Сгуститель пульпы Советский патент 1985 года по МПК B01D21/00 

Изобретение относится к очистке производственных сточных вод от механических примесей и может использоваться преимущественно в качестве первичного и вторичного отстойников в строительной и угольной промышленности, горном деле, гидротехнических предприятиях, водоснабжении и канализации.

Известен тонкослойный радиальный отстойник , включающий осветлительные элементы QJ .

Недостатком известного устройства является то, что оно занимает большую территорию. Кроме того, данное сооружение связано со значительным объемом дорогостоящих строительньк работ. Подземные части отстойников подвержены вредному воздействию грунтовых вод. Создание нор мальной циркуляции осветляемой воды и удаление осадка сопряжено в нем с немалыми трудностями.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сгуститель пульпы, включающий корпус с наклонными пластинами, патрубки ввода пульпы, отвода осветленной воды и осадка 2 .

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью осветления, обусловленной турбулентностью потока пульпы, возникающей вследстви того что аппарат работает под давлением 2-3 кг/см, создаваемым насосом, подающим пульпу в устройство. Кроме того, воздух, содержапщйся в пульпе, в насосе дробится на мелкие пузырьки, которые захватывают мелкие твердые частиць, проходят через весь аппарат и остаются в осветленной воде .

Целью изобретения является повыщение эффективности осветления.

Поставленная цель достигается тем, что сгуститель пульпы, включающий корпус с наклонными пластинами, патрубки ввода пульпы, отвода осветленной воды и осадка, снабжен примыкающей к верхним пластинам конической обечайкой с закрепленным на ней переливным патрубком, пластины выполнены в виде сборочных блоков с продольными ребрами, при этом корпус вьшолнен открытым, а патрубок ввода пульпы прикреплен к конической обечайке.

Целесообразно сгуститель снабдить коническим стержнем, размещенным по вертикальной оси корпуса.

Использование предлагаемого сгустителя позволяет организовать ламинарный режим течения пульпы в зазорах между пластинами, при котором становится возможным оседание (отстаивание) мелких частиц размером 0,02-0,03 мм, одновременно появляется возможность-всплытия пузырьков воздуха, захватывающих твердые частицы, на поверхность пульпы в аппарате, где пузырьки либо лопаются (при этом от них отделяются захваченные твердые частицы и оседают вниз), либо эти пузырьки уходят с пульпы в перелив. Наличие, открытой свободной поверхности в аппарате позволяет сосредоточиваться здесь твердьм частицам, объемный вес которых меньще, чем у воды, и уходить в перелив, что дает дополнительную очистку, которую невозможно быпо провести в прототипе. Пластины осветлительных секций установлены в обоймах, которые при сборке аппарата устанавливаются в корпус аппарата, что позволяет механизировать сборку и увеличивать надежность работы аппаратуры.

Пластины осветлительных блоков могут быть изготовлены из пластмассы, что снижает вес аппарата в два раза по сравнению с аппаратом, в котором применены пластины из стального листа. Кроме уменьшения веса, использование пластмассы вместо стали дает увеличение долговечности аппарата, так как пластмасса кородирует гораздо меньше, чем сталь.

В прототипе центральная камера корпуса (питающий коллектор) имеет форму конуса, сужающегося вниз, что выравнивает скорости входа пульпы из пластины по мере расходования пульпы. В предпагаемом аппарате уменьшение сечения в области питающего коллектора достигается не его сужением, а установкой внутри него конического стержня, сужающегося вверх при неизменном сечении самого коллектора. Такое изменение конструкции увеличивает площадь входа пульпы на осветительные пластины и повьш1ает производительность аппарата при равных габаритах.

На фнг.1 изобрепжен предлагаемый аппарат, продольньй разрез; на фиг.2 - устройство преллагаемого аппарата; план; на фиг.З - резрез А-А на фиг.1.

Сгуститель включает патрубок 1 ввода пульпы, питающий коллектор 2, патрубок 3 отвода осветленной воды, конический стержень 4, наклонные пластины 5, коническую обечайку 6 с закрепленным на ней перепивным патрубком 7, корпус 8, обойму 9, распорки 10, перегородки 11, конический бункер 12, пластины 5 выполнены в виде сборочных блоков 13 с продоль ными ребрами 14. Если у прототипа внутренний объем корпуса соединяется с внешней средой только через подводящие-патрубки, т.е. корпус прототипа полностью загерметизирован, то предлагаемый аппарат сверху открыт, что позволяет установить сверху в корпус 8 шесть осветлительных блоков 13. Каждый осветлительный блок состоит из обоймы, Сваренной из листовой стали, внутри обоймы 9 установлены пластины 5. В корпусе 8 осветли тельные .блоки отделены друг от друга перегородками 11, изготовленными из листовой ртали и приварен ными к обечайке корпуса 8. После установки осветлительных блоков в корпусе 8 на них сверху накладывается прижим в виде конической обечайки 6, изготовленной сваркой из листово стали. Нижняя часть аппарата включает конический бункер 12, сваренный из листовой,стали, который болтами, прикрепляют через герметизирующую прокладку к фланцу корпуса 8, К бун керу через распорки 10 приварен конический стержень 4, изготовленны сваркой иэ стального листа. В собранном аппарате стержень 4 располагается по центру питающего коллекто ра 2. Патрубок 1 ввода пульпы аппарата через распорки 10 присоединяется к обечайке 6 болтами или сваркой. Предлагаемый аппарат работает ел цуюицим образом. Загрязненная вода (пульпа) через патрубок 1 подается в аппарат с небольшой скоростью (желательно не более 5 м/с) и за несколько минут заполняет его объем, после чего начинается нормальный процесс осветления и сгущения. Максимальный уровень пульпы в аппарате определяется высотой Н (фиг.1), определяющейпревышение уровня пульпы на входе.в осветлительные блоки над уровнем на выходе из осветлительных секций, в одном из реальных аппаратцв размер мм, При такой величине гидростатического напора, создаваемого в самом аппарате по мере поступления в него пульпы, часть пульпы попадает в переливной патрубок 7, являющийся деталью обечайки 6. Таким образом, автоматически поддерживается и ограничивается величина мак. .симального уровня пульпы в аппарате, т.е. и максимального напора, при котором осуществляется осветление пульпы в аппарате. Кроме того, наличие переливного патрубка 7 предотвращает выливание пульпы из аппарата, открытого сверху, в цех или территорию, где аппарат установлен.

Для осуществления осветления с требуемой тонкостью 20-30 мкм требуется напор меньший максимально возможных 100 мм вод.ст. Вэтом случае размер Н также меньше 100 мм и перелив пульпы в переливной патрубок 7 прекращается. Регулировка высоты Н осуществляется регулированием расхода пульпы, подаваемой по патрубку 1 в аппарат через питающий коллектор 2, пульпа распределяется в зазоры между пластинами 5 и осветляется за счет осаждения мелких частиц, которые сползают по пластинам 5 и попадают в питающий коллектор 2, откуда вместе со сгущенной частью пульпы уходит из аппарата. Осветленная на пластинах 5 вода поднимает ся по наклонным зазорам и сливается в патрубок 3 отвода осветленной воды. Поскольку расстояние между пластинами 5 небольшое, твердые частицы -успевают осесть на пластины 5 под действием силы тяжести за короткое время, а так как пластины 5 установлены к горизонту под углом 55 , то это обеспечивает сползание осевшего слоя твердых частиц вниз. Таким образом, продвигаясь вверх, вода осветляется. Одна пластина 5 опирается своей нижней плоскостью на ребра другой, высота ребер на каждой пластине равна 10 мм. Этот размер определяет величину просвета между пластинами

5, Расстояние между ребрами на пластине (шаг) равно 40 мм, благодаря чему осветленная вода движется в узких желобах, образуемых ребрами и плоскостями пластин 5, сечение желоба имеет такой гидравлический радиус при котором поток пульпы имеет ламинарный характер, это обеспечив|1ет осаждение частиц размером 0,02-. 0,03 мм.

Таким образом, предлагаемое устройство является аппаратом, габаритные размеры которого существенно меньше, чем у отстойников, являющихся строительными сооружениями и выполняющими те же функции, что позволяет сэкономить площади, используемые на установку водоочистных , устройств. Кроме того, серийное производство предлагаемых аппаратов может быть организовано на одном или нескольких предприятиях, откуда аппарат может быть доставлен в любое место, так как его мсякно перевозить любым видом транспорта, перевозка объемных отстойников невозможна и их приходится строить на месте эксплуатации. Серийное производство, как известно, удешевляет стоимость изготовления изделий.

0 кидаемь1й экономический эффект от одного аппарата производительностью 100-500 составляет .500 тыс.руб. в год.

1. СГУСТИТЕЛЬ ПУЛЬПЫ, включающий корпус с наклонными пластинами, патрубки ввода пульпы, отвода осветленной воды и осадка, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности осветления, он Снабжен примыкающей к верхним пластинам конической обечайкой с закрепленным на ней переливным патрубком, пластины выполнены в виде сборочных блоков с продольными ребрами, при этом корпус вьтолнен открытым, а патрубок ввода пульпы прикреплен к конической обечайке. 2. Сгуститель по п.1, о т л и чающийся тем, что он снабжен (Л коническим стержнем, размещенным по вертикальной оси корпуса.

//

73