ИНЕРЦИОННЫЙ СГУСТИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B04C9/00 

Изобретение относится к технике фильтрования, в частности к устройствам для сгущения суспензии, и может быть использовано в химической, горнорудной, пищевой промышленности, а также в сельском и коммунальном хозяйстве.

Известен инерционный сгуститель, содержащий корпус с крышкой, цилиндрическое сито с тангенциальным патрубком для подачи исходной суспензии, сборник фильтрата и патрубки отвода суспензии и фильтрата [1].

Недостатком данного сгустителя является низкая степень сгущения суспензии из-за растекания струи суспензии по поверхности сита.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является инерционный сгуститель, содержащий корпус с крышкой, соосно установленный внутри корпуса цилиндрический фильтрующий элемент, нижняя часть которого снабжена конической обечайкой с выходным патрубком сгущенной фракции, а к верхней прикреплен тангенциальный входной патрубок, размещенную внутри фильтрующего элемента винтовую вставку и патрубок отвода жидкой фракции [2].

В этом устройстве благодаря винтовой вставке удается предотвратить растекание суспензии и несколько повысить качество разделения, однако качество разделения остается недостаточным из-за того, что перфорированная стенка фильтрующего элемента сравнительно быстро забивается осадком, вследствие чего интенсивность разделения падает при одновременном снижении производительности. Кроме того, отсутствие средства для регенерации в процессе работы вызывает необходимость частой остановки сгустителя на промывку.

Техническая задача изобретения - повышение качества разделения и производительности за счет саморегенерации фильтрующего элемента в процессе работы.

Это достигается тем, что в инерционнном сгустителе, содержащем корпус с крышкой, соосно установленный внутри корпуса цилиндрический фильтрующий элемент, нижняя часть которого снабжена конической обечайкой с выходным патрубком сгущенной фракции, а к верхней части прикреплен тангенциальный входной патрубок, размещенную внутри фильтрующего элемента винтовую вставку и патрубок отвода жидкой фракции, в соответствии с заявляемым изобретением фильтрующий элемент выполнен в виде цилиндрической пружины, а выходной патрубок сгущенной фракции пропущен через отверстие днища корпуса, снабженного цилиндрической стенкой, размещенной внутри корпуса, и установлен с возможностью осевого и радиального перемещения, причем наружная поверхность конической обечайки снабжена козырьком для слива жидкой фракции.

Кроме того, пружина снабжена регулятором зазора между ее витками в виде прикрепленной к конической обечайке по центральной оси тяги, пропущенной через крышку корпуса и снабженной регулировочной гайкой.

На фиг. 1 изображен инерционный сгуститель, на фи. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Инерционный сгуститель содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, соосно установленный внутри корпуса 1 цилиндрический фильтрующий элемент в виде витой цилиндрической пружины 3 с конической обечайкой 4 и выходным патрубком 5 для сгущенной фракции. Верхняя часть фильтрующего элемента 3 выполнена в виде перфорированной стенки 6, которой прикреплен тангенциальный входной патрубок 7. Внутри пружины 3 размещена винтовая вставка 8, верхняя часть которой прикреплена к стенке 6, а нижняя часть снабжена тягой 9 с винтом 10 для регулировки шага вставки 8. На наружной части пружины 3 размещена полость 11 для сбора жидкой фракции с патрубком 12. Выходной патрубок 5 сгущенной фракции пропущен через отверстие 13 днища корпуса 1. Отверстие 13 снабжено цилиндрической стенкой 14, размещенной внутри корпуса 1. Патрубок 5 установлен с возможностью осевого и радиального перемещения, для чего между патрубком 5 и стенкой 14 имеется зазор 15. Наружная поверхность конической обечайки 4 снабжена козырьком 16 для слива жидкой фракции. Пружина 3 может быть снабжена регулятором зазора между ее витками в виде прикрепленной к конической обечайке 4 по центральной оси тяги 17, пропущенной через крышку 2 корпуса 1 и снабженной регулировочной гайкой 18.

Инерционный сгуститель работает следующим образом.

Исходная суспензия подается через патрубок 7 на внутреннюю поверхность стенки 6 и пружины 3. При движении суспензии по винтовой линии на внутренней поверхности стенки 6 и пружины 3 под действием центробежных сил происходит отделение жидкой фракции от сгущенной. Жидкая фракция проходит через перфорацию стенки 6 и щелевые зазоры между витками пружины 3, сливается вниз и далее козырьком 16 направляется на днище корпуса 1, откуда удаляется через патрубок 12. Ввиду того, что на стенку пружины 3 воздействует турбулентный поток суспензии, пружина 3 испытывает колебательные движения в вертикальном направлении, а ее нижняя часть раскачивается. В результате этого зазоры между витками увеличиваются и уменьшаются, что приводит к выдавливанию из зазоров частиц осадка, застрявших между витками. Одновременно при раскачке в радиальном направлении патрубок 5 соударяется с цилиндрической стенкой 14, что приводит к встряске пружины 3 и ее вторичному колебанию, а это обеспечивает эффективную очистку зазоров между витками.

Выполнение фильтрующего элемента в виде витой цилиндрической пружины 3, пропускание выходного патрубка 5 сгущенной фракции через отверстие днища корпуса 1, снабженного цилиндрической стенкой 6 внутри корпуса 1, установка патрубка 5 с возможностью осевого и радиального перемещения позволяют осуществлять в процессе работы осевую дефоpмацию пружины 3, что приводит к выдавливанию осадка из зазора между ее витками, а колебание пружины 3 приводит к соударению патрубка 5 сгущенной фракции с цилиндрической стенкой 6, вследствие чего осуществляется встряска пружины 3 и ее дополнительная регенерация. Снабжение наружной поверхности конической обечайки 4 козырьком 16 для слива жидкой фракции предотвращает попадание жидкой фракции в зазор между цилиндрической стенкой 6 и патрубком 5 сгущенной фракции. Снабжение пружины 3 регулятором зазора между ее витками в виде укрепленной по периметру ее нижней части тяги 17, пропущенной через крышку 2 корпуcа 1, cнабжение тяги 17 регулировочной гайкой 18 позволяет при изменениях характеристик суспензии быстро и легко регулировать зазоры. Наличие цилиндрической стенки 14 позволяет предотвратить утечку жидкой фракции через отверстие 13 днища корпуса 1.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого инерционного сгустителя по сравнению с прототипом заключается в снижении влажности сгущенной суспензии до 1,2-1,3 раза при одновременном повышении производительности за счет саморегенерации пружины в процессе разделения благодаря колебанию в осевом и радиальном направлении, что приводит к очистке зазоров между витками пружины. При этом пружина одновременно испытывает встряску от соударения патрубка для твердой фракции с цилиндрической стенкой, что дополнительно способствует очистке зазоров между витками пружины.

Использование: в технике фильтрования, в частности в устройствах для сгущения суспензии в химической, горнорудной, пищевой промышленности, а также в сельском и коммунальном хозяйстве. Сущность: в инерционном сгустителе, содержащем корпус с крышкой, соосно установленный внутри корпуса цилиндрический фильтрующий элемент выполнен в виде витой цилиндрической пружины, а его нижняя часть снабжена конической обечайкой с выходным патрубком сгущенной фракции. Выходной патрубок сгущенной фракции пропущен через отверстие днища корпуса, снабженного цилиндрической стенкой, размещенной внутри корпуса и установлен с возможностью осевого и радиального перемещения, причем наружная поверхность конической обечайки снабжена козырьком для слива жидкой фракции, а пружина - регулятором зазора между ее витками в виде прикрепленной к конической обечайке по центральной оси тяги, пропущенной через крышку корпуса и снабженной регулировочной гайкой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ИНЕРЦИОННЫЙ СГУСТИТЕЛЬ, содержащий корпус с крышкой, соосно установленный внутри корпуса цилиндрический фильтрующий элемент, нижняя часть которого снабжена конической обечайкой с выходным патрубком сгущенной фракции, а к верхней части прикреплен тангенциальный входной патрубок, размещенную внутри фильтрующего элемента винтовую вставку и патрубок отвода жидкой фракции, отличающийся тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде витой цилиндрической пружины, а выходной патрубок сгущенной фракции снабжен размещенной внутри корпуса цилиндрической стенкой, пропущенной через отверстие днища корпуса, и установлен с возможностью осевого и радиального перемещения, причем наружная поверхность конической обечайки снабжена козырьком для слива жидкой фракции. 2. Сгуститель по п.1, отличающийся тем, что пружина снабжена регулятором зазора между ее витками, выполненным в виде прикрепленной к конической обечайке по центральной оси тяги, пропущенной через крышку корпуса, и снабженным регулировочной гайкой.