Гидроциклонная установка для сгущения суспензий Советский патент 1991 года по МПК B04C9/00 

Изобретение относится к технике разделения неоднородных жидких сред, в частности к устройствам для разделения суспензий в поле центробежных сил, и может применяться в химической, нефтехимической, электрометаллургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки суспензии и обезвоживания осадка.

На фиг.1 представлена установка, общий вид; на фиг,2 - узел на фиг.1; на фиг.З -узел II на фиг.2; на фиг.4-узелIII на фиг.1; ла фиг.5 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.6.

Устройство для сгущения пульпы состоит из гидроциклона 1 открытого типа с тан- генциальным патрубком 2 для подачи пульпы, сливной трубы 3 для отвода осветленной воды и пескового патрубка 4 для выхода сгущенной пульпы.

На песковом патрубке гидроциклона установлена электрозадвижка 5 для открытия и закрытия выхода сгущенного осадка. В гидроциклоне в полости сливной трубы 3 установлены тонкослойные модули 6, выполненные в виде блоков накпонных полок, а над сливной трубой расположена сливная камера 7 с патрубком 8 отвода осветленной суспензии. К корпусу гидроциклона со стороны электрозадвижки 5 примыкает бункер 9 с фильтровальными патронами 10, 11 и электрозадвижкой 12, установленной на горловине штуцера 13 бункера для выхода обезйоженного осадка из бункера. В нижней части бункера 9 соосно с ним расположено разрыхляющее устройство, состоящее из полой трубы 14 и закрепленных на ней перпендикулярно оси трубы 14 сопел 15. Труба 14 соединена со штуцером 16 подачи сжатого воздуха. Сопла 15 снабжены размещенными в них штоками 17,установленными на пружинах 18. Штоки 17 выполнены конусообразными, причем их вершины 19 заглублены в полости конических отверстий 20 сопел 15.

В корпусе бункера 9 установлены как с наружной стороны, так и с внутренней средства 21 для установки радиоизотопных приборов 22 и 23 для контроля уровня

заполнения бункера. Прибор 23 соединен со средством связи через трубу 24 и штуцер 25.

На коллекторе 26, примыкающем к бункеру 9, установлены воздуховоды 27, заглуб- ленные в полости горизонтальных фильтровальных патронов 11 и предназначенные для очистки сеток 28.

В верхней части бункера 9 установлены:

контактный манометр 29, контролирующий превышение давления внутри бункера, электроклапан 30 для сброса воздуха при превышении давления и штуцер 31 для подачи сжатого воздуха. На коллекторе 26 установлены электрозадвижки 32 для выхода отфильтрованной воды из бункера 9 и электрозадвижка 33 для входы воды на промывку фильтровальных патронов 10 и 11. В нижней части бункера 9 .противоположно

друг другу установлены вибраторы 34, служащие для ускорения выгрузки обезвоженного осадка из бункера.

Тонкослойный модуль 6 выполнен в виде правильного многоугольника на опоре

35, выполненной в виде кольцевой пластины, уложенной на кронштейне 36. Полки блока 6 образуют радиальные вертикально- наклонные разделительные каналы, при этом центральная часть сливной трубы 3

остается свободной, но перекрытой сверху щитом 38.

Устройство работает следующим образом.

Исходная загрязненная суспензия чербз тангенциальный патрубок 2 под напором подается в полость гидроциклона 1 и приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил наиболее крупные частицы перемещаются к стенкам аппарата и концентрируются во внешних слоях вращающегося потока. Затем они движутся по спиральной траектории вдоль стенок гидроциклона вниз к песковому патрубку 4. Освобожденная от более крупных твердых

5 частиц вода поступает снизу вверх в полость погружной трубы 3.

Поднимаясь вверх, поток воды проходит через тонкослойные каналы, образованные наклонными полками блоков 6.

Q При движении потока воды вдоль тонкослойных каналов снизу вверх происходит

доочистка - разделение с выделением более мелких твердых частиц на верхних поверхностях наклонных полок, а на нижних поверхностях полк происходит выделение мелких частиц нефтепродуктов (минерального масла) с гидравлической крупностью 0,7 мм/с и более.

Твердый осадок сползает по верхним полкам вниз и покидает блоки, а всплывающие примеси и очищенная вода поднимаются по нижней поверхности полок вверх в сливную камеру 7 и через патрубок 8 отводятся по назначению.

Непрерывно оседающие твердые частицы в конусной части гидроциклона 1 вместе с частью воды поступают в бункер 9 для ее обезвоживания. Бункер 9 за определенное время (за 4-6 ч) наполняется пульпой окалины до определенного уровня, который контролируется радиоизотопными приборами 22 и 23 марки РРП-3.

При достижении верхнего уровня наполнения выдается сигнал для закрытия верхней злектрозадвижки 5 с одновременным перекрытием электроклапана 30 выпуска сжатого воздуха. После закрытия верхней электрозадвижки 5 начинается процесс обезвоживания при закрытой нижней электрозадвижке 12. Процесс обезвоживания окалины происходит в три стадии: обезвоживание осадка, его выгрузка и промывка фильтрующих патрубков. На стадии обезвоживания открывают электроклапан на штуцере средства 16 подачи сжатого воздуха и электрозадвижку 32 выхода отфильтрованной воды. При этом при превышении давления внутри бункера контактный манометр 29 срабатывает и даёт сигнал на открытие электроклапана 30 сброса воздуха. С понижением давления электроклапан 30 сброса воздуха закрывают.

Сжатый воздух из средства 16 поступаете разрыхляющее устройство для барботи- рования (взрыхления) внутренних осадочных слоев осадка в течение 5-10 мин. Из трубы 14 сжатый воздух поступает в сопла 15. Войдя в полости сопел 15, сжатый воздух преодолевает усилие пружин 18 и перемещает шток 17 в направлении сжатия пружины и выходит через коническое отверстие 20 во внутренние слои осевшего слоя осадка и разрушает его слежавшуюся структуру. Тем самым образуются новые пористые слои в осадке, способствующие быстрому выходу избыточной воды из осадка, ускоряя процесс обезвоживания и повышая степень сгущения осадка.

5После стадии обезвоживания начинают

выгрузку осадка из бункера 9 при условии, что верхняя электрозадвижка 5 закрыта и открыта электрозадвижка 12 на патрубке 13 бункера 9. При этом электроклапан 30 сбро0 са воздуха открыт, а электроклапан штуцера

31 закрыт и закрыта электрозадвижкз 32 для

выхода фильтрата из бункера 9. Затем вклю.чают вибраторы 34 для ускорения выгрузки

осадка, отключают вибраторы 34 и закрыва5 ют электрозадвижку 12.

Для восстановления фильтрующей способности фильтров 10 и 11 бункера 9 предусмотрена промывка фильтров водой. Для этого открывается электрозадвижка 33 для

0 промывки водой и электрозадвижка 32 для выхода фильтрата. По мере необходимости производят прочистку воздухом через воздуховоды 27 фильтровальных сеток 28 горизонтальных фильтров 11 и их промывку,

5 подавая промывную воду через электрозадвижку 33.

Формула изобретения

1. Гидроциклонная установка для сгу0 щения суспензий, содержащая гидроциклон с тангенциальным входным патрубком, Песковым патрубком и сливной трубой с клапанами, бункер для сбора и обезвоживания осадка, соединённый с Песковым патрубком

5 и снабженный штуцером подачи сжатого воздуха в верхней части и патрубком отвода осадка в нижней части, отличающая- с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки суспензии и обезвоживания

0 осадка, гидроциклон снабжен тонкослойным модулем, а бункер - разрыхляющим устройством в виде соосно установленной полойтрубы с соплами, при этом тонкослойный модуль установлен в полости сливного

5 устройства, а разрыхляющее устройство установлено в нижней части бункера и сообщено со штуцером подачи сжатого воз- духа.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я0 с я тем, что бункер в нижней части и патрубок отвода осадка снабжены фильтрующими патронами, соединенными со средствами регенерации.

Ъо

CN

§

налолне- /осадком

23

Фиг1

Изобретение относится к технике разделения суспензий и позволяет повысить эффективность очистки суспензии и обезвоживания осадка. Устройство состоит из гидроциклона (Г) 1 открытого типа с тангенциальным патрубком 2 для подачи пульпы, сливной трубы 3 для отвода осветленной воды с тонкослойным модулем 6 в виде блока наклонных полок и верхней сливной камеры 7 с патрубком 8. Г1есковой патрубок Г 1 соединен через электрозадвижку 5 с бун

s-в

Горизонт Воды

8

Слиб осдетлен- ной доды Вход сточной

Воды

37

Фиг. 6

в-в

дход сточной