ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СГУСТИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B01D21/02 B01D21/24 

Изобретение относится к устройствам для сгущения пульпы перед ее дальнейшим транспортированием и очистки сливов обогатительных фабрик.

Известен вертикальный сгуститель, включающий квадратный корпус и коническое днище. Квадратный корпус разделен вертикальными перегородками на секции, заполненные пакетами параллельных наклонных пластин. Над пакетами пластин расположены водосборные камеры с регулируемыми водоотводными устройствами в виде телескопических патрубков и средство для тангенциальной подачи исходной пульпы в коническое днище [1]
Недостатки этого сгустителя неравномерное распределение потока исходной пульпы по площади сгустителя и сложность системы отбора осветленной воды, что снижает эффективность его эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вертикальный сгуститель, включающий квадратный корпус с коническим днищем, перегородки, между которыми установлены пакеты параллельных пластин с водосборными камерами, водосборные лотки, подводящую, отводящую и разгрузочную трубы, загрузочный стакан с тангенциальноподводящей трубой и перфорированной перегородкой, установленной ниже ввода трубы, при этом корпус разделен на две равные части водосборным коллектором, образованным смежными центральными пластинами, наклоненными в противоположные стороны; стенки водосборных камер выполнены вертикальными, снабжены водосливными отверстиями и при этом образуют боковые стенки водосборных лотков, днища которых установлены на пакеты параллельных пластин [2]
Недостатками данного сгустителя являются следующие.

Водосборный коллектор, образованный смежными центральными пластинами, занимает значительную часть полезной площади сгустителя, снижая его производительность. Кроме того, при большой производительности сгустителя водопропускной способности коллектора может не хватить для сброса осветленной воды и тогда придется поднимать отметку порога водосбросных отверстий водосборных камер, увеличивая тем самым вертикальные размеры водосборного коллектора и сгустителя в целом. Причем размещение днищ водосборных лотков на пакетах параллельных пластин автоматически приводит к увеличению вертикальных размеров сгустителя и, следовательно, к ухудшению его технико-экономических показателей.

Рассматриваемое устройство вообще не предусматривает удаления воздуха, поступающего с исходной пульпой в сгуститель, что, как, показывает практика, приводит к значительному ухудшению процесса осветления воды в результате разрушения флокул твердой составляющей восходящими потоками воздуха.

Устройство днища в виде конуса и сопряжение его с квадратным корпусом в какой-то степени улучшает распределение восходящего потока по площади сгустителя, однако приводит к значительному увеличению высоты сгустителя и ухудшает его технико-экономические показатели.

Целью изобретения является интенсификация процесса разделения твердой и жидкой составляющих жидкости за счет равномерного распределения пульпы по площади сгустителя, исключение вредного влияния газообразной составляющей потока, улучшение гидравлических параметров системы сбора и отвода осветленной жидкой составляющей пульпы, а также улучшение технологических и технико-экономических параметров сгустителя.

Цель достигается тем, что сгуститель, включающий квадратный корпус, вертикальные перегородки, между которыми установлены пакеты параллельных наклонных пластин с водосборными камерами, водосборные лотки, подводящую, отводящие и разгрузочную трубы, загрузочный стакан с тангенциально подводящей трубой и перфорированной перегородкой, установленной ниже ввода трубы, конический отражатель и перфорированный диск, расположенные ниже загрузочного стакана, снабжен устройством, например конусом с воздухоотводящей трубой в вершине, соединенной с атмосферой, расположенным над открытым с торцов загрузочным стаканом, который снабжен дополнительной перфорированной перегородкой, располо- женной над подводящей трубой, при этом отметка вершины конуса совпадает с отметкой низа корпуса, а открытый конец воздухоотводящей трубы расположен выше уровня воды в водосборных камерах, вертикальные боковые стенки которых служат водосливами, отметки которых превышают отметку верха наклонных пластин, причем торцовыми стенками водосборных камер служат крайние наклонные пластины пакетов с отметкой верха, превышающей отметку боковых стенок, минимальная отметка дна водосборных лотков, образованных вертикальными перегородками, соответствует отметке низа наклонных пластин, а вдоль двух сторон сгустителя оппозитно друг к другу размещены водосборные коллекторы, каждый из которых образован наклонной стенкой днища сгустителя и вертикальной стенкой.

Кроме того, днище сгустителя выполнено в виде перевернутой пирамиды, основанием которой является прямоугольный (квадратный) корпус, при этом все пластины установлены с наклоном в одну сторону параллельно одной из сторон днища.

На фиг. 1 изображен вертикальный сгуститель, план; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез по Б-Б на фиг. 1.

Вертикальный сгуститель включает квадратный корпус 1 с пирамидальным днищем 2, вертикальные продольные перегородки 3, пакеты наклонных пластин 4, водосборные камеры 5, ограниченные с торцовых сторон крайними в пакетах наклонными пластинами 6, водосборные лотки 7, водосборные коллекторы 8 с водоотводящими трубами 9, подводящую трубу 10, загрузочный стакан 11 с верхней и нижней перфорированными перегородками 12, перфорированный диск 13, конусный отражатель 14, устройство в виде конуса (пирамиды) 15 с воздухоотводящей трубой в вершине 16 и разгрузочную трубу 17.

Вертикальный сгуститель работает следующим образом.

Исходная пульпа через подводящую трубу 10 подается в загрузочный стакан 11, в котором поток делится на восходящий и нисходящий, проходят через верхнюю и нижнюю перфорированные перегородки 12. В результате поток распределяется равномерно на выходе из разгрузочного стакана и в верхней части попадает под устройство для отвода воздуха 15 (например под конус), что приводит к дополнительному равномерному его распределению по площади сгустителя и при достаточной площади устройства к сбору воздуха (газов) в его вершине, откуда воздух отводится в атмосферу через трубу 16. Выходя из нижнего торца загрузочного стакана, поток частично проходит через перфорированный диск 13 а, частично, отражаясь от него и от конусного отражателя 14, устремляется вверх также равномерно распределенным по площади сгустителя. Остатки воздуха (газов), захваченные нисходящим потоком, поднимаются вдоль стенок загрузочного стакана и попадают под устройство 15, оттуда и отводятся в атмосферу.

Пульпа, поступающая в верхнюю часть сгустителя к квадратному основанию 1, проходит через зазор между устройством 15 и стенками днища 2, попадая в "диффузор", образуемый их стенками, что обеспечивает дополнительно равномерность подхода потока к пакетам наклонных пластин 4. Наклон боковых стенок днища 2 и устройства 15 обеспечивает свободное сползание сгущенного продукта вниз под действием силы тяжести. Жидкая фаза потока, фильтрующаяся через слой сфлокулированного сгущенного продукта в "диффузоре", окончательно осветляется в зазорах между наклонными пластинами и поступает в водосборные камеры 5, затем через боковые водосливные вертикальные стенки 3 в водосборные лотки 7, дно которых располагается в зависимости от величины расходов в пределах от нижней отметки наклонных пластин до верхней их отметки (в середине длины лотка при двустороннем отводе воды из него). Вода из водосборных лотков 7 поступает в водосборные коллекторы 8, расположенные перпендикулярно к лоткам вдоль двух сторон сгустителя и образованные вертикальной стенкой и наклонной стенкой днища сгустителя. Дно коллекторов располагается на отметке, обеспечивающей их пропускную способность.

Из коллекторов вода отводится по трубам 9. Уклоны дна водосборных лотков и коллекторов, их размеры, количество, а также количество и расположение водоотводящих труб определяются гидравлическими расчетами и конструктивными соображениями, обеспечивающими оптимальное использование площади, занимаемой сгустителем и его вертикальные размеры.

Использование крайних в пакетах наклонных пластин 6 в качестве торцевых стенок водосборных камер дает возможность извлекать средние пластины, объединенные в пакеты целиком и заменить их новыми или отремонтированными.

Сброс сгущенного продукта осуществляется через разгрузочную трубу 17, расположенную в нижней части пирамидального основания сгустителя.

Использование: при отделении взвешенных твердых частиц от жидкости. Сущность изобретения: вертикальный сгуститель содержит квадратный корпус с пирамидальным днищем, перегородки, между которыми установлены пакеты параллельных пластин с водосборными камерами с водосливом, водосборные лотки, подводящую, отводящие и разгрузочную трубы, загрузочный стакан с тангенциальным вводом, перфорированной перегородкой и коническим отражателем. В вертикальном сгустителе предусматривается наличие устройства в виде конуса или пирамиды с воздухоотводящей трубой в вершине, расположенное над загрузочным стаканом и обеспечивающее сбор и вывод в атмосферу воздуха, попадающего с пульпой в сгуститель. В результате исключается взмучивание пульпы сосредоточенными выбросами воздуха и обеспечивается высокое качество осветления жидкой фазы пульпы. Уменьшение общей площади сгустителя достигается за счет минимальной ширины водосливных лотков за счет увеличения водосливного фронта водосборных камер и понижения отметки их дна, наклона пластин загрузки сгустителя в одну сторону и использования пазух между боковыми сторонами пирамидального днища для устройства коллекторов. Уменьшение вертикального размера сгустителя достигается за счет отсутствия переходного участка от днища к корпусу. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СГУСТИТЕЛЬ, содержащий квадратный корпус с днищем, перегородки, между которыми установлены пакеты параллельных пластин с водосборными камерами с водосливом, водосборные лотки, подводящую, отводящие и разгрузочную трубы, загрузочный стакан с тангенциальным вводом, перфорированной перегородкой, установленной ниже ввода, и коническим отражателем, отличающийся тем, что он снабжен расположенным над загрузочным стаканом устройством, например конусом с воздухоотводящей трубой в вершине, соединенной с атмосферой, дополнительной перфорированной перегородкой, установленной сверху загрузочного стакана, при этом вершина конуса размещена на уровне нижней кромки корпуса, открытый конец воздухоотводящей трубы расположен выше уровня воды в водосборных камерах, водослив которых образован боковыми стенками камер, между которыми расположены водосборные лотки, крайние наклонные пластины в каждом пакете образуют торцевые стенки водосборных камер, верхние кромки боковых стенок водосборных камер расположены выше верхней кромки пластин и ниже верха торцевых стенок камер, дно водосборных лотков размещено не ниже нижней кромки наклонных пластин, устройство снабжено вертикальными стенками, установленными с противоположных сторон корпуса перпендикулярно водосборным лоткам с образованием с наклонными стенками днища водосборных коллекторов. 2. Сгуститель по п.1, отличающийся тем, что днище выполнено в виде перевернутой пирамиды, при этом пластины установлены параллельно одной из стенок днища.