Классификация фильтрующих маятниковых центрифуг

При работе центрифуги обязателен поддув инертного газа. Работа центрифуги без поддува допускается при разделении невзрывоопасных смесей. Материалом основных деталей, непосредственно соприкасающихся с обрабатываемым продуктом, служит коррозионно стойкая сталь, углеродистая сталь и чугун с пенто пластовым покрытием.

Рабочий цикл центрифуги включает следующие операции. Суспензия через питающую трубу подается в ротор, вращающийся с рабочей скоростью. Загрузка центрифуги должна производиться с таким расчетом, чтобы на слое твердой фазы в роторе центрифуги находился слой суспензии. Малый расход суспензии, при котором отсутствует жидкий слой, приводит к неравномерному распределению осадка и вибрации машины. После загрузки ротора происходит отжим или просушка — отделение жидкой фазы от твердой. Затем производится промывка осадка жидкостью, поступающей через трубу с форсунками. По окончании промывки повторяется операция просушки. Осадок выгружают вручную через борт ротора при открытой крышке и остановленном роторе.

Управление центрифугой осуществляется с помощью шкафа и пульта управления. Шкаф управления представляет собой сварную конструкцию, на которой смонтированы сигнальная лампа, пакетный выключатель, предохранители, трансформатор, реле времени, пускатель. Пульт управления представляет конструкцию, на которой размещены сигнальная аппаратура, кнопка управления и сирена.

Конструкция типовой маятниковой центрифуги ФМБ-63 приведена на графической части курсового проекта. На подвеске, состоящей из фундаментной рамы 2 и опорных колонок 3, подвешена станина 1, на которой монтируют основные узлы и детали центрифуги. Подвеска станины выполнена на тягах, снабженных шаровыми опорными поверхностями, позволяющими центрифуге самоустанавливаться во время работы. Вибрация машины гасится пружинами, надетыми на тяги и установленными в опорных колонках. В центре станины расположена опора 7 ротора. На верхнем конце вала опоры крепится ротор 6, на нижнем — тормоз 12 и приводной шкив 11.

Вал в опоре установлен на двух подшипниках: верхнем — роликовом  и нижнем — шариковом.  Полости подшипников закрыты крышками с манжетными уплотнениями для предотвращения утечек смазки. Нижняя крышка служит также тормозным ободком. Ротор огражден кожухом 4, который вместе со станиной образует сборник фильтрата  и одновременно изолирует зону обработки продукта в машине от окружающей среды. Сверху кожух закрыт крышкой 5, в которой имеется труба питания, используемая при обработке жидких продуктов. Привод центрифуги расположен снизу и состоит из электродвигателя 8, на  валу которого закреплена турбомуфта 9 и клиноременной передачи 10, передающей вращение на приводной шкив 11, закрепленный на валу центрифуги.

Центрифуги ФМБ-160 применяют в химической, текстильной, пищевой и других отраслях промышленности. Они предназначены для отделения влаги от волокна, пряжи, ленты и для разделения суспензий со среднеизмельченной твердой фазой (выше 10 мкм), когда требуется получение осадка с минимальной влажностью при высокой степени промывки. Центрифуги изготовляют в обычном (негерметизированном) исполнении. Материал основных деталей, непосредственно соприкасающихся с обрабатываемым продуктом — коррозионностойкая сталь 12Х18Н10Т.

Конструкция центрифуги ФМБ-160 в основном аналогична описанным ранее. Привод монтируется на приливе станины. Вращение передается от электродвигателя через клиноременную передачу, турбомуфту и вал опоры ротора. Ротор, закрепленный на верхнем конце вала опоры, огражден кожухом, улавливающим жидкую фазу. Сверху кожух закрыт крышкой, которая открывается автоматически с помощью пневмоцилиндров. Последние блокируют крышку кожуха с электродвигателем, предотвращая запуск электродвигателя при открытой крышке и открывание ее при вращающемся роторе. Для полной остановки ротора предусмотрен шинно-пневматический тормоз.

Загрузка и выгрузка волокна, пряжи, ленты производятся через верхний борт вручную, при открытой крышке и остановленном роторе центрифуги. Станина центрифуги представляет собой литую конструкцию из серого чугуна. Внутренняя поверхность, соприкасающаяся с обрабатываемым продуктом, имеет защитное покрытие. Опора ротора и привод центрифуги ФМБ-160 в основном аналогичны  узлам  центрифуг ФМБ-63.  Опора  отличается  компоновкой подшипников, а привод - расположением турбомуфты. Последнюю устанавливают не на валу электродвигателя, а на валу опоры ротора. Ротор снабжен мягкой крышкой (полог из брезента), которая крепится резиновыми фиксаторами к верхнему кольцу ротора. Крышка предотвращает выброс за борт ротора при отжиме шерсти, волокна, мотков и других штучных или волокнистых материалов.

 

Заключение

 

При выполнении курсовой работы была был проведён обзор патентной и научно-технической литературы, дано физическое обоснование и конструктивный расчет маятниковой центрифуги, описана конструкция принцип действия центрифуги , произведён вывод уравнения движения рабочего органа., проведена систематизация знаний, закрепление навыков построения чертежей, вычерчивание деталей центрифуги, так же сделано описание центрифуги, проведены расчёты деталей центрифуги на механическую прочность, проведен расчет клиноременной передачи.

При расчете коренного вала на прочность был определен коэффициент запаса прочности и его значение не превышает допускаемое значение коэффициент запаса прочности.

В результате проведённых расчётов деталей центрифуги на механическую прочность было установлено, что детали данной машины способны выдержать теоретическую нагрузку, следовательно, они пригодны для эксплуатации.

Так же был ознакомлен с процессами фильтрования.

Фильтрование – эффективный метод разделения жидких неоднородных систем, широко применяемый в лабораторных и промышленных условиях (в химической, пищевой, нефтеперерабатывающей, горнорудной и др. областях промышленности). Фильтрование используется также для газов очистки.

Так же существуют следующие виды фильтрования: а) собственно разделение суспензий – отделение содержащихся в них твёрдых частиц, задерживаемых на фильтровальной перегородке, через которую удаляется подавляющее количество жидкости; б) сгущение суспензий – повышение в них концентрации твёрдой фазы путём удаления через фильтровальную перегородку некоторой части жидкой фазы; в) осветление жидкостей – очистка от содержащегося в них небольшого количества тонких взвесей. Осадки, получаемые при фильтровании, бывают несжимаемые (их пористость в процессе фильтрования постоянна) и сжимаемые (пористость уменьшается). В случае несжимаемых осадков (например, частиц песка, кристаллов карбоната кальция) поток жидкости через фильтровальную перегородку ламинарен и скорость фильтрования пропорциональна перепаду давления и высоте слоя осадка. В случае сжимаемых осадков (например, гидроокисей металлов) эта зависимость более сложна и индивидуальна для каждой суспензии. Сжатие осадка приводит к увеличению гидравлического сопротивления и уменьшению скорости фильтрования. Для предотвращения сжатия к тонкодисперсным суспензиям добавляют коагулянты и флокулянты, способствующие агрегированию мелких частиц и повышению пористости осадка.

 

Список используемой литературы.

 

1.Анурьев В. И. Справочник  конструктора-машиностроителя: в 3-х  т.: Т. 2. – 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001. – 912 с.: ил.

2.Вайнер Л. Г., Панина М. З.. /Подшипники качения: Методические  указания по выбору и расчёту  подшипников качения / Хабаровск: Хабар. политехн. ин-т, 1987. – 28 с.

3.Дунаев П. Ф., Леликов  О. П. Конструирование узлов и  деталей машин: Учеб. Пособие для  машиностроит. Спец. Вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985. – 416 с.: ил.

4.Левитский И. Г. /Расчёт  клиноременной передачи: Методические  указания по организации самостоятельной  работы и курсовому проектированию  по деталям машин; – Хабаровск: Хабар. политехн. ин-т, 1991. – 20 с.

5.Лукьяненко В. М., Таранец А. В. Центрифуги: Справочник. – М.: Химия, 1988. – 384 с.

6.Решетов Д. Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных  и механических специальностей  вузов. – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.

7.Фейгин А. В., Овчинников  В. В., Вайнер Л. Г. /Расчёт валов с использованием ЭВМ: Методические указания к курсовому проекту по деталям машин– Хабаровск: Хабар. политехн. ин-т, 1981. – 40 с.

8.ГОСТ 5721 – 75 «Подшипники  роликовые радиальные сферические  двухрядные. Типы и основные размеры»

9. Перель Л.Я. , Филатов А.А. Подшипники качения : Расчёт , проектирование и обслуживание опор: Справочник .-2-е изд., перераб и доп. – М. : Машиностроение, 1992 – 608с.

10. Машнев М.М., Красковский Е.Я., Лебедев П.А. Теория механизмов машин и детали машин : Учеб. пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение , Ленинградск. отд-ние , 1980. – 512с.

11. Гольдберг О.П. и др. Проектирование электрических машин . – М. : высшая школа , 1984г. – 608с.
12. Полещук А.П. Центрифуги. Каталог-справочник. – М. : Машиностроение, - 1983. – 320с.

13. АС № 625582, СССР, Центрифуга для разделения жидких смесей , Мцитов С.Н.,1978г.

14. АС №614818 , СССР , Центрифуга для разделения суспензий , Кривотский Н.А., 1978г.

 

 

Приложение