ИНЕРЦИОННЫЙ СГУСТИТЕЛЬ ИЛИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2013 года по МПК B01D29/11 B01D45/00 

Изобретение относится к технике отделения дисперсных частиц, например ила, от воды с использованием гравитационных инерционных или центробежных сил, создаваемых поворотом потока воды с илом, и может быть использовано для отделение дисперсных частиц от газов или паров в энергетике, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности, а также в пищевой промышленности, например, для обезвоживания сырья при производстве пиктина.

Известен инерционный сгуститель (а.с. SU №1389815, кл. В01Д 33/02, 1988 г.), включающий корпус с установленным в нем цилиндрическим фильтром, входной патрубок, винтовую вставку и патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции.

Недостатком известной конструкции является недостаточная эффективность, высокое гидравлическое сопротивление и ограниченные технологические возможности.

Техническим решением является расширение технологических возможностей, повышение эффективности отделения дисперсных илистых частиц от жидкости.

Поставленная задача достигается тем, что в инерционном сгустителе илистых материалов, содержащем корпус, входной патрубок, патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции, корпус выполнен винтовым многозаходным пустотелым из полос прямоугольной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке с образованием по периметру винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой или выпуклой формы относительно оси симметрии корпуса с центрами кривизны расположенными наружи или внутри поперечного сечения корпуса, при этом по всей длине корпуса смонтирована пружина, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции инерционного сгустителя илистых материалов.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны, гидравлическое сопротивление воды с илом снижается, это способствует увеличению скорости их движения, улучшает кавитационные характеристики сгустителя илистых материалов, расширяет технологические возможности, повышает эффективность отделения илистых частиц от жидкости.

Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен винтовым многозаходным пустотелым из полос прямоугольной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке с образованием по периметру винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой или выпуклой формы относительно оси симметрии корпуса с центрами кривизны расположенными наружи или внутри поперечного сечения корпуса, что снижает гидравлическое сопротивление, расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что по всей длине корпуса смонтировна пружина, которая обеспечивает не только перемещение илистых материалов в радиальном направлении, но и способствует интенсификации отделения илистых материалов от воды за счет того, что частицы илистых материалов совершающих циркуляционное движение внутри корпуса в плоскостях перпендикуллярных оси симетрии корпуса встречаясь с витками пружины изменяют траекторию своего движения и перемещаются к переферии корпуса, увеличивают интенсивность отделения илистых фракций, расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что, смонтированная по всей длине корпуса пружина, снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения илистых фракций при изменении производительности устройства, расширяет технологические возможность.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен инерционный сгуститель илистых материалов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - корпус, изготовленный из полос прямоугольной формы свернутых в вертикальной плоскосоти в продольном направлении и изгонутых по винтовым линим в поперечном направлении с винтовыми канавками вогнутой формы, общий вид; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - вид одной полосы после скручивания ее концов относительно горизонтальной оси О₁-О; на фиг.6 - вид полосы изогнутой по винтовой линии в поперечном направлении после на оправке; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.6; на фиг.8 - разрез В-В на фиг.6 с совмещением кромок двух полос.

Предлагаемый инерционный сгуститель илистых материалов (фиг.1, фиг.2) содержит многозаходный винтовой пустотелый корпус 1 с входным патрубком- фланцем 2 для крепления его в подводящему трубопроводу по которому под напором непрерывно подается илистый материал с водой, патрубок для отвода фильтрата - фланцем 3. В фланцах 2 и 3 выполнены отверстия 4 для соединительных болтов. В нижней части корпуса имеются отверстия 5 для отвода сгущенной илистой фракции в виде щелей. В той же части корпуса к нему прикреплен сборник 6 с отверстием 7. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения илистых материалов внутри корпуса 1 и интенсификации отделения от воды сгущенных илистых фракций внутри корпуса 1 смонтировна цилиндрическая пружина 8, которая оборудована устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины 8 путем растяжения или сжатия (не показано). Регулировка величины шага витков цилиндрической пружины 8 может производиться в процессе отделения сгущенных фракций илистых материалов.

Корпус 1 (фиг.3, фиг.4) с входным отверстием 9 и выходным отверстием 10, может быть изготовлен с наружными криволинейными поверхностями вогнутой или выпуклой формы относительно оси симметрии корпуса 1 с центрами кривизны снаружи или внутри корпуса 1 и выполнен из прямоугольных полос, например, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 скрученных по винтовой линии в продольном направлении (фиг.5) и изогнутых в поперечном направлении (фиг.6, фиг.7). Каждая из полос скручена в продольном направлении относительно собственной оси симметрии О₁-О₂, например полоса 13 на фиг.5 с продольными боковыми кромками 19 и 20, у которой зафиксирован в горячем или холодном состоянии один из концов и повернут другой конец полосы в заданном направлении. Скрученную таким образом полосу размещают на цилиндрическую оправку 21, как, например, на фиг.6 полосу 13, и изгибают так, чтобы кромки 19 и 20 полосы 13 разместились бы в поперечном направлении по винтовым линиям. При этом полоса 13 деформируется и ее либо снимают с оправки, либо фиксируют на ней в деформированном положении. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы 11, 12, 14, 15, 16, 17, 18 Далее деформированные таким образом полосы размещают на оправке 21, например как на фиг.8 полосы 13 и 12 совмещают продольные кромки, например кромку 19 полосы 12 с продольной кромкой 20 полосы 13 и соединяют известными способами, например сваркой.

Инерционный сгуститель илистых фракций работает следующим образом.

Содержащие частицы илистых материалов потоки воды попадают в корпус 1 инерционного сгустителя и вовлекается в винтообразное движение. Под действием центробежных сил частиц илистых фракций достигают криволинейных стенок и винтовых канавок корпуса 1 и выводятся чрез щели 5 в сборник 6, а затем через отверстие 7 выводится за пределы инерционного сгустителя. Процесс отделения частиц ила от воды интенсифицируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри корпуса 1 пружины 8, витки которых изменяют направление движение частиц ила, направляя их в радиальном направлении.

Технике-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц ила, повышение интенсивности их периориентации, повышения интенсивности отделения частиц ила от воды, расширения технологических возможностей.

Изобретение предназначено для отделения дисперсных частиц от воды, газов или паров. Инерционный сгуститель илистых материалов содержит корпус, входной патрубок, патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции. Корпус выполнен винтовым многозаходным пустотелым из полос прямоугольной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке с образованием по периметру винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой или выпуклой формы относительно оси симметрии корпуса с центрами кривизны, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения корпуса. По всей длине корпуса смонтирована пружина, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия. Технический результат: повышение эффективности отделения дисперсных частиц и расширение технологических возможностей. 8 ил.

Инерционный сгуститель илистых материалов, содержащий корпус, входной патрубок, патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции, отличающийся тем, что корпус выполнен винтовым многозаходным пустотелым из полос прямоугольной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке с образованием по периметру винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой или выпуклой формы относительно оси симметрии корпуса с центрами кривизны, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения корпуса, при этом по всей длине корпуса смонтирована пружина, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.