ВАЛКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ИЗ СУСПЕНЗИИ Российский патент 2011 года по МПК B01D33/06 B30B3/06 B30B9/20 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, горной и металлургической отраслях промышленности.

Известен пресс для обезвоживания шлама, например речного ила, отстоя в очистных сооружениях и буровой грязи, содержащий контейнер, в котором предусмотрен прессовый узел с одним или более решетчатыми корпусами, расположенными в тех местах контейнера, где вода может отводиться от ила в значительной степени из всех участков ила, сжимаемого прессовым узлом. Каждый из решетчатых корпусов имеет решетчатую поверхность, расположенную параллельно направлению прессования, а также имеет полость, в которую стекает вода, экстрагируемая из ила. Под действием прессовой установки ил в контейнере сжимается, и экстрагируемая вода вынуждена стекать в полость, предусмотренную в решетчатом корпусе, и затем отводится из пресса наружу (см. RU 2066230 С1, опубл 1996 г.).

Известна центрифуга для фильтрации, преимущественно плотных суспензий, содержащая ротор с фильтром, состоящим из двух обращенных одна к другой и соединенных большими основаниями с образованием фильтрующей щели конусообразных тарелей, верхняя из которых имеет центральное окно для ввода суспензии, привод вращения ротора, механизм размыкания тарелей и сборники фильтрата и осадка. Сборник фильтрата выполнен в виде кольцевого желоба с продольной щелью, расположенного коаксиально фильтру напротив фильтрующей щели и снабженного механизмом для его смещения относительно фильтрующей щели (RU 2043169 С1, опубл. 1995 г.).

Недостатками известных прессов и центрифуг для фильтрации являются наличие в конструкциях изнашивающихся элементов, необходимость в обеспечении герметизации между отдельными элементами конструкций и необходимость обеспечения высоких скоростей вращения, что приводит к большому потреблению энергии.

Известны также устройства для обезвоживания тонкоизмельченных концентратов магнитных руд (см. SU 388791 А, опубл. 1973 г. и SU 1688922 А1, опубл. 1991 г.).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является валковый пресс, в котором пульпа с ферромагнитными частицами под действием магнитного поля затягивается в зазор между наружными поверхностями валков, которые обжимают пульпу, вода стекает вниз, а твердая фаза снимается ножом и отводится разгрузочным устройством (см. SU 388791 А, опубл. 1973 г.).

Недостатком ближайшего аналога является возможность извлечения из суспензии только магнитной фазы, необходимость затраты энергии на поддержание магнитного поля, а также сложность и относительно большие размеры установки.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание простого и надежного устройства, способного извлекать любую (магнитную и немагнитную) твердую фразы при незначительном потреблении энергии.

Поставленная задача решается тем, что в валковом прессе для извлечения твердой фазы из суспензии, содержащем два валка, установленные с возможностью вращения и обжима суспензии своими соприкасающимися поверхностями на участке пятна контакта между валками, и по меньшей мере одно устройство для съема и отвода твердой фазы, установленное с возможностью контактирования с поверхностью по меньшей мере одного из валков, согласно изобретению валки установлены в емкости для суспензии один внутри другого эксцентрично, а пятно контакта между внутренним и наружным валками расположено ниже верхнего края указанной емкости.

Кроме того, внешняя поверхность внутреннего валка и внутренняя поверхность внешнего валка предпочтительно футерованы эластичным материалом.

Также предпочтительно, чтобы внутренний валок был выполнен ведущим, а наружный - ведомым.

Кроме того, в частном случае устройство для съема и отвода твердой фазы включает полый цилиндрический элемент, на котором выполнены скребки, контактирующие с внешней поверхностью внутреннего валка и внутренней поверхностью внешнего валка, и отверстия для отвода твердой фазы из-под скребков в полость цилиндрического элемента, в которой установлен шнек для отвода твердой фазы.

Сущность изобретения поясняется с помощью фигур. На фиг.1 показан общий вид предлагаемого пресса в изометрии, на фиг.2 - продольный разрез пресса, на фиг.3 - вид Б-Б на фиг.2, на фиг.4 - вид на пресс спереди, на фиг.5 - вид А на фиг.2, на фиг.6 - вид В-В на фиг.5.

Валковый пресс для извлечения твердой фазы из суспензии 1 содержит установленные эксцентрично, один внутри другого, ведущий внутренний валок 2 и ведомый внешний валок 3. Валки 2 и 3 установлены на поддерживающих роликах 4 в емкости 5 таким образом, что пятно контакта 6 между их соприкасающимися поверхностями расположено ниже верхних краев емкости 5 на уровне 7 суспензии. Для увеличения трения соприкасающиеся поверхности валков 2 и 3, а именно внешняя поверхность внутреннего валка 2 и внутренняя поверхность внешнего валка 3, футерованы резиной 8.

Эксцентричное расположение валков 2 и 3 обеспечивает образование между ними зазора переменной толщины, в широкой части которого установлено устройство 9 для съема и отвода твердой фазы, выполненное в виде цилиндрического элемента 10, на наружной поверхности которого выполнены скребки 11, контактирующие с внешней поверхностью внутреннего валка 2 и внутренней поверхностью внешнего валка, и отверстия для отвода снятой твердой фазы внутрь цилиндрического элемента 10, в котором установлен шнек 12 для транспортировки твердой фазы. Работа устройства осуществляется следующим образом. При вращении валков 2 и 3 суспензия увлекается за счет силы трения поверхностями валком в сужающийся зазор между ними и отжимается на участке соприкосновения футерованных поверхностей валков 2 и 3, образующем пятно 6 контакта. Далее, отжатая твердая фаза выносится на поверхностях валков 2 и 3 на воздух и, проходя через устройство 9, снимается с указанных поверхностей скребками 11 и отводится с помощью шнека 12.

Предлагаемое изобретение при простоте конструкции и компактности имеет высокую надежность работы из-за отсутствия изнашивающихся деталей и узлов, требующих герметизации, а также низкое электропотребление из-за использования невысоких скоростей вращения валков.

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, горной и металлургической отраслях промышленности. Валковый пресс для извлечения твердой фазы из суспензии содержит два валка, установленные с возможностью вращения и обжима суспензии своими соприкасающимися поверхностями на участке пятна контакта между валками, и по меньшей мере одно устройство для съема и отвода твердой фазы, установленное с возможностью контактирования с поверхностью по меньшей мере одного из валков. Валки установлены в емкости для суспензии один внутри другого эксцентрично, а пятно контакта между внутренним и наружным валками расположено ниже верхнего края указанной емкости. Технический результат: простота конструкции и компактность, высокая надежность работы, низкое электропотребление. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Валковый пресс для извлечения твердой фазы из суспензии, содержащий два валка, установленных с возможностью вращения и обжима суспензии своими соприкасающимися поверхностями на участке пятна контакта между валками, и по меньшей мере одно устройство для съема и отвода твердой фазы, установленное с возможностью контактирования с поверхностью по меньшей мере одного из валков, отличающийся тем, что валки установлены в емкости для суспензии один внутри другого эксцентрично, а пятно контакта между внутренним и наружным валками расположено ниже верхнего края указанной емкости.

2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что внешняя поверхность внутреннего валка и внутренняя поверхность внешнего валка футерованы эластичным материалом.

3. Пресс по п.1, отличающийся тем, что внутренний валок выполнен ведущим, а наружный - ведомым.

4. Пресс по п.1, отличающийся тем, что устройство для съема и отвода твердой фазы включает полый цилиндрический элемент, на котором выполнены скребки, контактирующие с внешней поверхностью внутреннего валка и внутренней поверхностью внешнего валка, и отверстия для отвода твердой фазы из-под скребков в полость цилиндрического элемента, в которой установлен шнек для отвода твердой фазы.