ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ИНЕРЦИОННЫЙ СГУСТИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B01D29/54 

Изобретение относится к сгущению различных суспензий и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве для разделения навоза на фракции, а также в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен инерционный сгуститель, содержащий корпус с крышкой, установленные внутри него сито с тангенциальным входным патрубком и коническим днищем с выходным патрубком [1]
Недостатком такого сгустителя является низкая эффективность разделения суспензии из-за отсутствия перепада давления воздуха внутри сита и в камере для сбора жидкой фракции.

Известен также двухступенчатый инерционный сгуститель, содержащий корпус с крышкой, соосно размещенное внутри корпуса цилиндрическое сито, образующее с корпусом камеру жидкой фракции, снабженное тангенциальным входным патрубком и сообщенное с атмосферой через отверстия крышки корпуса, прикрепленную к ситу коническую обечайку с выходным окном, под которым размещена лопастная центрифуга и средство для создания перепада давления воздуха между внутренней и наружной частями сита [2]
Благодаря тому, что воздух из камеры жидкой фракции частично отсасывается центральной трубой, нижняя часть которой размещена в полости конической обечайки, в данном устройстве несколько увеличивается интенсивность обезвоживания, однако из-за того, что зазор между нижним торцом указанной трубы и стенкой обечайки не регулируется, атмосферный воздух на внутренней части сита подсасывается центрифугой через этот зазор, в результате чего интенсивность отсоса воздуха из камеры жидкой фракции остается недостаточной, а это не обеспечивает требуемую интенсивность разделения из-за малого перепада давления воздуха внутри сита и вне его.

Из известных наиболее близким к изобретению является двухступенчатый инерционный сгуститель, включающий корпус с тангенциальным входным патрубком с крышкой, соосно размещенное внутри корпуса цилиндрическое сито, образующее с корпусом камеру жидкой фракции, прикрепленную к ситу коническую обечайку с выходным окном, под которым размещена лопастная центрифуга, вал которой пропущен по центральной оси сита и оснащен крыльчаткой [3]
Недостатком этого сгустителя является низкая эффективность разделения суспензии на фракции.

Техническая задача изобретения повышение эффективности разделения.

Техническая задача решается за счет того, что в двухступенчатом инерционном сгустителе, включающем корпус с тангенциальным входным патрубком с крышкой, соосно размещенное внутри корпуса цилиндрическое сито, образующее с корпусом камеру жидкой фракции, прикрепленную к ситу коническую обечайку с выходным окном, под которым размещена лопастная центрифуга, вал которой пропущен по центральной оси сита и оснащен крыльчаткой, в соответствии с изобретением крышка снабжена соосно укрепленной кольцевой обечайкой с размещенной внутри нее крыльчаткой, а вал регулятором живого сечения выходного окна конической обечайки, при этом крышка выполнена с отверстиями, посредством которых камера жидкой фракции сообщена с атмосферой. Техническая задача решается также за счет того, что регулятор живого сечения окна выполнен в виде конического элемента, соосно размещенного на валу с возможностью фиксации и осевого перемещения.

Кроме того, коническая обечайка выполнена перфорированной.

На фиг. 1 изображена схема двухступенчатого инерционного сгустителя; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1.

Двухступенчатый инерционный сгуститель содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, соосно размещенное внутри корпуса 1 цилиндрическое сито 3, образующее с корпусом 1 камеру 4 жидкой фракции, снабженное тангенциальным входным патрубком 5 и сообщенное с атмосферой через отверстия 6 в крышке 2 корпуса 1, прикрепленную к ситу 3 коническую обечайку 7 с выходным окном 8, под которым размещена лопастная центрифуга 9. Двухступенчатый инерционный сгуститель снабжен также средством для создания перепада давления воздуха между внутренней и наружной частями сита 3, выполненным в виде крыльчатки 10. Вал 11 центрифуги 9 пропущен по центральной оси сита 3, а крыльчатка 10 прикреплена на валу 11 под крышкой 2 корпуса 1. Крышка 2 снабжена соосно укрепленной кольцевой обечайкой 12, установленной на уровне крыльчатки 10. Камера 4 жидкой фракции сообщена с атмосферой через отверстия 13. Вал 11 снабжен регулятором живого сечения окна 8, который может быть выполнен в виде конического элемента 14, соосно размещенного на валу 11 с возможностью осевого перемещения и фиксации, снабженного втулкой 15 и фиксирующим болтом 16. Коническая обечайка 7 может быть снабжена перфорацией. Центрифуга 9 выполнена из лопастей 17 с валом 11 и приводом 18, перфорированной стенки 19, кожуха 20 для сбора жидкой фракции, патрубка 21 для ее отвода, патрубка 22 для удаления твердой фракции. Камера 4 снабжена патрубком 23 для слива жидкой фракции.

Двухступенчатый инерционный сгуститель работает следующим образом.

Исходная суспензия подается через входной патрубка 5 на внутреннюю поверхность сита 3 со скоростью до 30 м/сек. Под действием центробежных сил, воздействующих на суспензию, перемещающуюся по нисходящей винтовой траектории внутри сита 3, жидкая фракция отжимается через перфорацию сита 3 и стекает в камеру 4, откуда через патрубок 23 выводится из корпуса 1. Частично отжатая суспензия скапливается перед окном 8 и по зазору между коническим элементом 14 и кромкой окна 8 направляется в центрифугу 9, лопастями 17 отбрасывается на перфорированную стенку 19, где происходит дальнейшее инерционное разделение суспензии на фракции. При этом жидкая фракция проходит через перфорацию стенки 19 и по патрубку 21 удаляется из центрифуги 9, а твердая фракция удаляется через патрубок 22. При вращении вала 11 крыльчатка 10 засасывает через отверстия 6 атмосферный воздух и направляет его в полость сита 3, создавая в нем избыточное давление воздуха, так как конический элемент 14 препятствует выходу этого воздуха в центрифугу 9 через окно 8. Под действием избыточного давления воздуха в полости сита 3 повышаются усилия отжатия суспензии, находящейся на поверхности сита 3, что увеличивает интенсивность отжатия. Частично прорывающийся воздух из полости сита 3 в камеру 4 удаляется в атмосферу через отверстия 13, что предотвращает временное противодавление в камере 4 и обеспечивает поддержание в этой камере лишь атмосферного давления. Наличие кольцевой обечайки 12 позволяет повысить интенсивность подсоса атмосферного воздуха через отверстия 6 и увеличить давление воздуха в полости сита 3. За счет перемещения конического элемента 14 по валу 11 и его фиксации болтом 16 обеспечивается оптимальный зазор между нижней частью элемента 14 и кромкой отверстия (окна) 8 для конкретной консистенции суспензии, проходящей через этот кольцевой зазор, при котором над ним скапливается суспензия, препятствующая прорыву воздуха из полости центрифуги 9. Установка вала 11 центрифуги 9 по центральной оси сита 3 и снабжение его крыльчаткой 10, размещение крыльчатки 10 под крышкой 2 корпуса 1, снабжение крышки 2 соосно укрепленной кольцевой обечайкой 12, установка обечайки 12 на уровне крыльчатки 10 позволяет повысить давление воздуха в полости сита 3 и обеспечить атмосферное давление в камере 4 жидкой фракции. Снабжение вала 11 регулятором живого сечения выходного окна 8 конической обечайки 7, выполнение его в виде конического элемента 14, соосно размещенного на валу 11 с возможностью осевого перемещения и фиксации, позволяет пропускать частично обезвоженную суспензию в центрифугу 9, но задерживать отсос воздуха из полости сита 3 в центрифугу 9. Выполнение конической обечайки 7 перфорированной позволяет повысить площадь фильтрации и качество разделения, что зависит от уменьшения влажности суспензии, поступающей в центрифугу 9.

Технико-экономическая эффективность двухступенчатого инерционного сгустителя по сравнению с прототипом заключается в увеличении степени обезвоживания суспензии в 1,2-1,3 раза за счет повышения перепада давления воздуха внутри сита и вне его, размещения вала центрифуги в полости сита и снабжения вала крыльчаткой, которая обеспечивает нагнетание атмосферного воздуха через отверстия в крышке корпуса в полость сита. Наличие регулятора живого сечения выходного окна конической обечайки в виде конического элемента позволяет предотвратить подсос воздуха из полости сита в центрифугу. Устранению противодавления воздуха в камере жидкой фракции способствует сообщение этой камеры с атмосферой через отверстия в ее стенке.

Использование: в сельскохозяйственном производстве для разделения навоза на фракции, а также в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Сущность: в двухступенчатом инерционном сгустителе, включающем корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 5 и крышкой 2, соосно размещенное внутри корпуса цилиндрическое сито 3, образующее с корпусом камеру 4 жидкой фракции, прикрепленную к ситу коническую обечайку 7 с выходным окном 8, под которым размещена лопастная центрифуга 9, вал которой пропущен по центральной оси сита 3 и оснащен крыльчаткой 17, крышка снабжена соосно укрепленной кольцевой обечайкой 12 с размещенной внутри нее крыльчаткой 10, а вал 11 регулятором 14 живого сечения выходного окна конической обечайки. При этом крышка выполнена с отверстиями 6, посредством которых камера 4 жидкой фракции сообщена с атмосферой. Регулятор живого сечения окна выполнен в виде конического элемента, соосно размещенного на валу с возможностью фиксации и осевого перемещения, а коническая обечайка перфорированной. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ИНЕРЦИОННЫЙ СГУСТИТЕЛЬ, включающий корпус с тангенциальным входным патрубком и крышкой, соосно размещенное внутри корпуса цилиндрическое сито, образующее с корпусом камеру жидкой фракции, прикрепленную к ситу коническую обечайку с выходным окном, под которым размещена лопастная центрифуга, вал которой пропущен по центральной оси сита и оснащен крыльчаткой, отличающийся тем, что крышка снабжена соосно укрепленной кольцевой обечайкой с размещенной внутри нее крыльчаткой, а вал регулятором живого сечения выходного окна конической обечайки, при этом крышка выполнена с отверстиями, посредством которых камера жидкой фракции сообщена с атмосферой. 2. Сгуститель по п. 1, отличающийся тем, что регулятор живого сечения окна выполнен в виде конического элемента, соосно размещенного на валу с возможностью фиксации и осевого перемещения. 3.Сгуститель по п. 1, отличающийся тем, что коническая обечайка выполнена перфорированной.