Шламовый гидроэлеватор Советский патент 1992 года по МПК F04F1/18 

Изобретение относится к струйным аппаратам, предназначенным для перекачивания загрязненных сред, в частности для удаления шламов.

Цель изобретения - повышение КПД и упрощение конструкции.

На чертеже изображена конструкция шламового гидроэлеватора.

Гидроэлеватор содержит центральную трубу 1, соосно охватывающую ее кольцевую отводящую гидролинию 2, центральное 3 и кольцевое 4 сопла. Причем центральное сопло 3 снабжено соосным с ним криволинейным обтекателем 5 и сообщено с трубой 1, точнее с ее камерой смешения 6. Кольцевое сопло 4.сообщено с приемным элементом 7, размещенным ниже гидролинии 2 соосно с трубой 1. При равенстве диаметров гидролинии 2 и элемента 7 они выполняются с помощью общей трубы 8. Все устройство устанавливается в шламонакопителе или отстойнике 9, в нижней части которого скапливается оседающий шлам 10.

Устройство содержит также камеру 11, предназначенную для подвода рабочей жидкости к соплам 3 и 4 от напорной линии 12, подключенной к источнику с расчетным давлением (не показан). При этом камера 11 выполнена таким образом, что в ней установлен обтекатель 5 с зазором относительно ее стенок (представляющим собой сопло 4) и нижнего торца приемногй элемента 7 с образованием соответствующего всасывающего отверстия гидроэлеватора.

Переход от отвбдящей гидролинии 2 к приемному элементу может быть выполнен ступенчатым со ступенькой 13.

Гидроэлеватор функционирует следующим образом.

В процессе подвода рабочей жидкости с помощью напорной линии 12 и камеры 11 на выходе из сопел 3 и 4 образуются струйные потоки. При этом с помощью сопла 4 эжектирующий поток вводят в виде пристенной радиально сходящейся вогнутой

струи А с образованием над поверхностью обтекателя 5 криволинейной формы ее линии тока. В процессе растекания струя эжектирует вышерасположенную в отстойнике 9 среду - воду с твердыми частицами. Последние, попадая в струю А, подвергаются действию центробежной силы, за счет чего они перемещаются поперек потока к стенкам обтекателя 5. Положительным фактором при этом является также свойство турбулентных струй концентрировать твердые частицы в области максимальных скоростей. Но поскольку у пристенных струй скорость увеличивается в направлении к

стенке (за исключением области пограничного слоя), то это свойство также повышает эффект сгущения твердого в пристенной области. При подходе к сечению Б в основном вся масса твердого концентрируется в непосредственной близости к стенке обтекателя 5, После пересечения твердыми частицами сечения Б в результате действия сил инерции и эжектирующего эффекта струи В частицы попадают в последнюю,

улавливаются камерой смешения 6, и далее с помощью трубы 1 сгущенная пульпа отводится к месту ее сбора. Освобожденная же от твердого, осветленная часть струи А, разворачиваясь внутри приемного элемента 7,

поступает в кольцевую отводящую гидролинию 2, с помощью которой направляется далее в место слива.

При этом благодаря выполнению диаметра отводящей гидролинии 2 равным или

большим диаметра приемного элемента 7 длина струи А может быть принята минимальной, С учетом того, что действие центробежной силы растет с уменьшением радиуса кривизны обтекателя 5, уменьшенИедлины струи А повышает эффективность процесса сгущения-осветления. При попадании относительно крупных частиц твердого в осветляемый поток последние (благодаря свойству прямолинейной струи,

заключающемуся в выбрасывании частиц в

окружающую среду, на некотором расстоянии от сопла) за срезом Г попадают в кольцевой вихрь Д. Обратным течением последнего частицы твердого возвращаются в область криволинейной струи А.

Совокупным выбором диаметров элемента 7 и гидролинии 2, зазора и диаметра сопла 4, кривизны обтекателя 5, давления в камере 11 можно обеспечить реализацию данного механизма работы струйного пото- ка А и гидроэлеватора в целом. Расчетное значение расхода эжектируемого из шламо- накопителя 9 потока загрязненной среды обеспечивается соответствующим подбором размеров, определяющих величину проходного кольцевого сечения между наружно стенкой сопла 4 и торцом приемного элемента 7. В итоге обеспечивается повышение КПД гидроэлеватора и упрощение его конструкции.

При выполнении ступеньки 13 облегчается разработка массы шлама 10 после длительной стоянки при образовании достаточно большой ее высоты. Обеспечивается это благодаря тому, что при осаждении шлама и постепенном увеличении высоты его слоя в результате образования наклонного откоса Е между последним и

стенкой элемента 7 имеет место полость, заполненная водой. Благодаря уменьшенному сопротивлению течению вблизи стенок гидролинии 2 и элемента 7 обеспечивается эффективная разработка массы шлама. Формула изобретения

1.Шламовый гидроэлеватор, содержащий центральную трубу, соосно охватывающую ее кольцевую отводящую гидролинию и расположенный ниже последней приемный элемент, камеру, центральное и периферийное кольцевые сопла, напорную линию, подсоединенную к центральному соплу и к камере, причем центральное и кольцевое сопла сообщены соответственно с центральной трубой и с приемным элементом, центральное сопло снабжено соосным с ним криволинейным обтекателем, установленным в камере с зазором относительно ее стенок и нижнего торца приемного элемента, отличающи йся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения конструкции, кольцевая отводящая гидролиния имеет диаметр, равный или больший диаметра приемного элемента.

2.Гидроэлеватор по п.1,отличаю щ- и и с я тем, что переход от отводящей гидролинии к приемному элементу выполнен ступенчатым.

Использование: изобретение относится к очистке шламонакопителей от твердого и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической, строительной, мелиоративной и других отраслях промышленности, где решаются вопросы экономичного забора, сгущения и транспортирования твердых включений из накопительных емкостей, отстойников, осветлителей, водоемов и при одновременном принудительном осветлении жидкостей. Целью изобретения является повышение КПД гидроэлеватора и упрощение его конструкции. Сущность изобретения: в гидроэлеваторе, содержащем центральную трубу 1, камеру 11с центральным и периферийным кольцевыми соплами 3, 4, напорную линию 12, подсоединенную к