Устройство для отделения жидкой фракции Советский патент 1992 года по МПК B01D29/00 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в тех случаях, когда необходимо из смешанной массы твердой и жидкой составляющих разделить их для уменьшения объема твердой фракции для хранения и дальнейшей переработки.

Устройство может применяться для обезвоживания жидкого навоза на фермах, а также сточных вод на судах речного и морского флота с целью сохранения экологической чистоты водных бассейнов.

Известен шнековый пресс для обезвоживания жидкого навоза, содержащий камеру прессования с перфорированными стенками, прессующий шнек и запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения. Степень обезвоживания готового продукта регулируется запорным конусом, выполненным в виде стакана с винтовыми ребрами, направление которых противоположно направлению винтовых поверхностей прессующего шнека.

Данное устройство выбрано прототипом.

К недостаткам прототипа можно отнести наличие постоянной перфорации. Так, в случае большого диаметра отверстий перXIХ4

СЛ

СО

ю

форации часть твердой фракции в процессе прессования шнеком в цилиндрической и конической областях экструдера будет выдавливаться наружу шнеком, а в случае малого диаметра отверстий перфорации происходитзабивание перфорации твердой фракцией, что снижает эффективность отжима жидкости.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности эксплуатации устройства путем снижения ззсоряемости и более полного отделения жидкой фракции.

Поставленная цель достигается тем, что механизм отжима выполнен в виде кольцевой эластичной перфорированной ленты с ребордами, расположенными по периферии, снабжен приводом ленты, кинематически связанным с ребордами, и цилиндрической емкостью, которую лента охватывает одним концом, другой конец охватывает коническую часть корпуса, места охвата цилиндрической емкости и конической части корпуса выполнены перфорированными, на наружной поверхности цилиндрической емкости на расстоянии, равном ширине ленты, выполнены направляющие для реборд, а на конической части корпуса направляющие для реборд выполнены в месте охвата ленты на расстоянии, равном ширине ленты на линии касания ленты с корпусом с постепенным увеличением этого расстояния до величины, равной образующей в месте изгиба ленты, при этом перфорация эластичной кольцевой ленты приобретает вид щелей.

В прототипе перфорированная поверхность выполнена на цилиндрическом и коническом участках фильтрующего узла (экструдера). Эффективность ее в этом случае мала, так как отжатие жидкой фракции происходит только в коническом участке экструдера, при этом перфорированный участок выполнен не по всей поверхности конического участка зкструдера, а только в месте охвата его участком эластичной ленты.

В заявленном устройстве охват конической перфорированной части корпуса эластичной лентой, которая в месте контакта за счет наличия расходящихся направляющих растягивается и тем самым овальные отверстия ленты превращаются в тонкие щеле- видные отверстия, которые свободно пропускают жидкую фракцию и резко тормозят выход твердой фракции, решает поставленную задачу. В связи с тем, что в месте контакта перфорированной поверхности и эластичной ленты поддерживается высокое давление, в результате которого

происходит разделение фракций, внутренняя поверхность ленты начнет интенсивно забиваться частицами твердой фракции, но в связи с тем, что лента постоянно движется,

часть забитой твердой фракцией ленты у выхода из перфорированного участка может очищаться специальным скребком, а набегающая часть ленты имеет незасоренные отверстия, которые снова осуществляют

0 фильтрацию выдавливаемого конической частью экструдера продукта.

Так как привод ленты выполнен регулируемым, например, регулируемый двигатель постоянного тока с понижающим червячным редуктором, то опытным путем

5 легко подобрать оптимальную линейную скорость ленты, при которой потери на преодоление трения будут минимальные. При необходимости процесс этот можно автоматизировать.

0На фиг. 1 схематически изображено устройство для отделения жидкой фракции, общий вид; на фиг.2 - вид конической и цилиндрической частей корпуса; на фиг.З - возможный вариант передачи вращения

5 привода ленте.

Устройство для отделения жидкой фракции, состоит из приемного бункера 1, в котором находится смесь жидкой и твердой фракций. Бункер 1 через подводящий патру0 бок 2 соединен с корпусом 3, который имеет цилиндрический А и конический 5 участки, внутри которых расположен шнек 6, получающий вращение от привода (на чертеже не указан). Привод выполнен в виде регулиру5 емого электродвигателя постоянного тока и понижающего червячного редуктора.

Конический участок 5 содержит частично перфорированную по площади поверхность, образованную сверлением отверстий

0 достаточно большого диаметра или в виде установленной сетки. Перфорированная поверхность плотно охватывается кольцевой эластичной лентой 7, которая изготовлена из эластичного материала, например, груп5 пы неопреноа и имеет по всей площади овальные отверстия, направление больших осей которых перпендикулярно краям ленты или параллельно оси корпуса. Края ленты 7 снабжены ребордами 8, выполненными из

0 материала с низким коэффициентом трения, например, из фторопласта.

Конический участок 5 корпуса снабжен направляющими, представляющими собой углубления, выполненные по форме реборд

5 8, при этом по боковым сторонам направляющие в плане представляют трапецию, большее основание которой находится в месте набегания ленты на конический ууэсток корпуса, а меньшее в месте охвата ленты

перфорированного участка, где верхняя и нижняя направляющие параллельны друг другу по всему участку перфорированной части.

Второй конец ленты охватывает цилиндрическую пустотелую емкость 9, в которую постоянно подается жидкость под небольшим давлением, и эта емкость имеет также перфорированный участок в месте охвата ее лентой и направляющие расположены параллельно друг другу на расстоянии, рав- ном ширине ленты, в исходном (не растянутом) положении. Лента 7 получает движение от регулируемого привода (на чертеже не показан), выполненного в виде двигателя постоянного тока и понижающего редуктора, выходной вал которого снабжен двумя шестернями 10, входящими в зацеп- лениесзубьями, нарезанными на поверхности реборд 8 на верхнем и нижнем концах ленты 7.

Устройство для отделения жидкой фракции работает следующим образом.

При включении привода шнека 6 смесь жидкой и твердой фракций на бункера 1 поступает через подводящий патрубок 2 во внутрь корпуса 3 и заполняет межвитковые полости шнека и по цилиндрическому участку 4 корпуса транспортируется к коническому участку 5, в котором происходит прессование исходного материала под дав- лением прессующим шнеком. В связи с тем, что на коническом участке корпуса в месте охвата его кольцевой эластичной лентой выполнена перфорация в виде отверстий большого диаметра, исходный материал начнет выдавливаться через нее наружу, но этому препятствует эластичная лента 7, которая плотно прижата к перфорированной поверхности. Так как в месте контакта ленты и перфорированной поверхности лента рас- тянута своими краями за счет установки их ребордами 8 в направляющих, то овальные отверстия по площади ленты превращаются в узкие щелевые отверстия, которые свободно пропускают жидкую фракцию и за- держивают твердую, которая через отводящий патрубок на конце конического участка корпуса собирается по трубопроводу в приемный бункер. Эластичная перфорированная лента 7 при этом интенсивно забивается частицами твердой фракции, в результате чего резко увеличивается сопротивление истечению жидкой фракции. За счет непрерывного движения ленты к пер

форированной поверхности постоянно к месту контакта продвигается незабитый твердой фракцией чистый участок ленты. Забитый участок ленты, двигаясь по направлению к пустотелой цилиндрической емкости 9, уменьшает свою ширину и тем самым на поверхности ленты начинают появляться овальные отверстия, и в месте контакта с перфорированным участком емкости 9, в которую под избыточным небольшим давлением подается жидкость, происходит полная очистка ленты и подготовка ее к новой фильтрации.

Техническое преимущество состоит в том, что в сравнении с устройством прототипа за счет самоочищения кольцевой эластичной ленты не производится остановка для очистки перфорации корпуса, а следовательно, увеличивается рабочий период установки, что повышает в целом эффективность ее эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для отделения жидкой фракции, включающее коническо-цилиндриче- ский корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, шнек соответствующей корпусу формы, размещенный по его оси, и механизм отжима жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности эксплуатации устройства путем снижения его засоряемости, механизм отжима выполнен в виде кольцевой эластичной перфорированной ленты с ребордами, расположенными по периферии, снабжен приводом ленты, кинематически связанным с ребордами, и цилиндрической емкостью, которую лента охватывает одним концом, другой конец охватывает конический участок корпуса, места охвата цилиндрической емкости и конического участка корпуса выполнены перфорированными, на другой поверхности цилиндрической емкости на расстоянии, равном ширине ленты, выполнены направляющие для реборд, а на коническом участке корпуса направляющие для реборд выполнены в месте охвата ленты на расстоянии, равном ширине ленты на линии касания ленты с корпусом с постепенным увеличением этого расстояния до величины, равной образующей конического участка в месте изгиба ленты, при этом перфорация эластичной кольцевой ленты приобретает форму щелей.

фиг. 1

Использование: для отделения и уменьшения объема твердой фракции,используе- мой для хранения и дальнейшей переработки. Сущность изобретения: в устройстве, включающем коническо-цилиндри- ческий корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, шнек соответствующей корпусу формы, размещенный по его оси, и механизм отжима жидкости, последний выполнен в виде кольцевой эластичной перфорированной ленты с ребордами, расположенными по периферии, снабжен приводом ленты, кинематически связанным с ребордами, и цилиндрической емкостью, которую лента охватывает одним концом, другой конец охватывает конический участок корпуса, места охвата цилиндрической емкости и конического участка корпуса выполнены перфорированием, на наружной поверхности цилиндрической емкости на расстоянии, равном ширине ленты, выполнены направляющие для реборд, а на коническом участке корпуса направляющие для реборд выполнены в месте охвата ленты, на расстоянии, равном ширине ленты на линии касания ленты с корпусом с постепенным увеличением этого расстояния до величины, равной образующей конического участка в месте изгиба ленты, при этом перфорация эластичной кольцевой ленты приобретает форму щелей. 3 ил. сл

fti/г 2

7

7