора, а у деяких випадках відсмоктується відводівною трубою, внаслідок чого в роторі підтримується певний рівень рідини.

Після заповнення всього робочого об'єму осадом подача суспензії припиняється. Якщо потрібно додаткове ущільнення осаду, ротор протягом певного часу продовжує обертатися з повною швидкістю до відтиснення рідкої фази. Рідина віддаляється відводівною трубою, після чого ротор центрифуги загальмовується, і осад вивантажується механічним ножем при невеликій швидкості обертання ротора.

Оскільки порція матеріалу, яка обробляється за кожний цикл, залежить від ємкості ротора, годинна продуктивність машини визначається ємкістю ротора та загальною тривалістю циклу. До циклу роботи центрифуги відносяться також непродуктивні операції - гальмування і пуск.

Іноді метою промивки є не тільки віддалення маточного розчину, але й розчинення та віддалення окремих компонентів осаду.

Загальною конструктивною ознакою підвісних центрифуг (рисунок 1) є вертикальне розташування осі ротора 1. Верхній кінець валу закріплено в кульовій опорі, яка розташована значно вище центра обертової системи. Кульова опора (головка приводу центрифуги) представляє собою систему підшипників котіння, розміщених в стакані, що вільно спирається на сферичну поверхню корпуса приводу. Відхилення валу обмежується гумовим амортизатором, який зменшує динамічне навантаження на підшипники при виникненні дисбалансу.

Рисунок 1 — Підвісна центрифуга

Корпус головки приводу закріплено болтами на подовжніх швелерах 5, котрі спираються на дві стійки 2. Система змащування підшипників — циркуляційна. Привід центрифуги здійснюється від фланцевого електродвигуна 4, який з'єднано з валом 3 центрифуги за допомогою спеціальної пружної муфти.

Конструкція електродвигуна дозволяє здійснювати гальмування протитоком обертового ротора центрифуги.

Центрифуги комплектуються також механічним стрічковим гальмом, розташованим в корпусі головки приводу. Ротор центрифуги закрито кожухом 6, який складається з верхньої та нижньої частин. Кожух є збірником фільтрату, який відводиться через штуцер, розташований у нижній частині днища.

Центрифуги оснащуються пристроєм для пропарки внутрішньої порожнини кожуха та зовнішньої поверхні ротора. При роботі фільтрівних центрифуг суспензія подається зверху при зниженій порівняно з робочою частоті обертання ротора. Потім частота обертання доводиться до максимальної, при якій осад віджимають, промивають і повторно віджимають.

Осад вивантажують ножем при невеликій швидкості обертання ротора.

2. Основні вузли підвісних центрифуг

2.1 Привід

Привід підвісної центрифуги є шарнірною опорою валу і призначений для передачи ротору обертання від електродвигуна через еластичну з'єднувальну муфту. Муфта закріплюється на гальмовому шківу і з'єднується з валом двигуна за допомогою шліцьових втулок.

Основні деталі приводу — корпус 1, гальмовий шків, еластична гумова муфта 2, стрічкове гальмо (рисунок 2). Корпус підшипників 4 спирається верхньою кульовою поверхнею у гнізді корпуса приводу. Між корпусом приводу та корпусом підшипників установлені гумові амортизатори 3, 5. Консистентне мастило для змащування підшипників та опорної кульової поверхні приводу подається по свердленням у корпусі підшипників за допомогою трьох прес-мастильниць 6, які одночасно фіксують корпус від кругового обертання.

2.2 Ротор

Ротори підвісних центрифуг виготовляють зварними з вуглецевих, легованих сталей та титанових сплавів, а також у гумованому виповненні.

Обичайки фільтрувальних роторів та верхнього борту в осаджу-вально-фільтрівних роторах звичайно перфоруються отворами діаметром 5 і 6 мм, розташованими по вершинам рівнобічних трикутників або квадратів.

На рисунку 3 показані основні конструкції роторів підвісних центрифуг.

Як правило, вони складаються з обичайки 2, верхнього днища 1, розетки 4 та нижнього днища 3 (рисунок 3, а). Вилучення складають ротори саморозвантажувальних центрифуг типу ФПС, у яких нижнім днищем є конічна перфорована обичайка (рисунок 3, б).

Рисунок 2 — Привід підвісної центрифуги

За допомогою розетки ротор кріпиться на валу центрифуги по конічній посадці. Розетка складається із маточини 7 (рисунок 3,6), обода 9 та спиць 8, через прорізи у котрих проводиться розвантаження ротора. З метою виключення вентиляційного ефекту, що створюється спицями розетки при обертанні ротора, та попадання бризок і невідфільтрованого продукту через прорізи розеток у готовий продукт, розетка зверху закривається запірним конусом 6 (рисунок 3, а, в-д).

При завантаженні роторів суспензія подається безпосередньо на конус, котрий сприяє рівномірному її розподіленню в роторі. У деяких центрифугах конуси додатково оснащені розподільними дисками 5 (рисунок 3,6). Ротори піддають ретельному динамічному балансуванню.

Рисунок 3 — Конструкції роторів підвісних центрифуг:

а — типу ФЦД-120; б — типу ФПН-100; в — типу ФПС-120; г -типу ФПН-125; д — типу ФПН-132

1,3 — верхнє та нижнє днища; 2 — обичайка; 4 — розетка; 5 — розподільний диск; 6 — запірний конус; 7 — маточина; 8 — спиці; 9 — обід

Усі фільтрувальні ротори комплектують фільтрувальною основою, яка складається з підкладного дренажного сита та фільтрувальної сітки. Застосовують металеві сітки саржевого плетіння та сітки з тонколистової латуні із штампованими отворами прямокутного або круглого перерізу.

3. Центрифуги підвісні з нижнім приводом (маятникові)

Маятникові (трьохколонні) центрифуги призначені для розділення суспензій, зневоднення дрібних штучних виробів, тканин, пряжі та інших продуктів. Ці центрифуги знаходять широке застосування в хімічній, металургійній, текстильній, харчовій та інших галузях промисловості, переважно у малотоннажних виробництвах.

Ці центрифуги — періодичної дії з фільтрувальними роторами (ФМБ, ФМД та ФМК) або з осаджувальними роторами (0МБ та ОМД).

За способом вивантаження осаду розрізняють центрифуги з верхнім ручним вивантаженням через борт (ФМБ та 0МБ), з нижнім ручним вивантаженням через днище ротора (ФМД та ОМД) і з контейнерним вивантаженням (ФМК).

Фільтрівні центрифуги застосовують у тих випадках, коли треба отримати осад з найменшою вологістю, та необхідна висока ефективність його промивки. Їх застосовують також для розділення суспензій з нерозчинною та абразивною твердими фазами, а також, коли недопустимо подрібнення твердої фази.

Осаджувальні центрифуги застосовують у тих випадках, коли треба отримати освітлену рідку фазу найбільшої чистоти.

Суспензію можна обробляти двома способами:

— перший спосіб — суспензія подається в обертний ротор до його заповнення, після чого подача її припиняється. Після осадження твердої фази через відводівну трубу з ротора виводиться освітлена рідка фаза;

— другий спосіб — суспензія подається в обертний ротор безперервно.

Тверда фаза суспензії накопичується в роторі, а освітлена рідка фаза переливається через борт і виводиться з центрифуги. Живлення центрифуги продовжується до заповнення ротора осадом. Потім залишена рідина виводиться з ротора через відводівну трубу.

При обробці першим способом досягають високої степені розділення суспензії, проте продуктивність у цьому випадку нижче, ніж при обробці суспензії другим способом.

Блокувальний пристрій запобігає відкриванню кришки при увімкненому електродвигуну, а також увімкненню його при відкритій кришці кожуха центрифуги.

Загальною конструктивною ознакою маятникових центрифуг (рисунки 4−6) є вертикальне розташування осі ротора 1, вал якого обертається в підшипниках котіння. Станина 10 підвішена на трьох тягах з кульовими шарнірами та пружинами в колонках 6, які установлені в на фундаментній плиті 9, що дозволяє валу ротора самоустановлюватися, а також зменшує динамічне навантаження на підшипники при виникненні дисбалансу.

Ротори фільтрівних центрифуг комплектуються підкладними (дренажними) ситами. Центрифуги типу ФМК комплектуються знімними контейнерами 13.

Кришка кожуха центрифуги відкривається механізмом під'єму 4.

Привід центрифуги здійснюється від електродвигуна 5 через гідромуфту 7 та клинопасову передачу 8. гальмо 11 зблоковано з електродвигуном.

Гальмування ротора здійснюється автоматично при вимкненні електродвигуна за допомогою блокуючого пристрою, а при увімкненні електродвигуна ротор автоматично розгальмовується.

Блокуючій пристрій запобігає відкриванню кришки при увімкненому електродвигуну, а також вимкнення електродвигуна при відкритій кришці кожуха центрифуги. Суспензія, яка підлягає обробці, подається в ротор на ходу центрифуги через живильник 3; окремі деталі закладаються в зупиненений ротор або у знімні контейнери 13.

Тривалість відтиснення, кількість та тривалість промивок визначаються залежно від вимог технології, а також від кінцевої вологості осаду та степеню чистоти фугату.

Фугат те промивна рідина виводяться з кожуха через зливний штуцер 12, розташований у станині. Осад вивантажують при повному зупиненні ротора та при відкритій кришці кожуха через верх ротора (в центрифугах типу ФМБ) або через отвір в днищі ротора (в центрифугах типу ФМД).

/

/

Рисунок 4 — Конструктивна схема центрифуг типу ФМБ і ОМБ з верхнім вивантаженням осаду

Рисунок 5 — Конструктивна схема центрифуг типу ФМД і ОМД з верхнім вивантаженням осаду

3.1 Основні вузли центрифуг

3.1.1 Підвіска

Підвіска (рисунок 7) складається з фундаментної рами (плити) 1, станини 2 та колонки 3. Фундаментна рама виготовлена литою з чавуну, у плані має форму трикутника. Форма рами дозволяє установити на ній три колонки кульової підвіски центрифуги.

У кутах рами передбачені нарізні отвори для кріплення колонок і гладкі отвори під фундаментні болти для кріплення центрифуги. Внутрішня частина рами, що торкається обробного продукту, покривається пентапластом.

Станина являє собою литу чавунну плиту, на якій монтуються всі основні вузли центрифуги. Вона є основою кожуха і створює з ним збірник фугату. Для відведення фугату в станині є вікна з фланцями для приєднання відводівної комунікації. Кожух приєднується до станини за допомогою фланців. Усередині станини є отвір, в якому на фланцевому з'єднанні монтується опора ротора.

Для підвішення центрифуги на станині передбачені три провушини, що розташовані під кутом 120° відносно один одного. Опорні колонки виконують литими з чавуну, пустотілими та відкритими з одного боку уздовж вертикальної осі для підвіски центрифуги. До фундаментної плити вони кріпляться болтами через отвори в основі. У верхній частині колонок знаходиться отвір для установлення кульової підвіски, яка складається з каменю 4, втулки 5, шайби 7, пружини 8 та тяги 9. Шайби 7 служать для установлення станини у горизонтальному положенні, пружини 8 — для гасіння коливань центрифуги.

Рисунок 6 — Конструктивна схема центрифуги типу ФМК з верхнім вивантаженням осаду

Для підвішення центрифуги на станині передбачені три провушини, що розташовані під кутом 120° відносно один одного. Опорні колонки виконують литими з чавуну, пустотілими та відкритими з одного боку уздовж вертикальної осі для підвіски центрифуги. До фундаментної плити вони кріпляться болтами через отвори в основі. У верхній частині колонок знаходиться отвір для установлення кульової підвіски, яка складається з каменю 4, втулки 5, шайби 7, пружини 8 та тяги 9. Шайби 7 служать для установлення станини у горизонтальному положенні, пружини 8 — для гасіння коливань центрифуги.

/

/

Рисунок 7 — Підвіска маятникової центрифуги:

1 — фундаментна рама; 2 — станина; 3 — опорна колонка; 4 — камінь;

5 — втулка; 6 — ковпачок; 7 — шайба; 8 — пружина; 9 — тяга; 10 -чека

Знизу збірка тяги фіксується чекою 10, зверху голівка тяги закривається ковпачком 6.

3.1.2 Опора ротора

Опора ротора (рисунок 8) є одним з основних вузлів центрифуги. Вона складається з таких складальних одиниць та деталей: корпуса 4, валу 1 з трьома підшипниками котіння (верхнім сферичним роликопідшипником, нижнім радіальним шарикопідшипником та середнім радиально-упорним шарикопідшипником), шинопневматичного гальма 5 та шківа 8. Зверху та знизу порожнини підшипників закриті кришками 2 і 6 з ущільненнями, що запобігають витіканню мастила. Підшипники змащують за допомогою мастильниці 9 через осьовий канал валу.

Рисунок 8 — Опора ротора центрифуги ФМБ:

1 — вал з підшипниками; 2, 6 -верхня та нижня кришки; 3 — прокладка; 4 — корпус; 5 — шинно-пневматичне гальмо; 7 — мідно графітові щітки; 8 — шків; 9 — мастильниця

центрифуга підвісний ротор вал

Конструкцією передбачено нормальне осьове переміщення валу в межах 0,15−0,3 мм, що досягається регулюванням за допомогою прокладок 3. Осьове переміщення валу уверх обмежено кришкою 2. Для зняття статичної електрики валу ротора передбачені міднографітові щітки 7 в нижній кришці опори ротора 6. На верхній конусній частині валу за допомогою гайки кріпиться ротор, а на його нижній кінець кріпиться шків 8.

4. Центрифуги вертикальні малолітражні

Ці центрифуги призначені для розділення суспензій у малотоннажних виробництвах хімічної та інших галузей промисловості.

Центрифуги герметизовані, з вибухозахищеним електрообладнанням, з верхнім ручним вивантаженням осаду, з фільтрувальним ротором (ФВБ-403К-04) та з осаджувальним ротором (ОВБ-403К-04). Вони працюють під надлишковим тиском інертного газу.

Центрифуги установлюють у вибухонебезпечних приміщеннях класу В-Іа для роботи із вибухонебезпечними сумішами не вище 3 категорії групи ТЗ за класифікацією відповідно ПІВРЕ.

Привід центрифуг здійснюється від електродвигуна через клинопасову передачу. Гальмо стрічкове автоматичне, інерційного типу.

Конструкцією центрифуг передбачено блокування електродвигуна та кришки кожуха за величиною тиску інертного газу в запонах кожуха центрифуги.

Деталі центрифуг, які торкаються переробного продукту, виготовляються зі сталі марки 12Х18Н10Т.

Конструкція центрифуги представлена на рисунку 9.

Рисунок 9 — Конструкція малолітражної центрифуги

Список літератури

1. Лукьяненко В. М., Таранец А. В. Центрифуги: Справ. изд. — М.: Химия, 1988. 384 с.

2. Промышленные центрифуги. Каталог. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1986. 112 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой