Устройство для обезвоживания твердого материала Советский патент 1990 года по МПК B01D15/04 

Изобретение относится к аппаратно- му оформлению процессов массообмена, протекаюг4их в системе жидкость - твердое тело, и может найти применение в технологии очистки сточных вод, а более конкретно при обезвоживании твердого материала из напорных колонн.

Цель изобретения - повышение устойчивой работы устройства за счет обезвоживания твердого материала отдельными порциями и промывки дрена- ж,а обратным потоком жидкости

На чертеже изображено устройство обезвоживания твердого материала из напорной колонны., общий вид.

Устройство состоит из двух частей: I - массообмённый аппарат; II - узел обезвоживания твердого материала. Устройство обезвоживания включает от- водяший трубопровод 1 с клапаном 2 для отвода твердого материала из напорной колонны 3, дренажное устройство 4 в виде перфорированной обечайки в кожухе 5 дпя сброса избытка влаги при обезвоживании твердого материала. Внутри кожуха 5 соосно дренажному устройству 4 установлен цилиндр 6, который прикрепляется к верхней крышке 7 кожуха 5 и имеет зазор с нижней крьи ;кой 8 кожуха 5. В верхней крьЕцке 7 в пространстве между циа

о

4

линдpo 5 6 и дренажным устройством прикрепляют трубопровод 9 с клапаном 10, предназначенный для отвода.избытка жидкости из кожуха 5. В верхней крьшке 7 в пространстве между цилиндром 6 и стенкой кожуха 5 прикреплен трубопровод II, соединенный с клапаном 12 на трубопроводе сброса возду ха из пульскамеры 13 напорной колонны Зо Нар, дренажным устройством устанавливают узел выгрузки твердого материала выполненный в виде патрубка 4 и сборника 15 обезвоженного твердого материала из напорной колонны 3, Для управления работой устройства обезвоживания твердого материала служат клапаны 2, 10; 12, датчики 36 уровня осадка и блок 17 управления,

Устройство работает следующим образомо

При достижении осадком в нижней части напорной колонны 3 датчика 16 уровня осадка на блок 17 управления поступает сигнал, От блока 17 управления на клапан 2 поступает сигнал„ Кпапан 2 открывается и твердый материал из нижней части напорной колон иы 3 по трубопроводу 1 поступает в дренажное устройство 4 и конический патрубок 4, При этом объем конического патрубка должен быть не менее одного выгружаемого объема за один цикл твердого материала. По команде от блока 7 управления клапан 2 закрывается. Доступ твердого материала в узел II обезвоживания прекращается,. Избыток влаги скапливается в ко- лгухе 5 и отводится через трубопровод 9 и клапан 0. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока -йзсь избыток жидкости не будет уда- Глен из конического патрубка 14, В кожухе 5 всегда находится жидкость. В момент времени сброса из пульскамеры 13 напорной колонны воздуха через 1шапан 12 гспапан 10 закрывается. Отработанный воздух по трубопроводу 1I гюступает в пространство между цилиндром 6 и стенкой кожуха 5 и отжимает жидкость из этого пространства. Отжатая жтздкость через дренажное устройством 4 поступает в конический патрубок 14, При этом обеспечивается промывка дренажного устройства и смачивается твердый материал в коническом патрубке, что повышает работоспособность устройства и эффект обезвожива-

5

0

5

0

5

0

5

0

5

НИЛ. Затем клапан 10 открывается и жидкость, попавшая в конический патрубок 14, отводится по трубопроводу 9. После сброса воздуха из пульскаме - ры 13 в нижней части напорной колонны 3 начинает скапливаться осадок твердого материала. По достижении осадком уровня датчика 16 уровня осадка по сигналу от блок 17 управления открывается клапан 2 о Осадок твердого материала по трубпороводу 1 через клапан 2 поступает в дренажное устройство 4 и конический патрубок 14, выдавливая в бункер 15 обезвоженный твердый материал из конического патрубка. После чего цикл повторяе.тся, С целью снижения коэффициента трения обезвоживаемого материала о стенки коническлго патрубка 14 устанавливают угол конусности патрубка 5-15 ,

При движении обезвоживаемого материала вертикально вверх сила, действующая на частицу, равна гидростатическому давлению этой частицы на стенки патрубка При этом частицу прижимает к стенке патрубка настолько, что ее движение в вертикальном направлении прекращается. Образуется гидравлический замок. Для его преодоления необходимо давление значительно превышающее то, при котором работает аппарат.

При установлении угла конусности, равным 5-15°, гидростатическое давление жидкости будет направлено перпендикулярно к поверхности патрубка, Гидравлического замка образовываться не будет. Частица обезвоживаемого .материала может свободно перемещаться вертикально /вверх.

При установлении угла конусности свыше 15° уровень жидкости в конусном патрубке в момент промывки перфорированной обечайки (момент импульса - сброса воздуха из аппарата и подача его в узел обезвоживания) будет подниматься выше уровня обезвоженного материала., выгружаемого в данный цикл о

Таким образом, нижний предел канус- конического патрубка 14 (5°) диктуется снижением коэффициента трения и обеспечением возможности движения обезвоживаемого материала внутри патрубка верти.кально вверх. Верхний предел конусности (Г5°) обеспечивает движения слоя обезвоженного материа-

ла без смешивания его с промывкой жидкостью, поступающей вместе с необезвоженным твердым материаломо Объем конического патрубка 14 должен быть не менее объема выгружаемого за один цикл твердого материала Объем конического патрубк диктуется техническими условиями качества обезвоженного материала, В бункер-накопитель не должен попадать необезврженный материал. Это может быть достигнуто только в том случае, если объем конического патрубка буде не меньше, чем объем выгружаемого за один раз необезвоженного материа- . лао

Диаметр пульпопровода выполнен не менее, чем в 30 раз превышающем средний диаметр перегружаемых частиц твердого материала. Соотношение размеров диктуется обеспечением работоспособности аппарата в момент выгрузки осадка. При соотношении диаметра пульпопровода к среднему диаметру перегружаемых частиц, равному 20- 25 раз, происходило забивание пульпопровода частицами твердого материала и выходу из рабочего режима всего аппарата Превышение диаметра пульпопровода в 30 раз среднего диаметра перегружаемых частиц обеспечивает

5

0 0

5

работоспособность аппарата с узлом обезвоживания.

Формула изобретения

1оУстройство для обезвоживания твердого материала ионообменной напорной колонны, включающее отводящую трубу с дренажнь1м элементом в кожухе, соединенным трубопроводом с пульсатором, и узел выгрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивой работы устройства за счет обезвоживания твердого материала отдельными порциями и промывки дренажа обратным потоком жидкости, оно снабжено клапаном на отводящем трубопроводе и цилиндром, установленным соосно в кожухе с зазором относительно днища кожуха, при зтом трубопровод подачи воздуха из пульсатора присоединен к верхней части кожуха около внешней стороны цилиндра, а узел выгрузки выполнен в виде конического патрубка, верхняя часть которого снабжена сборником для обезвоженного материала.

2.Устройство по По, о т л и чающееся тем, что, с целью снижения кюэффициента трения обезвоженного материала о стенки конического патрубка, угол конусности стенок патрубка составляет 5-15 .

Изобретение относится к аппаратному оформлению процессов массообмена, протекающих в системе жидкость - твердое тело, и может найти применение в технологии очистки сточных вод, а более конкретно при выгрузке твердого материала из напорных колонн. Целью изобретения является повышение устойчивости работы устройства за счет обезвоживания твердого материала отдельными порциями и промывки дренажа обратным потоком жидкости. Устройство включает отводящую трубу с дренажным элементом в виде цилиндра в кожухе, узлом выгрузки, к которым подсоединен трубопровод от пульсатора. Устройство снабжено клапаном на отводящей трубе и цилиндром внутри кожуха, установленным соосно дренажному цилиндру, двумя трубопроводами для отвода избытка влаги и подачи отработанного воздуха из пульсационной камеры напорной колонны, а узел выгрузки твердого материала выполнен в виде конического патрубка с бункером для обезвоженного материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.