книги из ГПНТБ / Лукьяненко, В. М. Промышленные центрифуги

Центрифуги ОГШ-352К-3 и ОГШ-352К-6 — открытые, негерметнзированмые, отличаются конструкцией ротора. У первой цент­ рифуги отношение рабочей длины к диаметру L/D составляет 2,85, у второй — 1,8. Центрифуга ОГШ-352К-3 имеет поэтому удли­ ненные станину, кожух и трубу питания; остальные узлы обеих машин идентичны. Основной материал — сталь Х18Н10Т. Смазка подшипников — консистентная. Центрифуги по требованию потре­ бителя комплектуются взрывозащищенным или обычным электро­ оборудованием.

Центрифуга ОГШ-352К-3 является машиной общего назначе­ ния и применяется для осветления низкоконцентрированных сус­ пензий. Центрифуга ОГШ-352К-6 предназначена для обработки абразивных материалов, поэтому витки ее шнека наплавляются стеллитом. Кожух центрифуги в зоне выхода сухого осадка об­ лицован резинотканевыми пластинами для предохранения кри­ сталлов продукта (например, полистирола) от измельчения и за­ щиты кожуха от износа.

На базе центрифуг открытого исполнения ОГШ-352К-3 и ОГШ-352К-6 выпускаются герметизированные центрифуги ОГШ- 353К-2 и ОГШ-353К-4 со взрывозащищенным электрооборудова­ нием. Продольный разрез центрифуги ОГШ-353К-2 показан на рис. ІѴ-5.

Для герметизации этих машин и поддержания в кожухах из­ быточного давления инертного газа 0,05 кгс/см2 использованы торцовые графитовые уплотнения 1—3, устанавливаемые в местах выхода цапф из кожуха и трубы питания из цапфы.

Для смазки трущихся пар торцовых уплотнений и отвода от них тепла применяется масло; его циркуляция обеспечивается маслостанцией. Кроме того, к уплотнениям подводится охлаждающая вода.

Центрифуга ОГШ-353К-4 предназначена для обработки сус­ пензий в производстве нитрона. Основной ее материал — сталь X17H13M3T. Центрифуга ОГШ-353К-2 с удлиненным ротором применяется как осветляющая, в частности для отделения твер­ дых частиц отбеленной глины от раствора канифоли в бензине, и изготовляется из стали Х18Н10Т.

На базе центрифуги ОГШ-352К-6 создана центрифуга откры­ того исполнения типа ОГШ-352К-1 (рис. ІѴ-6), ротор 1 которой снабжен дополнительным сливным цилиндром 2, удлиняющим путь прохождения осветляемой жидкости. Эта центрифуга исполь­ зуется в тех случаях, когда требуется высокая степень осветления суспензий с размерами твердых частиц 1,5—3 мкм и содержанием твердой фазы от 0,5 до 2%. Она нашла широкое применение при электрохимической обработке металлов на железоникелевой основе.

Центрифуга ОГШ-50 (НОГШ-500)

Центрифуги данного типоразмера в настоящее время изготов­ ляются двух модификаций: ОГШ-502К-4 — открытого исполнения

185

зой. Витки шнека ОГШ-501К-6 наплавлены стеллитом, а окна для выгрузки продукта снабжены специальными втулками из силицированного графита, предотвращающими повышенный их износ.

Угол наклона образующей конусной части ротора в центри­ фуге ОГШ-501К-6 составляет 8,5°, а в центрифуге ОГШ-502К-4 — 10°. Других отличий между обеими машинами нет.

Конструкции большинства узлов и деталей центрифуг ОГШ-50 аналогичны ранее описанным машинам. К особенностям их сле­ дует отнести применение для опор ротора жидкой смазки, по­ ступающей от маслонасосной станции, которой комплектуется центрифуга. Подшипники шнека, как обычно, заполняются кон­ систентной смазкой с помощью пресс-масленок, расположенных в цапфах ротора. Приводной шкив центрифуги соединен непо­ средственно с корпусом планетарного редуктора, что дает не­ которые преимущества в обслуживании машин. Внутренняя по­ верхность обечайки кожуха центрифуги ОГШ-501К-6 в зоне приема осадка облицована резинотканевыми листами, которые предохра­ няют кожух от износа. Для промывки осадка центрифуги снаб­ жены промывной трубой, расположенной внутри питающей трубы.

По требованию потребителя центрифуги могут комплекто­ ваться электрооборудованием как обычного, так и взрывозащи­ щенного исполнения.

Отношение рабочей длины ротора к его диаметру в центри­ фугах ОГШ-502К-4 и ОГШ-501К-6 составляет 1,8 при факторе разделения центрифуги свыше 2000, что обусловливает их приме­ нение в качестве обезвоживающих. Центрифуга ОГШ-502К.-4 при­ меняется в крахмальнопаточном, кожевенном и других производ­ ствах, а центрифуга ОГШ-501К-6 используется для классифика­ ции суспензии двуокиси титана, очистки сточных вод и других подобных продуктов.

В настоящее время ведутся работы по освоению и серийному выпуску центрифуг данного типоразмера в герметизированном ис­ полнении с удлиненным ротором для разделения в среде инертного газа огне- и взрывоопасных суспензий, применяемых в химической промышленности. Осваивается также центрифуга для разделения трехкомпонентных суспензий.

Центрифуга ОГШ-802К-5 (НОГШ-800-5Н)

Эта большегрузная машина общего назначения является базо­ вой моделью данного типоразмера. Изготовляется в открытом ис­ полнении (негерметизированная) со взрывозащищенным электро­ оборудованием. Общий вид центрифуги приведен на рис. ІѴ-7.

Машина предназначена для разделения суспензий поливинил­ хлорида, сточных вод в ряде производств, а также других суспен­ зий. Детали ее, соприкасающиеся с обрабатываемым продуктом, изготовляются из стали Х18Н10Т. Смазка коренных подшипников

18G

Рис. ІѴ-7. Центрифуга ОГШ-802К-5:

коренные подшипники; 2, 5—люки; 3 — цилиндроконический ротор; 4— шнек; в —промывная труба.

1 и 7 — жидкая, циркуляционная от маслонасосной станции, вхо­ дящей в комплект машины.

Цилиндроконический ротор 3 центрифуги имеет одну конст­ руктивную особенность: его коническая часть выполнена с пере­ менным углом наклона образующей конуса, что позволяет при об­ работке определенных суспензий уменьшать усилие выгрузки

скую турбомуфту с помощью клиновых ремней. Турбомуфта кре­ пится непосредственно на валу электродвигателя. Центрифуга снабжена промывной трубой 6 и загрузочным клапаном, имеющим ту же конструкцию, что и в центрифугах ФГН и ОГН (см. гл. II). Клапан автоматически включается и выключается станцией управ­ ления центрифугой через электрогидравлический золотник и мас­ лоустановку.

Электрогидравлический золотник состоит из тянущего электро­ магнита и золотника, переключающего подачу масла в гидроци­ линдр загрузочного клапана от маслостанции (см. стр. 93).

При перегрузке центрифуги защитный механизм редуктора по­ сылает электрический импульс на станцию управления, а стан­ ция— на электромагнит золотника. Происходит переключение зо­ лотника, и масло поступает в гидроцилиндр загрузочного клапана, закрывая его.

Витки шнека 4 для повышения их износоустойчивости при об­ работке абразивных продуктов можно наплавлять стеллитом.

В верхней части кожуха центрифуги имеются два люка 2 и 5 для осмотра зон выгрузки осадка и отвода жидкой фазы, а также два патрубка для отвода паров.

Центрифуга ОГШ-1203К-1 (НОГШ-1200-Н)

Эта центрифуга представляет собой машину специального на­ значения и применяется в нефтехимическом производстве для вы­ деления парафина из дизельного топлива. Продольный разрез ее приведен на рис. ІѴ-8. В отличие от других центрифуг ОГШ она устанавливается непосредственно на фундаменте и поэтому не комплектуется виброизоляцией. Детали центрифуги, соприкасаю­ щиеся с обрабатываемым продуктом, изготовляются из стали Х18Н10Т.

В центрифуге предусмотрена герметизация кожуха путем уста­ новки на выходе цапф из кожуха манжетных резиновых уплотне­ ний 2 и 4. Электрооборудование центрифуги — взрывозащищенное; ротор — цилиндроконический с отношением L/D = 1,48. Центрифуга снабжена промывной трубой 6 и маслонасосной станцией, осуще­ ствляющей циркуляционную смазку подшипников 1 п 5 ротора. Подшипники шнека смазываются консистентной смазкой. В зоне выгрузки осадка в кожухе имеется труба 3 подачи жидкости для смыва осадка. Конструкция центрифуги предусматривает поддув

188

Рис. IV-8. Центрифуга ОГШ-1203К-1:

l . S — коренные подшипники; 2, 4 —манжетные уплотнения: 3—труба обмывки; 5—труба промывки.

в кожух инертного газа и поддержание в нем избыточного давле­ ния 0,01 кгс/см2.

В остальном конструкция центрифуги подобна ранее описан­ ным машинам ОГШ.

3. ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ ЦЕНТРИФУГ

Станина

Станина изготовляется обычно литой из чугуна, форма ее — прямоугольная или Г-образная (при электродвигателе, устанав­ ливаемом непосредственно на станине). В центрифугах ОГШ-80 предусмотрена установка электродвигателя на отъемном крон­ штейне, соединяемом со станиной. На обоих торцах станины имеются приливы под кронштейны для крепления промывной тру­ бы и механизма защиты редуктора.

Перед механической обработкой станину подвергают искус­ ственному старению путем термообработки.

Кожух

Кожух выполняется сварным из листовой стали и имеет гори­ зонтальный разъем вдоль оси ротора. Внутри он разделен пере­ городками на зоны приема твердого осадка, фугата и сбора уте­ чек жидкости, проникающей через лабиринтные уплотнения между кожухом и ротором (перегородками кожуха и кольцами ротора). В малогабаритных машинах верхняя часть кожуха соединена с нижней петлями и быстросъемными зажимами по периметру фланца, в крупногабаритных — болтами. В верхней части кожуха крупногабаритных центрифуг имеются люки для контроля и изме­ нения уровня слива жидкости с помощью регулировочных шайб. Герметичные машины снабжены патрубком для подачи азота в кожух. Нижняя часть кожуха имеет прямоугольные штуцеры для раздельного отвода из кожуха твердого осадка и фугата.

Ротор

Ротор состоит из трех основных частей: цилиндроконической обечайки 8 (рис. ІѴ-9) и цапф 1 и 17, скрепленных с обечайкой болтами. В цапфе, расположенной со стороны большего диаметра обечайки (цилиндрической части), имеются окна с регулировоч­ ными кольцами 3 или шайбами для слива жидкой фазы, а в про­ тивоположной цапфе — окна для выгрузки твердого осадка. С целью защиты окон выгрузки от повышенного износа при обра­ ботке абразивных материалов они снабжаются специальными гра­ фитовыми или металлокерамическими втулками.

Внутри ротора, на подшипниках качения 5 и 14, расположен­

190

13 и 16. Витки шнека при обработке абразивных материалов на­ плавляются твердыми сплавами. Одна ступица шнека выполняет­ ся отъемной, вторая — приварной.

Для обеспечения соосности цапф ротора их соединяют с обе­ чайкой, как правило, по плотной посадке, с последующей оконча­ тельной обработкой мест под коренные подшипники, редуктор и приводной шкив с одной установки. Фланцевые соединения цапф

иобечайки обязательно штифтуются.

Вбольшинстве случаев на внутренней поверхности обечайки ротора, вдоль ее образующей, делают канавки или приваривают

планки 10, чтобы обеспечить продольное перемещение осадка и избежать его круговое перемещение. На наружной поверхности обечайки имеются выточки, в которые при сборке машины входят перегородки кожуха, образуя лабиринтные уплотнения, разделяю­ щие полости кожуха.

Особенность конструкции ротора центрифуги ОГШ-352К-1 — наличие дополнительного сливного цилиндра, о назначении кото­ рого говорилось выше.

Разборка ротора производится в следующем порядке: сначала ротор надежно устанавливают на подставке в вертикальное поло­ жение на правую (меньшую) цапфу 17. Отворачивают болты левой цапфы / и с помощью отжимных болтов снимают ее. С помощью тросика или рым-гайки вынимают шнек 9 из корпуса ротора. Ротор устанавливают в горизонтальное положение и, открепив правую цапфу, отсоединяют ее от ротора отжимными болтами. Отсоеди­ няют и снимают крышку подшипника 12 и манжеты 13. Съемником снимают подшипник 14, затем снимают кольцо 15 и уплотнение 16. От правой цапфы открепляют крышку подшипника 6, вынимают манжеты 7, съемником снимают подшипник 5, снимают уплотне­ ние 2. С помощью отжимных болтов отсоединяют от шнека левую

цапфу 4.

Контроль. Проверить исправность манжет, подшипников, про­ кладок. Детали, имеющие повреждение, подлежат замене. Про­ верить состояние посадочных поверхностей ротора, шнека и кры­ шек на отсутствие забоин, вмятин и других повреждений. Осмот­ реть витки и сварные швы; значительный износ и трещины в сварных швах недопустимы. Проверить состояние резьбовых по­ верхностей и крепежа. Изношенный крепеж подлежит замене.

Сборка ротора производится в последовательности, обратной разборке. Перед сборкой детали ротора необходимо промыть в уайт-спирите, продуть сжатым воздухом, вытереть насухо. Под­ шипниковые узлы заполнить смазкой «ЦИАТИМ-202».

Редуктор

Одним из основных узлов центрифуг ОГШ является двухсту­ пенчатый планетарный редуктор, предназначенный для передачи от ротора к шнеку вращения с необходимым относительным чис­ лом оборотов. В зависимости от расположения привода центрн-

192

фуги корпус редуктора крепится либо непосредственно к привод­ ному шкиву, либо к специальному переходйику, закрепляемым на конце цапфы ротора. На рис. ІѴ-10 изображен редуктор центр«-, фуги ОГШ-802К-5.

/7

Рис. ІѴ-10. Планетарный редуктор центрифуги ОГШ-802К-5:

Принцип работы редуктора заключается в следующем. Соеди­ ненный с цапфой ротора корпус редуктора 5 посредством запрес­ сованных в него зубчатых венцов 4 и 9 передает вращение через шестерни-сателлиты 3 и 8 водилам / и 10 соответственно первой и второй ступеней редуктора. Шестерни-сателлиты 3 водила первой

ступени находятся в зацеплении с центральной шестерней 2, а во­ дило второй ступени — с блоком шестерен 6, который через зубча­ тую муфту 7 находится одновременно в зацеплении с водилом пер­ вой ступени.

При отсутствии перегрузки редуктора центральная шестерня 2 не вращается, так как ее удерживает защитное устройство редук­ тора. Такая кинематическая схема двухступенчатого планетарного редуктора обеспечивает вращение водила второй ступени с необ­ ходимым относительным числом оборотов, которое передается шнеку с помощью шлицевого промежуточного валика. Оба водила и центральная шестерня 2 первой ступени вращаются на шарико­ подшипниках, а шестерни-сателлиты — на подшипниках скольже­ ния. Игольчатые подшипники применяются только в центрифуге ОГШ-32.

Все шестерни редуктора изготовляются с высокой степенью точности из легированных сталей и подвергаются последующему азотированию. Объем заливаемого в редуктор масла определяется контрольными пробками в корпусе редуктора.

По приведенной выше кинематической схеме изготовляются планетарные редукторы всех описанных машин типа ОГШ.

Разборка редуктора ведется в такой последовательности. Вы­ винчивают пробки с двух сторон и сливают масло. Отворачивают болты и с помощью отжимных винтов снимают крышку 11. Выни­ мают уплотнение 12, заворачивают в корпус водила второй сту­ пени рым-болты и вынимают водило 10. Поворачивают редуктор на 180°, отворачивают болты и отжимными винтами снимают по­ очередно крышку 24, подшипники и крышку корпуса 22. Вынимают уплотнение 26, заворачивают в корпус водила первой ступени рымболты, вынимают водило 1. С корпуса редуктора съемником де­ монтируют подшипники 20 и снимают дистанционное кольцо 18. Затем разбирают водило 10 второй ступени, для чего снимают стопорное кольцо, съемником снимают подшипник 13, отварачивают болты и отсоединяют крышку водила, дистанционные шайбы, сателлитные шестерни 8, втулки. При необходимости выколоткой выбивают оси, отворачивают винты и снимают шпонки.

Далее разбирают водило первой ступени, для чего вынимают стопорную шайбу, снимают блок шестерни 6, отворачивают сто­ порные винты, снимают кольцо 16 и зубчатую муфту 7. Съемником снимают наружный подшипник 23. Вынимают стопорную шайбу и выколоткой выбивают шестерню 2 с подшипником, снимают под­ шипник. Отворачивают болты, снимают крышку водила, дистан­ ционные шайбы, сателлитные шестерни 3. При необходимости вы­ колоткой выбивают оси водила, отворачивают винты, снимают шпонки. Вынимают кольцо и съемником вынимают внутренний подшипник водила. В случае износа зубьев венцов съемником выпрессовывают с корпуса редуктора венцы 4 и 9.

Контроль. Осмотреть состояние зубьев шестерен и венцов ре­ дуктора. Поломка, трещины, значительный износ зубьев недопу­

194