СЕПАРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК B01D33/48 

Изобретение относится к сепарационным устройствам, в частности к устройствам с подачей материала под давлением для использования при отделении твердых частиц от жидкостей путем грохочения.

Известно стационарное устройство с подачей сырья под давлением. Однако это устройство отличается сложностью и/или неэффективностью.

Целью изобретения является создание вращающегося сепарационного устройства с подачей под давлением и специального средства подачи для эжекции разделяемой суспензии под давлением.

На фиг.1 и 2 представлено сепарационное устройство с частичным удалением стенки барабана, две проекции; на фиг. 3 аксонометрическое изображение средства подачи; на фиг. 4 и 5 средство подачи в поперечном разрезе, вид сбоку и сверху соответственно.

Сепарационное устройство содержит полый барабанный грохот 1, установленный с возможностью вращения вокруг своей оси, расположенной по существу в горизонтальной плоскости, которую можно регулировать при помощи регулировочного средства 2. Устройство снабжено средством (не показано) для вращения барабанного грохота и входным средством 3, содержащим коллектор 4 и приемный фланец 5, который может быть соединен с подачей разделяемой суспензии. Входное средство 3 предназначено для введения потока суспензии из твердых частиц и жидкостей под давлением внутрь барабана.

В барабанном грохоте 1 имеется внутренняя стенка 6, выполненная в виде сита, содержащего множество фильтрующих проволочек 7, расположенных на расстоянии в параллельном порядке вокруг периферии барабана. Было обнаружено, что отверстия, как правило размером от 25 до 150 микрон, соответствуют давлениям подачи через входное средство 3, составляющим, избыточное давление в пределах от 3 до 100 фунтов на кв. дюйм.

Вращение барабанного грохота 1 достигается за счет установки барабана на цапфах или роликах. По периферии или ободу на каждой стороне барабана расположен колесный бандаж 8 круглой желобчатой формы с колесами 9 на цапфах, предусмотренными под каналы колесных бандажей. Два колеса на цапфах с каждой стороны барабана установлены на валу, который может приводиться во вращение от электрического двигателя или подобного приводного средства.

Как изображено на фиг.1, коллектор 4 является по существу горизонтальным и изображен проходящим вдоль длины барабанного грохота 1. В коллекторе имеется множество сопел 10, которые могут быть расположены примыкающими друг к другу или отстоящими одно от другого. Аналогично, они могут быть расположены вдоль части или по всей длине коллектора 4.

На фиг.2 изображено устройство с торца. К коллектору 4 прикреплены сопла 10а и 10b. Как видно на фиг.2, сопла 10а и 10b расположены с противоположных сторон от коллектора 4 и в той же самой плоскости, что и вогнутая внутренняя стенка 6 барабанного грохота 1.

Как видно на фиг.2, 3, где изображено сопло 10, последнее содержит присоединительное средство 11 и корпусную часть 12. Присоединительное средство 11 может быть кольцевой формы и приспособлено под соединение с коллектором 4 подходящим образом. Корпусная часть 12 может иметь форму лопасти, начинающейся от первоначальной кольцевой формы до расширенной, и сплющенной формы в направлении ее наружного конца 13.

На фиг.4 изображены кольцевое присоединительное средство 11 и корпусная часть изогнута в направлении своего наружного конца 13, а кривизна расположена в той же плоскости, что и внутренняя стенка 6. Кроме того, наружный конец корпусной части 12 параллелен внутренней стенке 6. Сопло 10 содержит ствол 14, который присоединен к клапану 15 или выполнен как его часть. Ствол 14 и клапан 15 совместно соединяют присоединительное средство 11 сопла 10 к коллектору 4.

Как видно на фиг.5, корпусная часть 12 расширяется в направлении конца 13, так что сопло 10 имеет сверху форму лопасти. Было обнаружено, что эта особая конструкция улучшает расходные характеристики сопла.

В процессе эксплуатации суспензию вводят в коллектор 4 под давлением, а затем направляют по коллектору 4 к соплам 10. Сопла 10а и 10b могут работать одновременно. Альтернативно могут действовать сопла 10а или 10b. Барабанный грохот 1 приспособлен для вращения в двух направлениях. Предположив, что направление вращения отвечает стрелке Е на фиг.2 и работают оба сопла 10а и 10b, видно, что суспензию будут выталкивать в барабанный грохот 1 навстречу потоку вращения (сопло 10b) и в направлении потока вращения (сопло 10а). Этим способом материал будет выталкиваться навстречу стенке 6 по ходу и навстречу потоку вращения, означая, что отделение может происходить двумя различными путями. Альтернативно в зависимости от типа разделяемого материала устройство может быть использовано в качестве "противоточной" или "прямоточной" системы, т. е. путем регулирования сопел и/или направления вращения барабанного грохота 1.

Согласно фиг.4 направление потока суспензии обозначено в целом стрелкой С. Входная часть присоединительного средства 11 имеет диаметр, обозначенный стрелкой А, в то время как выходная часть сопла обозначена стрелкой В. Следует признать, что любое столкновение с потоком материала могло бы привести к подпору давления и неизбежно к потере производительности. Как видно на фиг. 4, наружный конец сопла 10 расположен по существу в той же плоскости, что и внутренняя стенка 6. Хотя тангенциальный ввод суспензии в разделительные устройства известен, известные системы имели тенденцию, позволяющую суспензии падать на вогнутую стенку по существу тангенциально.

В предлагаемом изобретении наружный конец сопла 10 проходит в непосредственной близкости от плоскости внутренней стенки 6. В результате, направление потока материала практически параллельно внутренней стенке 6 и непосредственно примыкает к последней. Это приводит к увеличению эффективности, так как суспензию выталкивают через перфорированную внутреннюю стенку 6 в большей степени, чем на нее и в некоторой степени через упомянутую стенку. Это является уместным, поскольку суспензия входит в устройство под давлением и в противном случае в отверстиях внутренней стенки 6 могло бы происходить "заклинивание".

На фиг.2 изображены брызгальные устройства 16 и 17. Брызгальное устройство 16 расположено внутри барабанного грохота 1, в то время как брызгальное устройство 17 расположено снаружи барабанного грохота. Брызгальные устройства 16 и 17 можно использовать одновременно или по отдельности, в ходе работы устройства или после нее. Было обнаружено, что внутреннее брызгальное устройство 16 можно подходящим образом использовать в процессе сепарационной фазы, в то время как обнаружено, что брызгальное устройство 17 полезно для очистки избыточных твердых частиц с наружной стороны стенки 6 после работы.

На фиг. 1 изображен барабанный грохот 1, расположенный по существу горизонтально, но с небольшим уклоном. Барабанный грохот может иметь наклон, изменяющийся при помощи регулировочного средства 2, и может быть шарнирным по отношению к присоединительному средству 18. Наклоненный таким образом твердый материал будет удален из устройства за счет естественный спирали и будет выгружаться из устройства в направлении стрелки F. Регулировочным средством 2 можно регулировать при работе устройства без необходимости прекращения вращения. Это позволяет обеспечить тонкую регулировку устройства в процессе работы с целью обеспечения эффективной обработки материала. В дополнение к этому следует упомянуть способность изменения в процессе работы скорости вращения барабанного грохота 1.

Этим способом устройство можно отрегулировать с целью достижения удовлетворительных эксплуатационных характеристик, а регулировкой путем установки датчика или подобного регулировочного устройства внутри или снаружи устройства можно достигнуть регулирование на непрерывной основе.

Может быть предусмотрено сопло, подвижное в продольном направлении. Перемещающиеся коллектор или сопло могут приводиться в движение либо при помощи электрической продольной установки, либо установки, приводимой в действие от сжатого воздуха. Установка в этом случае могла бы перемещаться в продольном направлении через барабанный грохот 1, обеспечивая регулируемый и равномерный износ просеивающей поверхности внутренней стенки 6. Это приводит к увеличению срока службы упомянутой просеивающей поверхности.

Сопла 10а и 10b могут не исходить из одного и того же коллектора. Они могут быть удалены один от другого, например: одно в направлении верха барабанного грохота, а другое в направлении основания, или одно на любой стороне, так чтобы не мешать другому. Можно использовать три коллектора со своей собственной совокупностью сопел, каждый поскольку изменение конфигурации сопла и размера, изменение скорости вращения и давления могут привести к различным применениям изобретения. Также в предлагаемом изобpетении предусмотрено использование ряда брызгальных устройств либо внутри барабанного грохота, либо вне его. Система брызгальных устройств и система сопел может быть выполнена заодно, так что подача и промывка происходят по существу в одно и в то же время. И наконец, предусматривается подача нагретой воды для брызгальной системы для удаления жировых веществ.

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства суспензии можно разделять под давлением.

Использование: при отделении твердых частиц от жидкостей путем грохочения. Сущность: в устройстве предусмотрено средство для нагнетания суспензии, выполненное в виде коллектора с криволинейными в поперечном сечении соплами, соответствующими внутренней поверхности грохота и эжектирующими суспензию на внутреннюю поверхность грохота в направлении его вращения и против направления его вращения. Средство для нагнетания суспензии выполнено регулируемым, а количество выталкиваемой суспензии изменяется от одного сопла к другому. Для равномерного износа внутренней поверхности грохота средство для нагнетания суспензии установлено с возможностью осевого перемещения внутри барабана. Грохот установлен с возможностью регулировки его наклона в процессе работы для управления скоростью разгрузки твердого материала из грохота. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. СЕПАРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее вращающийся барабанный грохот, средство для нагнетания суспензии под давлением внутрь барабана, расположенное в непосредственной близости от внутренней поверхности по всей длине барабана и выполненное с расширенным выходным отверстием, отличающееся тем, что средство для нагнетания суспензии выполнено в виде коллектора с криволинейными в поперечном сечении соплами, соответствующими внутренней поверхности грохота и эжектирующими суспензию на внутреннюю поверхность грохота в направлении его вращения и против направления его вращения. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для нагнетания суспензии выполнено регулируемым, при этом количество выталкиваемой суспензии изменяется от одного сопла к другому. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для нагнетания суспензии установлено с возможностью осевого перемещения внутри барабана для обеспечения равномерного износа внутренней поверхности грохота. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что грохот установлен с возможностью регулировки угла его наклона в процессе работы для управления скоростью разгрузки твердого материала из грохота.