Сгуститель Советский патент 1991 года по МПК B01D21/00 

Изобретение относится к устройствам для разделения неоднородных смесей и может быть использовано в химической, горно-обогатительной и других отраслях промышленности

Цель изобретения - повышение эффективности процесса сгущения

На фиг.1 изображен сгуститель, общий вид; на фиг 2 - то же вид сверху, на фиг.З - разрез А-А на фиг 2

Корпус 1 сгустителя состоит из цилиндрической и конической частей В корпусе расположено загрузочное устройство 2, состоящее из вертикальной центральной питающей трубы 3 с отходящими от нее горизонтальными питающими трубами 4. В корпусе 1 коаксиально установлена обечайка 5. Изогнутая часть трубок 4 установлена вертикально в зазоре 6 между корпусом 1 и обечайкой 5, при этом к торцам трубок 4

прикреплены горизонтальные насадки 7 повернутые в диаметрально противополож ные стороны. В зазоре между корпусом 1 и обечайкой 5 установлены пакеты пластин 8 образующие тонкослойные разделительные каналы 9 высота h которых уменьшается к верхнем/ торцу пакета Пластины 8 могут быть выполнены в форме дисков К питающей трубке 3 прикреплена балка 10, на концах которой расположены механизмы для осевого возвратно-поступательного перемещения пакета пластин 8 Механизм вклю чает шток 11, к которому крепятся пластины 8. Шток 11 выполнен с резьбой и размещен в отверстии 12 с резьбой, выполненном в балке 10, кроме того, шток 11 снабжен рукояткой 13. К обечайке 5 крепится сливной желоб 14, снабженный патрубком для отвода осветленной воды (не показан) Обечайка 5 может быть прикреплена к цилиндриче

О

О

чэ

00 00

ской части корпуса 1 при помощи ребер 15, которые расположены по касательной к цилиндрической поверхности обечайки 5. Приспособление 16 для разрушения флокул осадка выполнено в виде вертикальных стержней 17 переменного сечения. Они закреплены на держателе 18, который с сзою очередь прикреплен при помощи вертикального держателя 19 к питающей трубке 3. Внизу под конической частью корпуса 1 имеется разгрузочное устройство 20, которое может быть выполнено, например, в виде лопастного секционного ротора или пробкового крана. Корпус 1 снабжен радиальными держателями 21с подшипником 22 для поддержания и обеспечения вращения загрузочного устройства 2 и приспособления для разрушения флокул осадка.

Сгуститель работает следующим образом.

Суспензия из сооружений для очистки воды через загрузочное утройство 2 под напором подается в зазор между цилиндрической частью корпуса 1 и обечайкой 5. Под действием жидкости, истекающей из насадка 7, приспособление для разрушения флокул осадка вращается. Оптимальная скорость вращения (0,0167-0,025 м/с) обеспечивается путем вертикального возвратно- поступательного перемещения пакета пластин 8, выполняющего функцию дополнительного гидравлического сопротивления. При погружении пакета пластин 8 в жидкость сопротивление возрастает, а при их перемещении выше горизонта жидкости в корпусе 1 уменьшается, что позволяет без изменения расхода обрабатываемой суспензии регулировать скорость вращения загрузочного устройства 2 с приспособлением 16 для разрушения флокул осадка. Подача обрабатываемой суспензии в сгуститель с постоянным расходом позволяет при проектировании выбирать экономические и технологические оптимальные параметры сгустителя и сооружений для очистки воды без применения промежуточных накопительных емкостей и вспомогательного оборудования (насоса и т.д.), что позволяет снизить капитальные и эксплуатационные затраты на обработку осадка.

При истечении суспензии из насадка 7 происходит закручивание части суспензии, размещенной между корпусом 1 и обечайкой 5, при этом твердые частицы осадка, включающие грубые фракции, оседают вниз под действием гравитации, а средние и ме.л- кие находятся в взвешенном состоянии в закрученном турбулентном потоке. При этом навстречу закрученному потоку суспензии движется пакет пластин 8, которые

образуюттонкослойные разделительные каналы 9. Поскольку горизонтальное движение закрученного потока суспензии дальше осуществляется в сужающихся каналах 9,

повышается степень ламинаризации и стабилизации потока, поэтому эффективность разделения суспензии повышается. Кроме того, в сужающихся каналах 9 осуществляется укрупнение твердых частиц мелкой

0 фракции. За пакетом пластин 8 в стабилизированном объеме суспензии осуществляется интенсивное оседание; укрупненных твердых частиц. Выполнение пластин 8 в виде дисков способствует образованию

5 между ними сужающихся каналов 9, не меняющих своих параметров при осевом возвратно-поступательном перемещении.

Кроме того, форма диска исключает возникновение турбулентных процессов в жид0 кости при движении в ней пластин 8. Уменьшение высоты h каналов 9 к верхнему торцу пакета необходимо для интенсификации уплотнения мелких фракций твердых частиц, которые преобладают в верхних сло5 ях закрученного потока суспензии. Крепление обечайки 5 к цилиндрической части корпуса 1 при помощи ребер 15, которые расположены по касательной к ее поверхности, способствует интенсификации переме0 щения оседающих твердых частиц к поверхности корпуса 1. Во время вращения потока суспензии в зазоре 15 взвешенные частицы под действием центробежной силы смещаются и прижимаются к внешней по5 верхности корпуса 1, при этом ребра 15 выполняют функцию гидравлических сопротивлений, способствуют стабилизации закрученного объема суспензии над ними и препятствуют возникновению турбулентно0 сти в осветленном объеме суспензии под ними и взмучивания осадка в донной части сгустителя. Ребра 15 направляют движение захваченной части суспензии над ними к корпусу 1.-Всеэто позволяет осаждать твер5 дые частицы в зоне, примыкающей к корпусу 1, что уменьшает количество твердых частиц, выносимых потоком суспензии в зону осветленной жидкости, расположенной в полости обечайки 5.

0Образовавшиеся крупные флокулы

осадка и их агрегаты под действием гравитационных сил оседают в конической части корпуса 1. Агрегаты флокул содержат много внутренней воды, поэтому осадок получает5 ся рыхлым. Загрузочное устройство 2 вместе с приспособлением для разрушения флокул осадка вращаются с заданной скоростью. При этом стержни 17 переменного сечения разрушают (разрезают) структуру осадка, в результате чего освобождается

жидкая фаза (связанная вода), входящая в состав структурированного осадка. По месту разреза в течение непродолжительного отрезка времени за стержнем 17 образуются каналы, через которые вытесняется жидкая фаза, а осадок при этом оседает вниз к днищу конической части корпуса 1, За счет того, что сечение стержней 17 увеличивается по мере приближения к вертикальной оси сгустителя, происходит выравнивание величины разрежения за ними на одном урорне, так как скорость вращения у середины радиуса сгустителя, например, 00167-0,025 на периферии сгустителя будет 0,03-0.050 м/с. Увеличение сечения стержней от нижнего торца к верхнему способствуем образованию на их верхних торцах более высокой зоны разрежения, чем на нижних торцах. Это способствует оффективнтг-м отводу жидкой фазы из осадка сни зу вверх, благодаря повышению величины разрежения в этом направлении. Освободившаяся вода поднимаете вверх и вмесгг f, освещенной водой поднимается R верхь ю цилиндрическую часть корпуса 1, переливается через кромку кольцевого сливного желоба 14 и отводится по назначению При зтом снихается пористость осадка за счет уплотнения содержание твердой фазы в нем повышается т е. увеличивается стонешь сгущения. Уплотненный с заданной скоростью удаляется из сгустителя с помощью разгрузоччого устройства 20 на дальнейшую обработку и утилизацию.

Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы путем укрупнения твердых частиц в суспензии, повышения степени ламинаризации и стабилизации подаваемого потока суспензии, обеспечения оптимальной регулируемой скорости вращения приспособления для разрушения образованных флокул осадка без изменения расхода обрабатываемой суспензии, организации рационального движения осадка и осветляемой жидкости в сгустителе за счет использования новых конструктивных элементов, что способствует снижению капи

тальных и эксплуатационных затра ъ сгущение и дальнейшую обозботку и утилизацию осадка. При этом повышается г ,- пень осветления жидкости г е-озможным е, повторным использованием для технологических целей.

Формула изобретения

1.Сгуститель, включающий цилиндрический корпус, сливной желоб и разгрузочное устройство, загрузочное устройство в виде вертикальной питающей фубы с изогнутыми трубами, снабженными нас дками. повернутыми в диаметрально прогивопо ложные стороны, приспособление для разрушения флокул осадка, при этом патрубки и приспособление установлены с возможностью вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сгущения, он снабжен обечайкой

и пакетами пластин, обечайка установлена коаксиально корпусу, пакеты соединены с питающей трубой и устаноолены с возмож ностью возвратно-поступательною перемещения в осевом направлении, слианой

желоб соединен с обечайкой, торцы грубок - с насадками и пакеты пластин размещены в зазоре между корпусом и обечайкой.

2.Сгуститель по п. 1, отличающийся тем, что пластины выполнены в форме дисков

3.Сгуститель по п. 1,отличающийся тем, что высота каналов между пластинами уменьшается к верхнему торцу пакета

4.Сгуститель по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что он снабжен ребрами, посредством

которых обечайка прикреплена к корпусу, при ребра размещены по касательной к поверхности обечайки.

ff ffr /-z-r

75

75

г л

Изобретение относится к устройствам для разделения неоднородных смесей и позволяет повысить эффективность процесса сгущения. Сгуститель включает корпус 1, загрузочное устройство 2, сливной желоб 14, разгрузочное устройство 20. Загрузочное устройство 2 содержит питающую трубу 3 с трубами 4 и насадками 7, приспособление 16 для разрушения флокул осадка. Сгуститель снабжен обечайкой 5 и пакетом пластин. Обечайка 5 установлена коаксиально корпусу 1, пакеты пластин соединены с питающей трубой 3 и установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении. Сливной желоб 14 соединен с обечайкой 5, торцы трубок 4 - с насадками 7. Пакеты пластин размещены в зазоре между корпусом 1 и обечайкой 5. Пластины выполнены в форме дисков, высота каналов между пластинами уменьшается к верхнему торцу пакета пластин, обечайка 5 крепится к корпусу при помощи ребер 15, размещенных по касательной к ее поверхности. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

фие. 2

73

10

фигЗ