Отстойник Советский патент 1987 года по МПК B01D21/02 B01D21/24 

1

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием сил тяжести и центробежных сил, в частности для очистки сточных вод от механических примесей, и может быть использовано в химической, целлюлозно-бумажной, горно-рудной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повыше- ние эффективности разделения за счет обеспечения постоянства ширины осади- тельных каналов по их длине, использования центробежных сил и равномерного распределения исходной суспен- зии по всем осадительным каналам,

На фиг.1 представлен предлагаемьй отстойник, общий вид в продольном разрезе; на фиг,2 - то же, с нижней частью направляюш;его конуса, выпохг- ненной с плавным переходом к поверхности перфорированного отбойника;на фиг.З - разрез А-Л на фиг,1 и 2; на фиг.4 -- отстойник с расстоянием от центра до выходных кромок перегоро- док., меньшим внутреннего радиуса корпуса, общий вид; на фиг,5 показано построение двух эвольвент одной производящей окружности.

Отстойник содержит корпус 1, кони- ческое днище 2, над которым расположен вращающийся скребковый механизм 3. По центру аппарата расположены устройство 4 для ввода исходной суспензии, вьтолненное в виде трубы, и устройство 5 для отвода осадка. К верхней части корпуса крепится устройство 6 для сбора и отвода осветленной жидкости, состоящее из желоба и патрубка.

В обьеме над .скребковым механизмом расположен выполненный из перегородок ,7 тонкослойный модуль 8 с осадитель- каналами 9. Верхние кромки 10 перегородок расположены выше уровня ясидкости 1 I в аппарате,

Перегородки 7 тонкослойного модуля выполнены звольвентными, их сечения горизонтальными плоскостями размещены по эвольвентам производящих окру гснос- тёй 12, соосных корпусу, расстояния от центра отстойника до внутренних кромок 13 перегородок равны радиусам Гпроизводящих окружностей.

Устройство для распределения ис- ходной суспензии выполнено в виде перфорированного отбойника 14, прикрепленного в центре аппарата к тонкослойному модулю снизу, и направляюще102

го конуса 15, установленного соосно корпусу основанием на перфорированном отбойнике, а вершиной вверх.

Для плавного безударного равномерного входа исходной суспензии во все каналы тонкослойного мсздуля нижняя часть направляющего конуса выполнена с плавным переходом 16 к поверхности перфорированного отбойника.

Для повышения эффективности разделения в отстойнике большого диаметра при сравнительно небольшом увеличении металлоемкости расстояние от центра до наружных кромок перегородок вьтолнено меньше внутреннего радиуса корпуса (фиг.4). .

Радиус производящей окружности может быть вьтолнен увеличивающимся снизу вверх (фиг,1), уменьшающимся снизу вверх (фиг,2) и постоянным по высоте (фиг,4), Выбор того или иного варианта определяется соотношением центробежньк сил к силам тяжести или центробежного ускорения к ускорению силы тял ести:

. г

ф

g

где W - угловая скорость движения частиц;г - текущий радиус траектории их

движения;

g - ускорение силы тяжести. Вариант с постоянным по высоте радиусом производящей окружности (фиг.4 можно рекомендовать при больших значениях Ф, Вариант с уменьшающимся вверх радиусом производящей окружности (фиг.2) - при малых Ф, так как в этом случае центробежная сила и сила тяжести стремятся переместить частицу к поверхностям разных перегородок ,

Наиболее универсальным является вариант с увеличивающимся вверх радиусом производящей окрз. жности (фиг.1). В этом случае сила тяжести и центробежная сила перемещают частицу к поверхности одной и той же перегородки

В связи с установкой в тонкослойном модуле криволинейных эвольвент- ных перегородокJ сечения которых горизонтальными плоскостями вьшолнены в виде эвольвент производящих окружностей, соосных корпусу, необходимо сообщить принцип построения и свойства эвольвент одной производящей окружности (фиг.З).

13

Рассмотрим неподвижную окружность 12 радиуса г и прямую DB, касающуюся этой окружности в точке MO. Окружность 12 радиуса г называют произво- дящей окружностью. Когда прямая DB, катясь без скольжения по производящей окружности, имеет положение D,B,, то этой окружности касается точка 11 прямой DB или D, В. При дальнейшем ка- чении прямой DB или , без скольжения по производящей окружности 12 в направлении против часовой стрелки точки М;, и NO описывают эвольвенты (развертки) производящей окружности MO M,Mj и N N,N2.

Теоретически доказано, что все эвольвенты одной производящей окруж- ности между собой параллельны в том смысле, что все отрезки нормалей меж- ду двумя эвольвентами (например, отрезки , NjMj и др.) на любом удалении от производящей окружности равны между собой.

Отсюда вытекает принципиально важ- ньш вывод, что ширина осадительных каналов в предлагаемом отстойнике не изменяется по их длине.

Аппарат работает следующим образом.

Исходная суспензия по трубе 4 пр- дается в центр отстойника с помощью перфорированного отбойника 14 и направляющего конуса 15, равномерно распределяется по всем осадительным каналам и движется в них по эволь- вентным траекториям от центра к периферии.

Наличие крупных отверстий в перфорированном отбойнике 14 обеспечи- вает также распределение (подачу) исходной суспензии в пространство, расположенное ниже тонкослойного модуля

Наружньй диаметр перфорированного отбойника не должен превышать 2-3 диаметра производящей окружности. Этого вполне достаточно для равномерного распределения исходной суспензии по всем осадительным каналам.

Проходя вдоль осадительных каналов 9 от центра к периферии суспензия освобождается от твердых примесей. Твердые примеси под.действием сил тяжести и центробежных сил осаждаются на поверхности эвольвентньш перегородок 7, образуют слой осадка, сползающий на днище 2 отстойника. Осветленная жидкость собирается в сливной желоб

10

устройства 6 и отводится из отстойника .

При вращении скребкового механизм 3 происходит перемещение осадка по днищу 2 от периферии к центру в устройство для отвода осадка.

Направление вращения скребкового механизма выбрано совпадающим с направлением загиба эвольвентных перегородок от центра к периферии.

Вьшолнение перегородок тонкослойного модуля эвольвентными, размещени их горизонтальных сечений в виде эвольвент производящих окружностей,, соосных корпусу, выбор расстояния от центра отстойника до внутренних кромок перегородок равным радиусом про- изводящих окружностей гарантирует постоянство ширины осадительных каналов по их длине, создает центробежны силы, являющиеся допоилнительными движущими силами процесса, что повышает эффективность разделения.

Выполнение устройства для распределения исходной суспензии в виде перфорированного отбойника, прикрепленного в центре аппарата к тонкослойному модулю снизу, и направляющего конуса, установленного соосно корпусу основанием на перфорированном отбойнике, а вершиной вверх обеспечивает равномерное распределение исходной суспензии по всем осадительным каналам, что еще более повышает эффективность разделения..

Выбор направления вращения скребкового механизма совпадающим с направлением изгиба эвольвентных перегородок от центра к -периферии,уменьшает скорость движения жидкости относительно скребков, уменьшает турбу лизацию жидкости скребковым механизмом и еще более повьштает эффективность разделения.

Применение изобретения при проекти ровании новых отстойных сооружений позволит сократить их объемы и уменьшить затраты на их изготовление,а при модернизации существующих отстойников - повысить их эффективность и производительность.

Формула изобретения

1. Отстойник, содержащий корпус с днищем, устройства для ввода и распределения исходной суспензии и средства для вывода продуктов разделения

тонкослойный модуль в виде перегородок, установленных с образованием осадительных каналов, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения эффектив ности разделения путем обеспечения постоянства ширины осадительных каналов по их длине, использования центробежных сил и равномерного распределения исходной суспензии по всем осадительным каналам, пе- регородки тонкослойного модуля выполнены эвольвентными, их сечения горизонтальными плоскостями размещены по эвольвентам производящих окружностей соосных корпусу, расстояния от центра отстойника до входных кромок перегородок равны радиусам производящих окружностей, причем устройство для распределения исходной суспензии выполнено в;виде перфорированного отбойника, прикрепленного в центре аппарата к тонкослойному модулю снизу, и направляющего конуса, установленного соосно корпусу основанием на перфорированном отбойнике, а вершиной - вверх.

2,Отстойник по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что нижняя часть направляющего конуса вьтолнена с плавным переходом к поверхности перфорированного отбойника,

3.Отстойник по ПП.1 и 2, о т - личающийся тем, что расстояние от центра до выходных кромок перегородок меньше внутреннего радиуса корпуса.

Изобретение относится к химической, горно-рудной, целлюлозно-бумажной и др. отраслям промышленности. Цель.изобретения - повышение эффективности разделения. Отстойник содержит тонкослойный модуль, перегородки которого вьшолнены эвольвент- ными, их сечения горизонтальными плоскостями размещены по эвольвентам производящих окружностей, соосных корпусу, расстояния от центра отстойника до входных кромок перегородок равны радиусам производящих окружностей, причем устройство для распределения исходной суспензии вьшолнено в виде перфорированного отбойника, прикрепленного в центре аппарата к тонкослойному модулю снизу, и направляющего конуса, установленного соос- но корпусу основанием на перфорированном отбойнике, а вершиной вверх. Кроме того, нижняя часть направляющего конуса выполнена с плавным переходом к поверхности перфорированного отбойника, а расстояние от центра до выходных кромок перегородок вьшолнено меньше внутреннего радиуса корпуса. Эффективность разделения повьш1ается за счет обеспечения постоянства ширины осадительных каналов, использования центробежных сил и равномерного распределения исходной суспензии. Предлагаемое изобретение может быть использовано для проведения процессов разделения,, очистки сточньк вод и др. 2 3.п. ф-лы. 5 ил.

исхо( с (/с пенсия

/2

/J

J

,

сриг./

исходная С(/спензия

12

(риг. 2 й-fl

Фиг. 3

ry.xJ N

г

исходная .ензия

Ч/J

(pU2.if

12

иг,

Составитель Т.Леднева Редактор А.Ворович Техред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик

Заказ 3419/5 Тираж 656Подписное

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