УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ВОДЫ ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ Российский патент 2008 года по МПК B01D21/02 

Изобретение относится к технике очистки воды от взвешенных частиц под действием гидродинамических сил и сил тяжести в жидкой среде, может найти применение при обогащении полезных ископаемых и очистке технологических вод.

Известен тонкослойный гидроклассификатор (Авт.св. СССР №1172578, кл. В01D 21124, 15.08.85. Бюл. №30) [1], содержащий корпус с пакетами наклонных волнообразных пластин, приемный карман, наклонную разделительную перегородку, питающие и шламоотводящие каналы, размещенные у гребней и впадин пластин, сборный карман с переливным порогом для вывода очищенной воды, вертикальные перегородки питающих каналов и заслонки переливных каналов для регулирования входного и выходного потоков.

Недостатком классификатора является зарастание шламом межпластинных зазоров в пакете, т.к. осаждение шлама идет во встречном потоке жидкости.

Известен тонкослойный отстойник (Авт.св. СССР №1223955, кл. В01D 21124, 15.04.86. Бюл. №14) [2], в котором входной канал перекрыт успокоительной решеткой, питающие каналы снабжены обтекателями, а шламоотводящие каналы перекрыты перегородкой.

Тонкослойный отстойник имеет тот же недостаток, что и предыдущий аналог, - зарастание межпластинных зазоров.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является тонкослойный отстойник [3], выполненный в виде фильтрующей перегородки типа жалюзи, пластины которой установлены под углом 55-60° к горизонтальной плоскости, а вход и выходы воды и шлама взаимно расположены так, что выход сгущенного шлама расположен под прямыми углами к входу и выходу воды, при этом снабжены электровибратором пластин для их очистки.

Основными недостатками устройства является низкая производительность отстойника, а электрический вибратор пластин не позволяет осесть шламу на пластины при его работе. В устройстве не учтено физическое свойство частиц воды и пластин.

Предлагаемое изобретение решает задачу осветления технологической воды, автоматическую очистку пластин и увеличение производительности и эффективности очистки воды устройством.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, включающем каркас с пластинами, расположенными под углом 50-70° к горизонтальной плоскости, емкости для аккумуляции шлама и механизм выгрузки шлама. Поперечное сечение каркаса выполнено трапециевидной формы и содержит несколько секций, разделенных рамами с боковыми верхней и нижней центральной перемычками, первая по течению воды рама выполнена с наклоном верхнего края навстречу потоку воды под углом 45-55° и выполнена с отверстиями в боковых и центральной перемычках, в которых установлены стальные струны, а вторая и последующие рамы выполнены с пальцами на верхней и центральной перемычках, а нижняя и боковые перемычки - с пазами для установки пластин, при этом пластины выполнены с загибом на 180° верхнего края, которым свободно охватывают пальцы, и загибом 30° нижнего края, который свободно проходит в паз нижней или боковой перемычки так, что пластины расположены вдоль течения под углом 50-70° к горизонтальной плоскости, пластины выполнены из оцинкованной жести, а верхняя сторона пластин покрыта линолеумом.

Предлагаемое изобретение представлено на чертежах.

На фиг.1 представлен общий вид устройства с каналом трапециевидной формы поперечного сечения (вид сбоку).

На фиг.2 представлен общий вид устройства с каналом трапециевидной формы поперечного сечения (вид сверху).

На фиг.3 представлен вид устройства по сечению А-А.

На фиг.4 представлена форма пластины с верхним загибом на 180° и нижним на 30°.

На фиг.5 приведена номограмма эффективности работы устройства для конкретных условий.

Предлагаемое устройство имеет каркас 1, состоящий из рам 2, 3, 4, карманы - аккумуляторы шлама 5, пластины 6. Первая со стороны течения воды рама 2 выполнена с отверстиями, через которые натянуты стальные струны 7, которые в натекающей воде образуют вихревые дорожки кармана 8. Вторая и последующие рамы имеют боковые 9, верхнюю 10, нижнюю 11 и центральную 12 перемычки. На верхней и центральной перемычках расположены пальцы 13 для навески пластин 6, верхняя поверхность которых покрыта линолеумом 14. Боковые 9 и нижние 11 перемычки выполнены с пазами для свободного вхождения пластин 6. Механизм выгрузки шлама 15, в частности конвейер, установлен на дне каркаса.

Трапециевидная форма поперечного сечения устройства обеспечивает удобство монтажа в канале очистки воды, а время работы обеспечивает преимущество очистки в верхних слоях потока, через которые проходит большая часть воды, откуда обычно производят слив очищенной воды.

Максимальный путь осаждения частицы в межпластинчатом слое составляет

где W - расстояние между пластинами, м;

α - угол наклона пластин к горизонтальной поверхности.

Устройство работает следующим образом. Натекающая по каналу технологическая вода за первой рамой 2 со струнами 7 образует волновые дорожки кармана и входит во вторую и последующие секции с колебаниями, меньшими расстояния между пластинами W. Далее по ходу течения между пластинами идет осаждение частичек.

Волновые дорожки кармана, попадая в межпластинчатый слой, «сметают» осевшие частицы с верхней поверхности пластин в аккумуляторы шлама, из которых шлам периодически выгружают с помощью механизма выгрузки - транспортера.

Длина устройства зависит от требуемой эффективности осветления воды. Выполненное секционно, оно может содержать различное количество секций.

В качестве примера приведем расчет эффективности осветления воды от твердых частиц для условий: расход технологической воды Q=600 м³/час=0,167 м³/с, рабочее сечение потока воды S=2,1 м²; скорость течения υ_в=0,08 м/с, расстояние между пластинами W=0,05 м=50 мм.

Диаграмма осевших частиц при общей длине пластин L=5 м показана на фиг.5, где R - радиус частиц, ρ - плотность частиц, % - процент осевших частиц.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1172578. Тонкослойный гидроклассификатор. М. кл.³ В01D 21124, 15.08.85. Бюл. №30.

2. Авторское свидетельство СССР №1223955. Тонкослойный отстойник. М. кл.³ В01D 21124, 15.04.86. Бюл. №14.

3. Патент РФ №2162004. Способ осветления технологической воды в подземных водосборниках с механизированной очисткой. / В.В.Сенкус, С.Г.Фомичев, Вас. В. Сенкус, К.С.Фомичев. М. кл.³ В01D 21/02. Заявл. 06.11.1998. Опубл. 20.01.2001. Бюл. №2.

Изобретение относится к технике очистки технологической воды от взвешенных твердых частиц и может найти применение при обогащении полезных ископаемых и очистке технологических вод в подземных и поверхностных условиях шахт. Устройство содержит каркас с поперечным сечением трапециевидной формы с плоскими пластинами. Каркас содержит несколько секций, разделенных рамами с перемычками. Первая рама выполнена с наклоном верхнего края навстречу потоку воды и имеет стальные струны. Вторая и последующие рамы имеют пальцы на верхней и центральной перемычках. Пластины охватывают верхним краем пальцы, а нижним свободно проходят в паз нижней или боковой перемычки. Пластины выполнены из оцинкованной жести с загибом верхнего края на 180°, а нижнего на 30°. Верхняя поверхность пластин покрыта линолеумом. Технический результат состоит в обеспечении автоматической очистки пластин тонкослойного осветления воды, повышении эффективности очистки воды и производительности устройства. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для очистки технологической воды от взвешенных твердых частиц, включающее каркас с плоскими пластинами, расположенными под углом 50-70° к горизонтальной плоскости, емкости для аккумуляции шлама и механизм выгрузки шлама, отличающееся тем, что каркас выполнен с поперечным сечением трапециевидной формы и содержит несколько секций, разделенных рамами с боковыми, верхней, нижней и центральной перемычками, первая по течению воды рама выполнена с наклоном верхнего края навстречу потоку воды под углом 40-45° и выполнена с отверстиями в боковых и центральных перемычках, в которые установлены стальные струны, вторая и последующие рамы выполнены с пальцами на верхней и центральной перемычках, а нижняя и боковые перемычки - с пазами для установки пластин, при этом пластины выполнены с загибом на 180° верхнего края, которым способны охватить палец, и загибом на 30° нижнего края, которым свободно проходят в паз нижней или боковой перемычки так, что их плоскости расположены вдоль течения воды под углом 50-70° к горизонтальной плоскости.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластины выполнены из оцинкованной жести, а верхняя сторона пластин покрыта линолеумом.