ВАЛКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ИЗ СУСПЕНЗИИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2013 года по МПК B01D33/06 

Группа изобретений относится к устройствам для разделения суспензий и может быть использована 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 для каждого из заявленных изобретений группы 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 затрат энергии на поддержание магнитного поля, невысокая производительность, а также сложность и относительно большие размеры установки.

Технической задачей предлагаемой группы изобретений 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 по первому варианту, содержащем два валка, установленных с возможностью вращения и обжима суспензии своими соприкасающимися поверхностями на участке пятна контакта между валками, желоб подачи пульпы и устройство для съема и отвода твердой фазы установлены с возможностью контактирования с поверхностью, по меньшей мере, одного из валков, согласно изобретению валки установлены один внутри другого эксцентрично, желоб установлен с возможностью подачи пульпы в пространство между валками, оси которых расположены под углом к горизонту.

Кроме того, пятно контакта между валками расположено вдоль образующих контактирующих поверхностей валков, лежащих в вертикальной плоскости, проходящей через оси валков.

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

Кроме того, устройство для съема и отвода твердой фазы выполнено в виде скребка, контактирующего с внешней поверхностью внутреннего валка и внутренней поверхностью внешнего валка.

Поставленная задача решается также тем, что в валковом прессе для извлечения твердой фазы из суспензии по второму варианту, содержащем два валка, установленные с возможностью вращения и обжима суспензии своими соприкасающимися наружными поверхностями на участке пятна контакта между валками, желоб подачи пульпы и, по меньшей мере, одно устройство для съема и отвода твердой фазы установлены с возможностью контактирования с поверхностью, по меньшей мере, одного из валков, согласно изобретению желоб установлен с возможностью подачи пульпы сверху в зону пятна контакта между валками, оси которых расположены под углом к горизонту.

Кроме того, в поперечном сечении центры валков лежат на горизонтальной линии.

Кроме того, наружные поверхности валков футерованы эластичным материалом.

Кроме того, устройство для съема и отвода твердой фазы выполнено в виде двух скребков, каждый из которых контактирует с внешней поверхностью соответствующего валка.

Сущность предлагаемой группы изобретений поясняется с помощью фигур. На фиг.1 показан общий вид пресса по первому варианту изобретения в изометрии; на фиг.2 - вид спереди на пресс, изображенный на фиг 1; на фиг.3 - вид сбоку на пресс, изображенный на фиг 1; на фиг.4 показан общий вид пресса по второму варианту изобретения в изометрии; на фиг.5 - вид спереди на пресс, изображенный на фиг 4; на фиг.6 - вид сбоку на пресс, изображенный на фиг 4.

Валковый пресс по первому варианту изобретения (см. фиг.1-3) содержит установленные эксцентрично, один внутри другого, ведущий внутренний валок 1 и ведомый наружный валок 2, связанный с приводом 12. Валки 1 и 2 поджаты друг к другу с помощью прижимного механизма 13 и установлены таким образом, что их оси расположены под углом к горизонту, а пятно контакта 3 валков расположено вдоль образующих контактирующих поверхностей валков, лежащих в вертикальной плоскости, проходящей через оси валков. Наружный валок 2 установлен на вращающихся опорах 14.

Эксцентричное расположение валков 1 и 2 обеспечивает образование между ними зазора переменной толщины, в широкой части которого установлено устройство для съема и отвода твердой фазы, выполненное в виде скребка 4, контактирующего с внешней поверхностью внутреннего валка 1 и внутренней поверхностью внешнего валка 2.

Желоб 5 подачи пульпы установлен с возможностью подачи пульпы в пространство между валками 1 и 2.

Для увеличения трения внешняя поверхность внутреннего валка 1 и внутренняя поверхность внешнего валка 2 футерованы эластичным материалом.

Валковый пресс по второму варианту изобретения (см. фиг.4-6) содержит два валка 6 и 7, установленные с возможностью вращения и обжима суспензии своими соприкасающимися наружными поверхностями на участке пятна 3 контакта между валками 6 и 7.

Валки 6 и 7 установлены таким образом, что их оси расположены под углом к горизонту, а в поперечном сечении центры валков 6 и 7 лежат на горизонтальной линии.

Устройство для съема и отвода твердой фазы выполнено в виде двух скребков 8 и 9, каждый из которых контактирует с внешней поверхностью соответствующего валка.

Желоб 5 подачи пульпы установлен с возможностью подачи пульпы сверху в зону пятна контакта 3 между валками 6 и 7.

Для увеличения трения наружные поверхности валков 6 и 7 футерованы эластичным материалом.

Для обоих из предложенных вариантов изобретения характерным является расположение осей валков под углом к горизонту, что позволяет под действием силы тяжести обеспечить равномерное распределение суспензии в зоне пятна контакта по всей поверхности валков, повысив тем самым эффективность отжима. Для сбора и отвода отжатой жидкости предусмотрены расположенные под прессом емкость 10 и лоток 11.

Работа предлагаемых вариантов устройств осуществляется следующим образом.

По желобу 5 суспензия подается в зазор между валками и попадает в зону пятна контакта 3 между валками 1 и 2 (вариант 1) или подается сверху непосредственно в зону пятна 3 контакта между валками 6 и 7 (вариант 2). При вращении валков 1 и 2 (6 и 7) суспензия отжимается на участке соприкосновения футерованных поверхностей (в зоне пятна 3 контакта) указанных валков. Далее, отжатая твердая фаза снимается с поверхностей валков 1 и 2 скребком 4 (вариант 1) или с поверхностей валков 6 и 7 с помощью соответствующих скребков 8 и 9 (вариант 2). Отжатая жидкость стекает в расположенную под прессом емкость 10 и удаляется по лотку 11.

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.

Группа изобретений относится к устройствам для разделения суспензий и может быть использована 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. Оси валков расположены под углом к горизонту. Валки могут быть установлены один внутри другого эксцентрично, при этом желоб установлен с возможностью подачи пульпы в пространство между валкам. Согласно другому варианту валки установлены с возможностью соприкосновения своими наружными поверхностями, при этом желоб установлен с возможностью подачи пульпы сверху в зону пятна контакта между валками. Техническим результатом является высокая надежность работы из-за отсутствия изнашивающихся деталей и узлов, требующих герметизации, а также низкое электропотребление из-за использования невысоких скоростей вращения валков. 2 н. и 6 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, желоб подачи пульпы и устройство для съема и отвода твердой фазы, установленное с возможностью контактирования с поверхностью, по меньшей мере, одного из валков, отличающийся тем, что валки установлены один внутри другого эксцентрично, желоб установлен с возможностью подачи пульпы в пространство между валками, оси которых расположены под углом к горизонту.

2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что пятно контакта между валками расположено вдоль образующих контактирующих поверхностей валков, лежащих в вертикальной плоскости, проходящей через оси валков.

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

4. Пресс по п.1, отличающийся тем, что устройство для съема и отвода твердой фазы выполнено в виде скребка, контактирующего с внешней поверхностью внутреннего валка и внутренней поверхностью внешнего валка.

5. Валковый пресс для извлечения твердой фазы из суспензии, содержащий два валка, установленных с возможностью вращения и обжима суспензии своими соприкасающимися наружными поверхностями на участке пятна контакта между валками, желоб подачи пульпы 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 желоб установлен с возможностью подачи пульпы сверху в зону пятна контакта между валками, оси которых расположены под углом к горизонту.

6. Пресс по п.5, отличающийся тем, что в поперечном сечении центры валков лежат на горизонтальной линии.

7. Пресс по п.5, отличающийся тем, что наружные поверхности валков футерованы эластичным материалом.

8. Пресс по п.5, отличающийся тем, что содержит два устройства для съема и отвода твердой фазы, каждое из которых выполнено в виде скребка, контактирующего с внешней поверхностью соответствующего валка.