Установка для обезвоживания осадков сточных вод Советский патент 1987 года по МПК C02F11/12 C02F103/00 

перечной перегородкой 5 на верхнюю часть, связанную с загрузочным концом фильтровального рукава 8, и нижнюю, связанную с разгрузочным его концом. На верхнем конце трубы 4 установлен приводной барабан 11 с торцовыми дисками 12 и 13. Прижимные конусные ролики 16 своими продольными осями 17, образующие острый угол с вертикальной осью корпуса 1, нак

Изобретение относится к обезвоживанию осадков сточных вод и может использоваться на коммунальных очистных сооружениях.

Цель изобретения повышение эф фективности использования и производительности работы установки путем увеличения степени обезвоживания осадков о

На фиг. показана установка, общий вид, разрез; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиГоЗ - разрез А-А на фиг.1„

Установка содержит корпус 1 ., ко тррый выполнен составньм из опорной подставки 2 и конической оболочки 3 с центральным отрезком трубы 4, установленным вертикально по оси симметрии оболочки 3„

Отрезок трубы 4 вьтолнен полым и разделен перегородкой 5 на верхнюю и нижнюю части, снабженные патрубками 6 и 7. Верхняя часть трубы 4 свя зана со средствами подачи осадков и с загрузочным концом фильтровального рукава 8. Нижняя часть трубы 4 связана с выгрузным концом фильтровальног рукава В и опирается на подставку 2„ На верхнем конце трубы А с помощью подшипников 9 и 10 установлен приводной барабан 11 с торцовыми дисками 12 и 13. Подшипники 9 и 10 расположены в ступице верхнего торцового диска 12. На наружной рабочей поверхнос ти 14 конической облочки 3 корпуса п винтовой линии навит и закреплен фильтровальный рукав 8, вьтолненный с переменным проходным сечением, соединенный с патрубками 6 и 7 подачи осадков и выгрузки шлама. Ниже под

лонены друг к другу. Меньшее основание 26 конуса оболочки направлено в сторону верхней части установки 27 под торцовым диском 12, а большее основание 28 расположено под нижним рабочим витком 29 фильтровального рукава 8, Рабочие поверхности прижимных ро- HiiKOB 16 и оболочки Зкорпуса выпол- с одтгшаковой конусностью, з.п, (, 3 ил„

5

5

5

рукавом 8 на наружной рабочей конической поверхности 14 оболочки 3 корпуса 1 выполнен канал 15 параллельно продольной оси рукава, т.е. по винтовой линии. Канал 15 в поперечном сечении выполнен с заглублением вниз относительно своей нижней острой выс- тупаю01;ей заходной кромки. В конической оболочке 3 корпуса 1 по каналу 15 выполнена перфорация с наклоном вниз во внутреннюю, полость. К наружной рабочей поверхности 14 конической оболочки 3 фильтровальный рукав В также поджат жесткими самоустанавливающимися прижимными роликами 16,которые смонтированы в барабане 11 равномерно по окр-ужности дисков 12 и 13. Прижимные ролики 16 своими продольными осями 17 установлены под углом об к вертикали. Каждый ролик 16 связан с дисками 12,13 барабана 11 при помощи шарниров 18, установленных в ползуш- ках 19. Ползушки 19 установлены в радиальных пазах 20, которые вьпгол- нены на торцовых дисках 12, 13с возможностью независимого перемещения вдоль паза 20 каждой ползушки 19. Каждая ползушка 19 связана с пружиной 21, регулируемой на определенное усилие при помощи упора 22. Шарниры 18 имеют цилирщрическую форму, а оси вращения их расположены перпендикулярно продольной оси 17 прижимного ролика, при этом продольная ось 17 проходит через оси вращения шарниров 18 относительно ползушек 19. Продольная ось 17 нижним концом опирается на нижний шарнир 18 с возможностью скользящего продольного относительного перемещения в верхнем шарнире. Барабан 11 кинематически связан с прию

водом 23 и совместно с прижимными ро ликами 16 имеет возможность вращения вокруг продольной вертикальной оси 0-0, а-каждый ролик 16 при этом имеет возможность вращения еще вокруг своей продольной оси 17, наклонной относительно оси 0-0. Внутренняя полость оболочек 3 соединена со средствами 24 удаления фильтрата. Фильтровальный рукав 8 с осадками (суспензией) и шламом имеет переменную толщину. Нижняя полость трубы 4 может быть использована также и для удаления фильтрата (не показано).

Фильтровальный рукав 8 выполнен из гидрофобной ткани, но может быть выполнен и из гидрофильной ткани. Наружная рабочая поверхность 14 оболочки 3 выполнена конической формы в виде усеченного конуса 25, при этом 20 меньшее основание 26 конуса направлено в сторону верхней части 27 установки и расположено под торцовым дис- ком 12, а большее основание 28 конуса 25 - под нижним рабочим витком 29 фильтровального рукава 8, например, на уровне сопряжения с подставкой 2. Прижимной ролик 16 также выполнен с наружной рабочей поверхжимного ролика 16 могут быть выпо нены конической формы с неодинако ми, несколько отличающимися по ве чинам конусностямио Например, кон ческая поверхность 30 ролика 16 м жет быть выполнена с конусностью меньшей или большей величины на 1 от номинальной величины конуснос оболочки 3, находящейся в диапазо 1/2,85 - 1/1,2, т.е. уклон поверх ности 30 увеличен на 1/25 относит но вертикали или соответственно уменьшен.

На Клонньш канал 15 в поперечном сечении выполнен с заглублением вн относительно своей нижней ос рой выступающей заходной кром ки 34. Фильтровальньш рукав 8 с на дящимся в нем обезвоживаемым осадк на различных рабочих участках име ет изменяющуюся форму фигурной емк ти. Фильтровальный рукав 8 с осадк поджатый прижимным роликом 16 к ко 25 ческой поверхности 14 оболочки 3, имеет в поперечном сечении лентоо разную форму 35. Фильтровальный ру кав 8 с осадком на участках (фиг.З не контактирующих с прижимным роли

)5

ностью 30 конической формы в виде усе-Ю ком 16, т.е. на участках по шагу

ченного конуса 31, при этом меньшее основание 32 конуса направлено также в сторону верхней части 27 установки и расположено под торцовым диском 12, а большее основание 33 конуса 31 - в наклонной к вертикали плоскости, проходящей под .нижним рабочим витком 29 фильтровального рукава 8. Продольные оси О - С и оси 17 симметрии конической оболочки 3 и конического ролика 16 пересекаются вверху, так как они расположены под острым углом об друг к другу, а ось 0-0 вертикальная.

Наружная рабочая поверхность 14 оболочки 3 корпуса 1 и наружная поверхность 30 каждого прижимного ролика 16 могут быть вьшолнены конической формы с одинаковой равной по величине конусностью, которая, например, находится в диапазоне конусности 1/2,85 - 1/1,2, что соответствует наклону поверхности 14 к вертикали под углом J , приблизительно равным 10-20 соответственно. В частных конкретных случаях наружная рабочая поверхность 14 оболочки 3 и наружная рабочая поверхность 30 каждого при-

жимного ролика 16 могут быть выполнены конической формы с неодинаковыми, несколько отличающимися по вели- чинам конусностямио Например, коническая поверхность 30 ролика 16 может быть выполнена с конусностью меньшей или большей величины на 1/20 от номинальной величины конусности оболочки 3, находящейся в диапазоне 1/2,85 - 1/1,2, т.е. уклон поверхности 30 увеличен на 1/25 относительно вертикали или соответственно уменьшен.

На Клонньш канал 15 в поперечном сечении выполнен с заглублением вниз относительно своей нижней острой выступающей заходной кромки 34. Фильтровальньш рукав 8 с находящимся в нем обезвоживаемым осадком на различных рабочих участках ет изменяющуюся форму фигурной емкости. Фильтровальный рукав 8 с осадком поджатый прижимным роликом 16 к кони- ческой поверхности 14 оболочки 3, имеет в поперечном сечении лентообразную форму 35. Фильтровальный рукав 8 с осадком на участках (фиг.З), не контактирующих с прижимным роли

5 0

5

0

между роликами 16 в барабане 11, в поперечном сечении принимает под действием гравитации каплевидную форму 36 с нижним участком 37 перегиба, который расположен в свободном пространстве над наклонным каналом 15 между конической поверхностью 14 оболочки 3, скругленной верхней кромкой 38 канала 15 и вертикалью Х-Х, проходящей через нижнюю острую выступающую кромку 34. Таким образом, имея изменяющуюся фигурную форму, фильтровальный рукав 8 с обезвоживаемым осадком находится в зоне отвесного водосбора наклонного канала 15 из любого сектора, ограниченного углом J , расположенным между образующей конической поверхности I4 и вертикалью Х-Х и находящимся в любой вертикальной плоскости, проходящей радиально через продольную вертикальную ось 0-0

симметрии установки.

I

Предлагаемая установка работает следующим образом.

Привод 23 вращает барабан 11 сов- .местно с прижимными роликами 16, которые вращаются вокруг оси 0-0 конической оболочки 3 корпуса 1 и

одновременно вращаются вокрух своих продольных осей 17, обкатываясь по фильтровальному рукаву 8. Обезвожи- ваемьй осадок из верхней части трубы 4 через патрубок 6 поступает в фильтровальный рукав 8 и перемещается от нижнего рабочего витка 29 к патрубку 7 выгрузки посредством обкатки роликов 16, постепенно образуя сгущающийся щлам. Обезвоженный за счет эксфильтрации и отжима ткани фильтровального рукава 8 осадок в виде Ешама -выгружается через патрубо 7 и нижнюю часть трубы 4 в технологические транспортные средства (не ;показаны)г Отжатый роликами 16 или прошедший через перегородку рукава 8 н участках, не контактирующих с роликами (фиг„З), фильтрат под действием гравитации стекает в виде потоков отвесно или не отрываясь от конической поверхности 14 оболочки 3 в каналы 15, непосредственно располоОбезвоживаемые осадки сточных вод содержат различные, изменяющиеся количества твердых частиц, поэтому в непрерывном установившемся процессе обезвоживания толщина рукава 8 с налипшим загустевшим шламом может незначительно изменяться на участках отжима. Изменение толщины происходит одновременно на всех витках и пропорционально увеличивается по ходу .обкат-. ки рукава 8 роликами 16, Тое от нижнего витка 29 к верхнему. При увели- 5 чении толщины ролик 16 с ползушкой 19 перемещаются от наклонной поверхности 14 дальше к периферии, при этом происходит сжатие пружины 21, Ползущка 19 движется в пазу 20, щар-. вир 18 поворачивается вокруг оси вращения, а продольная ось 17 занимает некоторое другое наклонное положение , т,е., происходят изменение по величине угла об и амортизация.

35

загустевшим осадком - прижимной ролик 16. I

Амортизация может происходить одновременно на обоих концах оси 17 ролика 16: верхнем и нижнем. При одинаковой толщине фильтровального рукава 8 с обезвоживаемым осадком на всей его длине могут применяться прижимные ролики 16, вьтолненные с конусностью одинаковой по величине конусности оболочки 3, Этим обеспечиваются одинаковые пропорциональные изменения

женные под витками рукава 8,и далее

через перфорацию в корпусе - во внут-25 исключающая заклинивание системы обо- реннюю полость корпуса 1. Из внутрен- лочка 3 - фильтровальный рукав 8 с ней полости фильтрат стекает по средствам 24 удаления фильтрата в канализацию.

При обкатке роликов I6 по рукаву 30 8 с осадком его фигурная форма непрерывно изменяется в виде бегущей волны: каплевидная форма 36 переходит в лентообразную форму 35, которая в свою очередь после прохода роликом 16 контактной площадки снова принимает каплевидную форму 36„ Каплевидную форму 36 рукав 8 может принимать

на участках, занимающих до 80% от

,Q окружных линейных скоростей конической поверхности 30 ролика 16 в точках контакта с рукавом 8 по всей длине образующей ролика 16, что снижает износ рукава.

При изменяющейся толщине рукава 8

Так как нижний участок 37 перегиба с обезвоживаемым загустевшим осадком рукава 8 находится в зоне над наклон- могут применяться ролики 16, выпол- ным каналом 15 между выступающей нижней заходной кромкой 34 и скругленной верхней кромкой 38, то весь фильтрат с поверхности рукава 8 на всех участках оболочки 3 полностью надежно попадает в каналы 15 и совершенно исключено перетекание жидкости с верхних на нижерасположенные витки, Это обеспечивает вращение верхней час- За счет этого на 12-14% повьш1ается ти поверхности 30 ролика 16 относи- сухость конечного продукта, т,е, повышается его качество, что увеличивает производительность установки на

общей длины рукава 8, навитого на оболочке 3, а стекающий с каплевидной формы 36 фильтрат составляет величину, равную объему отжатой роликами 16 жидкойхи.

45

ненные с конусностью отличающейся по величине от конусности оболочки 3. CQ Например, при равномерном увеличении толщины рукава 8 с осадком от нижнего витка 29 к верхним конусность ролика 16 может быть уменьшена на 1/20 от номинальной конусности оболочки 3.

тельно поверхности 14 оболочки 3 и отжимаемой поверхности фильтровального рукава 8 с нарастающим, пропорциоШ

03456

30-40%, определяемую в конечном итоге по сухости конечного продукта.

Обезвоживаемые осадки сточных вод содержат различные, изменяющиеся количества твердых частиц, поэтому в непрерывном установившемся процессе обезвоживания толщина рукава 8 с налипшим загустевшим шламом может незначительно изменяться на участках отжима. Изменение толщины происходит одновременно на всех витках и пропорционально увеличивается по ходу .обкат-. ки рукава 8 роликами 16, Тое от нижнего витка 29 к верхнему. При увели- 5 чении толщины ролик 16 с ползушкой 19 перемещаются от наклонной поверхности 14 дальше к периферии, при этом происходит сжатие пружины 21, Ползущка 19 движется в пазу 20, щар-. вир 18 поворачивается вокруг оси вращения, а продольная ось 17 занимает некоторое другое наклонное положение , т,е., происходят изменение по величине угла об и амортизация.

20

25 исключающая заклинивание системы обо- лочка 3 - фильтровальный рукав 8 с 35

загустевшим осадком - прижимной ролик 16. I

Амортизация может происходить одновременно на обоих концах оси 17 ролика 16: верхнем и нижнем. При одинаковой толщине фильтровального рукава 8 с обезвоживаемым осадком на всей его длине могут применяться прижимные ролики 16, вьтолненные с конусностью одинаковой по величине конусности оболочки 3, Этим обеспечиваются одинаковые пропорциональные изменения

25 исключающая заклинивание системы обо- лочка 3 - фильтровальный рукав 8 с

30

с обезвоживаемым загустевшим осадком могут применяться ролики 16, выпол- Это обеспечивает вращение верхней час- ти поверхности 30 ролика 16 относи-

ненные с конусностью отличающейся по величине от конусности оболочки 3. Например, при равномерном увеличении толщины рукава 8 с осадком от нижнего витка 29 к верхним конусность ролика 16 может быть уменьшена на 1/20 от номинальной конусности оболочки 3.

с обезвоживаемым загустевшим осадком могут применяться ролики 16, выпол- Это обеспечивает вращение верхней час- ти поверхности 30 ролика 16 относи-

тельно поверхности 14 оболочки 3 и отжимаемой поверхности фильтровального рукава 8 с нарастающим, пропорционально увеличивающимся опережением по ходу обкатьшания от. большего основания 28 конуса 25 к меньшему основанию 26, т.е. от нижнего витка 29 к верхним, с проскальзыванием по ру- кану 8, Составляющим 2-3%, что снижает износ рукава 8 путем уменьшения растягивающих напряжений, возникающих в нем от сдвига роликами 16 загустевающего обезвоживаемого осадка. При работе конические ролики 16, расположенные меньшими основаниями 32 в верхней части 27 установки, реализуют в полной мере эффект увеличения давления на фильтровальный рукав 8 с обез- 5 воживаемым осадком по ходу обкатывания о

Фильтрование любых суспензий, за исключением образующих несжимаемые

шламы, протекает эффективнее, если

в начале процесса применить небольшое давление, постепенно повышающееся к концу процесса, т.е. к выгрузке готового продукта.

Конические ролики 16 по ходу обкатки пропорционально увеличивают давление на рукав 8 с осадком от нижнего витка 29 к верхним за счет уменьшения поверхности контакта с рукавом 8, что повьшает степень обезвоживания конечного продукта, т.е. установка используется более эффективно путем усовершенствования конструкции основных рабочих элементов, участвующих в реализации процесса обезвоживания.

Выполнение наружных рабочих поверхностей оболочки корпуса И прижимных роликов конической формы и расположение при этом меньших оснований конусов в верхней части установки с пересечением продольных осей симметрии повьш1ает эффективность использования установки и производительность ее работы за счет увеличе- 45 образующие острьй угол с вертикальния степени обезвоживания осадков путем постепенного увеличения давления роликов на рукав по ходу их обкатывания, усовершенствования отвода отжатого фильтрата по конической поверхности оболочки корпуса и исключения каскадного стекания фильтрата с верхних на нижележащие витки фильтровального рукава, что в конечном итоге повьш1ает сухость конечного готового продукта - шлама.

Выполнение поверхностей оболочки корпуса и прижимных роликов конической формы с одинаковой , равной по величине конусностью обеспечивает одинаковые, пропорциональные изменения окружных линейных скоростей сопрягаемых контактных участков роликов с рукавом по всей длине образующих роликов, способствует снижению

5 износа рукава,

5

Формула изобре тения

1. Установка для обезв оживания

0 осадков сточных вод, содержащая перфорированный корпус с оболочкой, вертикальный приводный барабан, прижимные ролики, установленные в барабане с возможностью возвратно-поступательного движения в горизонтальной плоскости, фильтровальный рукав, навитый по винтовой линии, средства подачи осадка, удаления фильтрата и щлама и отрезок трубы, размещенный

0 внутри корпуса и разделенный поперечной перегородкой на верхнюю часть, связанную с загрузочным концом фильтровального рукава и нижнюю - связанную с разгрузочным его концом,

5 отличающаяся тем, что, с целью повьшгения эффективности использования и производительности Рс1боты установки путем увеличения степени обезвоживания осадков, рабо0 чие поверхности оболочки корпуса и прижимных роликов 5 выполнены в виде усеченных конусов, меньшие основания которых направлены, вверх, при этом продольнь1е оси прижиниых роликов.

ной осью корпуса, наклонены друг к другу.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что рабочие поверх- ности прижимных роликов и оболочки корпуса выполнены с одинаковой конусностью.

77

/5

фиг. г

л

срс/г.З

Изобретение относится к устройствам для обезвоживания осадков сточных вод, используемым на коммунальных очистных сооружениях, и позволяет повысить эффективность использования и производительность работы. Устройство содержит перфорированный корпус 1 с конической оболочкой 3 и центральным отрезком трубы 4, разделенной по/4 (Л

Редактор Н.Швыдкая

Составитель В,Груздева Техред А. Кравчук

Заказ 1859/21 Тираж 852Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор М .Демчик