КОАГУЛЯТОР Российский патент 1995 года по МПК B01D21/08 C02F1/52 

Изобретение относится к гидрометаллургии и очистке сточных вод и может быть использовано в металлургической, химической, машиностроительной, горной промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является коагулятор барабанный КБ-1, содержащий корпус с загрузочным устройством, в котором подводящая труба герметично прикреплена к торцевой стенке коагулятора при помощи сальника и разгрузочным устройством, опоры, привод и основание для установки опор и привода.

Прототип имеет следующие недостатки:
1. Исключается работа коагулятора с полным заполнением сечения барабана. Если значительно увеличить расход подаваемой на очистку воды через уплотненный сальником подающий трубопровод, то заставить работать коагулятор с полным сечением не удастся. При этом из коагулятора (через его разгрузочное устройство) вместе с очищенной водой будет выноситься и загрузка.

2. Неизбежна утечка воды через сельниковое уплотнение подающего трубопровода, работающего в очень тяжелых условиях. Это вызвано тем, что в период работы коагулятора его корпус вращается, а трубопровод остается неподвижным, поэтому на сальниковое уплотнение падает большая нагрузка, которая постепенно приведет к разгерметизации соединения.

Задачей изобретения является повышение производительности коагулятора.

Задача решается за счет повышения уровня воды в коагуляторе.

Помимо основной задачи ставится также задача полной герметизации загрузочного и разгрузочного устройств, исключающей любые случаи утечки воды, а также случаи интенсивного выноса загрузки из коагулятора.

Всем этим условиям отвечает предлагаемый коагулятор, содержащий корпус с загрузочными и разгрузочными устройствами, привод, опоры и основание, в котором, согласно изобретению, загрузочное и разгрузочное устройство выполнены каждое в виде гибкого трубопровода, один конец которого герметично соединен с корпусом, а другой конец оборудован воронкой, герметично соединенной с трубопроводом посредством, например, подшипника и опирающегося на него фланца.

Выполнение загрузочного устройства и аналогичного ему разгрузочного устройства в виде гибкого трубопровода, один конец которого соединен с корпусом, а другой оборудован воронкой, обеспечивает не только возможность перемещения трубопровода как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, создавая, тем самым, условия для наиболее полного заполнения коагулятора, но и наиболее плавный изгиб трубопровода, вращающегося вместе с коагулятором вокруг его оси.

Причем герметичное соединение одного из концов гибкого трубопровода с корпусом коагулятора и герметичное соединение другого конца трубопровода с воронкой позволяет избежать утечки воды, которая просто неизбежна при любом другом исполнении. В то же время оборудование другого конца гибкого трубопровода воронкой, опирающейся на подшипник и служащей для приема или отвода жидкости, дает возможность перемещать один трубопровод с соответствующей ему воронкой по высоте относительно другого трубопровода с воронкой таким образом, чтобы создать необходимый перепад высот между загрузочным и разгрузочным устройствами, обеспечивающий работу коагулятора "под залив", т.е. с полным сечением.

На чертеже показан коагулятор, вид сбоку.

Коагулятор состоит из горизонтального вращающегося корпуса 1, выполненного в виде барабана, основания 2, бандажа 3, привода 4, опор 5, загрузочного устройства, выполненного в виде гибкого трубопровода 6, конец 7 которого герметично соединен с горловиной 8 стенки 9 корпуса 1, а конец 10 герметично соединен с воронкой 11 при помощи фланца 12, опирающегося на подшипник 13, установленный с возможностью перемещения во фронтальной плоскости, проходящей по оси коагулятора, и разгрузочного устройства, выполненного в виде гибкого трубопровода 15, конец 16 которого герметично соединен с горловиной 17 стенки 18 корпуса 1, а конец 19 герметично соединен с воронкой 20 при помощи фланца 21, опирающегося на подшипник 22, установленный также с возможностью перемещения во фронтальной плоскости, проходящей по оси коагулятора. Кроме того, корпус 1 оборудован патрубком 23 для загрузки скрапа, патрубком 24 для опорожнения и устройством 25 для удаления воздуха.

Коагулятор работает следующим образом.

Перед началом работы в коагулятор через патрубок 23 загружают, например, или смесь железного и медного скрапа, или смесь железного скрапа и кокса в определенных соотношениях, где за счет разницы электрохимических потенциалов загружаемых материалов возникает гальванопара. Воронки 11 и 20 за счет перемещения соответствующих подшипников 13 и 22 устанавливаются на определенной высоте относительно друг друга, создавая тем самым необходимый перепад высот, создающий условия для полного заполнения водой коагулятора. Исходную жидкость, подвергаемую очистке, подают в коагулятор через загрузочное устройство, для чего воду вливают в приемную воронку 11, откуда вода через гибкий трубопровод 6 и горловину 8 поступает в корпус 1. Включают привод 4 и корпус 1 вместе с гибкими трубопроводами 6 и 15 начинает вращаться. При этом в рабочей зоне корпуса 1 протекают электрохимические процессы с образованием магнитных форм соединений железа, прежде всего, магнетита. Одновременно с этим протекают несколько электрохимических, химических и физических процессов. В результате всех этих процессов получаем сточные воды с высокой степенью очистки от различных примесей. Очищенная вода через горловину 17, гибкий трубопровод 15 и воронку 20 выводится за пределы коагулятора. Воздух, скапливающийся в верхней части корпуса 1 коагулятора, удаляется при помощи устройства 25. Процесс очистки воды идет непрерывно, но по мере истощения загрузку периодически восполняют, загружая более крупные фракции через патрубок 23, а мелкие фракции через загрузочное устройство. Причем использованную загрузку периодически удаляют также через патрубок 23, а полное удаление воды из коагулятора (для осмотра, ремонта) осуществляют через патрубок 24.

Предлагаемое изобретение является промышленно применимым, так как небольшие изменения (к тому же простые в изготовлении) в конструкции коагулятора ведут к значительному повышению его производительности. Следует отметить, что коагуляторы нашли самое широкое распространение как в гидрометаллургии и в области очистки сточных вод, так и для извлечения из растворов ионов благородных металлов, тяжелых металлов, мышьяка, изотопов стронция и других радиоактивных, элементов, поэтому предлагаемый коагулятор можно будет широко применять в промышленности.

Использование: при очистке сточных вод. Сущность изобретения: в коагуляторе, содержащем корпус с разгрузочными и загрузочными устройствами, привод, опоры и основание, согласно изобретению загрузочное и разгрузочное устройства выполнены каждое в виде гибкого трубопровода, один конец которого герметично соединен с корпусом, а другой снабжен воронкой, герметично соединенной с трубопроводом посредством, например, подшипника и опирающегося на него фланца. Технический результат, повышение производительности коагулятора (как минимум в 2 раза) за счет повышения его пропускной способности, являющейся одной из составляющих производительности, так как обеспечивается полное заполнение коагулятора водой. При этом исключаются случаи утечки воды в местах соединения гибкого трубопровода с корпусом коагулятора и воронкой за счет герметического их исполнения. 1 ил.

КОАГУЛЯТОР, содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным устройствами, привод, опоры и основание, отличающийся тем, что загрузочное и разгрузочное устройства выполнены каждое в виде гибкого трубопровода, один конец которого герметично соединен с корпусом, а другой снабжен воронкой, герметично соединенной с трубопроводом посредством, например, подшипника и опирающегося на него фланца.