ПЛАСТИНЧАТЫЙ СГУСТИТЕЛЬ Российский патент 2012 года по МПК B01D21/02 

Предлагаемое изобретение относится к области гравитационного разделения и может быть использовано при сгущении и осветлении различных минеральных суспензий в технологии переработки природного сырья, очистки сточных вод, в строительной, химической, горно-металлургической и других отраслях промышленности.

Широко известны радиальные сгустители /отстойники/, в которых осуществляют сгущение и осветление дисперсных суспензий/см., например, А. Батагалия "Обезвоживание продуктов обогащения и циркуляция моечных вод", стр.136/. Основным недостатком радиальных сгустителей является то, что сгущение и осветление тонкодисперсных суспензий в них происходит очень медленно, поэтому при больших исходных нагрузках конструируют сгустители очень большого размера /диаметром до 100-150 м/.

Для интенсификации осаждения тонкодисперсных суспензий часто используют пластинчатые сгустители, которые содержат блок с пакетами наклонных пластин. Последние изготавливаются относительно большой длины и располагаются друг от друга на расстоянии нескольких сантиметров/см., например, Н.Т.Белова, Ю.Б.Дмитриенко и др. Тонкослойный сгуститель, В0ID 21/02 от 11.06.85 г./.

При всем разнообразии конструкций пластинчатых сгустителей любая из них не позволяет дополнительно увеличить скорость осаждения и, кроме того, из-за большой длины наклонных пластин происходит их заиливание и забивка осадком межплоскостных каналов.

Также известно техническое решение, в котором пластинчатый сгуститель снабжен самовращающимся лопастным барабаном, при этом лопасти барабана установлены на угловом расстоянии друг от друга в пределах 45°-30°, а отношение длины лопастей барабана к его радиусу не превышает единицы. Загрузочный патрубок выполнен в виде тонкослойного канала и расположен в крайнем положении, см. Б.В.Комогорцев. Пластинчатый сгуститель, заявка №93002369, В0ID 21/02 от 20.06.95 г./. Данное техническое решение повышает скорости сгущения и осветления суспензии и снижает вероятность забивки межплоскостного пространства осадком.

Однако длительная эксплуатация данного устройства выявила его недостаток. Из-за заполнения осадком межрадиальных пространств лопастного барабана возможна его забивка, в результате чего нарушается бесперебойная работа аппарата и требуется аварийная его разгрузка от сгущенного продукта, используя при этом ручное вращение барабана и его промывку водой.

Все это снижает производительность установки и показатели ее работы.

Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности пластинчатого сгустителя, показателей сгущения и осветления суспензии и снижения вероятности забивки межрадиального пространства лопастного барабана.

Указанная цель достигается тем, что самовращающийся лопастной барабан дополнительно снабжен двигателем с приводом, обеспечивающим вращение и/или вибрационные колебания лопастного барабана в регулируемых режимах.

Указанная цель также достигается тем, что вращающийся лопастной барабан расположен в нижней части корпуса пластинчатого сгустителя таким образом, что сгущенный продукт лопастного барабана поступает в зону осадка пластинчатого сгустителя, поступающего на разгрузку.

Предложенный пластинчатый сгуститель изображен на чертеже и состоит из загрузочного тонкослойного канала 1, блока наклонных пластин 2, вращающегося лопастного барабана 3 с приводом /привод на чертеже не показан/, патрубка для разгрузки сгущенного осадка 4. В верхней части пластинчатого сгустителя находится камера сбора осветленной воды с патрубком 5 для ее отвода.

Пластинчатый сгуститель работает следующим образом. Исходная суспензии поступает по загрузочному патрубку в межплоскостные пространства наклонных пластин, где происходит разделение суспензии на сгущенный продукт и осветленный слой, затем сгущенный продукт поступает в межрадиальные зоны вращающегося лопастного барабана, туда же поступают наиболее тонкие частицы, которые не осели в блоке наклонных пластин, при этом в межрадиальных пространствах лопастного барабана происходит соосаждение тонких частиц с предварительно сгущенным продуктом и дополнительное уплотнение сгущенного продукта. Установка лопастного барабана в нижней части корпуса пластинчатого сгустителя позволяет осуществлять разгрузку сгущенного продукта лопастного барабана непосредственно в зону осадка пластинчатого сгустителя, поступающего на разгрузку. Наложение вибрационных колебаний на лопасти вращающегося барабана позволяет полностью осуществлять его разгрузку. Таким образом, снабжение лопастного барабана двигателем с приводом, обеспечивающим вращение и/или вибрационные колебания в регулируемых режимах, позволяет бесперебойно эксплуатировать пластинчатый сгуститель, повышая надежность его работы, производительность по твердому при одновременном увеличении плотности сгущенного продукта и качество слива.

Для обоснования конструктивных элементов предложенного устройства была изготовлена модель предложенного устройства, на которой были проведены лабораторные испытания. Опыты проводились на суспензии фосфоритовых шламов крупностью -40 мкм с содержанием твердого 3%. Результаты опытов в сравнении с прототипом и в зависимости от изученных параметров приведены в таблице 1. Полученные результаты показывают, что в предложенном устройстве возможно повышение производительности пластинчатого сгустителя /без ухудшения качества показателей сгущения-осветления/ в 1,5-1,8 раза, при этом также возможно повышение содержания твердого в сгущенном продукте и выше качество слива.

Таблица 1 Показатели сгущения и осветления фосфоритовых шламов Условия проведения опыта Время проведения опыта, час Нагрузка л/час Содержание тв. в сливе, г/л Плотность осадка В устройстве, взятом в качестве прототипа Опыт №1 1 10 0,19 23 Опыт №2 5^x 10 0,25 18 В предложенном устройстве Опыт №1 1 10 0,17 25 Опыт №2 5 10 0,17 25 Опыт №3 5 15 0,18 24 Опыт №4 5 18 0,19 23 Опыт №5 5 20 0,21 22 ^X/В данном опыте самовращающийся лопастной барабан останавливался и приходилось его прокручивать и промывать водой из шланга и, как видно, показатели процесса значительно ухудшились.

Изобретение относится к области гравитационного разделения и может быть использовано при сгущении и осветлении различных минеральных суспензий в технологии переработки природного сырья, очистки сточных вод, в строительной, химической, горно-металлургической и других отраслях промышленного производства. Пластинчатый сгуститель содержит корпус с патрубками, блок наклонных осадительных пластин, барабан с радиально установленными осадительными пластинами и камеру сбора осветленной воды с патрубком для ее отвода. Патрубки корпуса используются для ввода исходной суспензии и вывода осадка. Осадительный барабан снабжен двигателем с приводом. Он обеспечивает его вращение и/или вибрационные колебания в регулируемых режимах. Техническим результатом изобретения является повышение производительности и показателей работы. 1 ил., 1 табл.

Пластинчатый сгуститель, содержащий корпус с патрубками для ввода исходной суспензии и вывода осадка, блок наклонных осадительных пластин, барабан с радиально установленными осадительными пластинами и камеру сбора осветленной воды с патрубком для ее отвода, отличающийся тем, что осадительный барабан снабжен двигателем с приводом, обеспечивающим его вращение и/или вибрационные колебания в регулируемых режимах.