Способ обезвоживания сапропелей и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК E21C49/00 

Изобретение относится к способам и устройствам .для обезвоживания сапропелей и может быть использовано при производстве удобрений.

Цель изобретения - интенсификация обезвоживания, и сокращение операций, улучшение технологической схемы,

На фиг. 1 изображена площадка поля сушки в разрезе и устройство для обезвоживания сапропеля, вид сзади; на фиг. 2 площадка и устройство, вид сверху; на фиг, 3 - конструкция предлагаемого метателя.

Устройство для осуществления способа содержит трактор 1, фрезу 2, заборный 3 и

выгрузной 4 конвейеры, метатель 5, установленный на конце выгрузного конвейера 4.

Метател ь 5 роторного типа содержит чередующиеся между собой лопасти 6 различных размеров по длине, установленные на оси 7 группами так, что каждая последующая лопасть 6 по оси 7 метателя 5 меньше на 1 /5 часть дпины I предыдущей, а зазоры b между лопастями 6 равны 1/4 ширины а лопасти.

П р и м е р. На участке Коробы Глубок- ского района на месторождении сапропеля, залегающего под торфом, органический и

00

ь

ю ы

со

смешанный сапропель влажностью 85% выстилается слоем 1,0-1,4 м. Верхний предел обусловлен размером фрезы устройства, а выстилка толщиной менее 1 м нецелесообразна из-за увеличения площади полей сушки. В течение 2-5 сут из сапропеля в расстиле удаляется избыточная свободная влага до влажности 81%. Дальнейшее обезвоживание сильно замедляется и влажность сапропеля может снижаться только через 1-3 мес. Поэтому для интенсификации удаления влаги применяется заявляемое устройство.

Устройство работает с правой стороны расстила 10, перемещаясь вдоль расстила. Фреза 2 разрыхляет массу сапропеля и торфа, подает на заборный конвейер 3, из которого масса поступает на.выгрузной конвейер 4, а затем на метатель 5. В процессе прохождения через рабочие органы сапропель измельчается, особенно метателем.

Из расстила 10 высотой 1,3 м на всю его толщу фрезой отсекался слой сапропеля поперечным сечением 0,4 м , измельченная масса разбрасывалась рыхлым слоем 11 толщиной около 50 мм на полосе вдоль навала, ширина которого составила 10 м. Устройство передвигалось со скоростью 250 м/ч. Производительность его составляла 100м3/ч.

Торфосапропелевая смесь в первом цикле при толщине слоя 49 мм высохла от начальной влажности 81% до 59% за два дня. Во втором цикле в результате сушки слоя 12 при толщине 52 мм в течение 2 дней влажность смеси уменьшалась от 81% до 61%. В третьем цикле торфосапропелевая смесь в слое 13 толщиной 47 мм высохла до влажности 58% также за два дня,

При отсекании фрезой сечения расстила 0,25 м2 и разбрасывании массы на расстояние Юм толщина слоя составила 31 мм. В течение одного дня смесь этого слоя высохла до влажности 58%. Длительность сушки при других значениях толщин и обоснование их выбора для предлагаемого способа приведены в табл. 1. Данные получены при радиационно-конвективном режиме сушки, который характеризовался интенсивностью испарения с водонасы- щенной торфосапропелевой смеси 0,7 мм/ч. Этот режим отвечает средним условиям сушки в сезоне. Приняты следующие толщины слоев смеси: 20, 30, 40, 50, 60, 70, 90 мм. Начальная влажность смеси 81,5%.

Естественная сушка в сезоне в течение дня продолжается примерно 12 ч и поэто-. му, как видно нз табл. 1, при толщине слоя h 30 мм сапропель высыхает до влажности 60% за один день. Исходя из длительности

сушки и учитывая, что производительность устройства при меньших толщинах слоев, уменьшается в связи с тем, что максимальная рабочая скорость устройства 250 м/ч,

толщину слоя 30 мм следует принять в качестве минимальной,

Максимальная толщина сушимого слоя обоснована сравнением длительности сушки в каждом опыте и коэффициентом удлинения срока сушки Ку при всех толщинах по сравнению с 30 мм. По этим данным, такой толщиной слоя является 50 мм. Здесь Ку составляет 1,07, близкий к толщине 40 мм, где Ку 1,05. Для толщины слоя 60 мм Ку

5 значительно увеличивается по сравнению с толщинами 40 и 50 мм. К тому же при h 60 мм сапропель не может быть высушен за два дня, так как длительность сушки составила 30 ч,

0 Таким образом, для осуществления способа толщине сушимого слоя сапропеля за счет регулирования отсекаемой части расстила придают любые значения от 30 до 50 мм для обезвоживания в течение 1-42 дней.

5 Устройство при этом в каждом цикле должно отсекать часть расстила с учетом коэффициента разрыхления сечением от 0,25 до 0,4 м2.

Параметры лопастей метателя установ0 лены опытным путем исходя из разбрасыва- ния сапропеля слоем равномерной толщины. Расстояние разбрасывания принято 10 м, как наибо лее приемлемое, исходя из схемы выстилки и размеров площадок

5. для сушки сапропеля, в т.ч. ограниченных каналами через 40 м. Этим условием удовлетворяет метатель диаметром 400 мм с вращением 9,3 об/с.

Полоса разбрасывания сапропеля была

0 разбита на 5 интервалов через 2 м. На каждом интервале измерялась средняя толщина слоя. Опыты проведены с сапропелем влажностью 82 % с отсечением части расстила 0,39 м , после разбрасывания которой

5 средняя толщина слоя на полосе 0-10 мм составила 46 мм (табл. 2). .

В экспериментальном образце метателя изменяли величину зазора между лопастями b и длину некоторых лопастей ,

0 Сначала установили оптимальный зазор между лопастями по отношению к их ширине Ь/а. Через зазор частицы сапропеля распределяются на интервале полосы 0-2 м. Как видно из табл. 2, оптимальным зазором

5 оказался зазор Ь/а 1,4. Здесь толщина сушимого слоя на интервале 0-2 м составила 45 мм при средней толщине слоя на всей п.олосе 45 мм (п. 3, табл. 2),

При одинаковой, длине I лопастей метателя на интервале полосы 2-4 м наблюдается минимальная толщина слоя 10-18 мм, а на интервале 6-8 и 8-10 м самая большая, составляющая 54-64 мм. Этот максимум толщины нужно было сместить на интервал 2М м. Достигнуто это установкой лопастей трех размеров по длине путем уменьшения каждой последующей на 1/5 часть длины предыдущей по направлению оси метателя (п. 7, табл. 2).

Достаточно равномерная толщина слоя сапропеля на всех интервалах полосы пол- учается и при разбрасывании отсекаемой части расстила меньшего сечения, например 0,3 м2 (п. 8, табл. 2).

Производственные испытания показа- ли, что практически сразу же (через 2-5 сут) после окончания выстилки сапропеля на полях сушки можно подвергать его обезвоживанию с помощью предлагаемого устройства в противоположность известно- му способу, когда фрезерование начинают после выстилки не менее чем через 30 дней. Только после такого срока обеспечивается проходимость технологического оборудования по поверхности расстила. В предлагав- мом способе фрезерующее устройство проходит возле расстила сапропеля по твердому грунту и параллельно ему создает полосу взрыхленного сапропеля, который включается аналогично известному способу в сушку послойно-поверхностным способом. Затраты на сушку снижаются за счет сокращения количества технологических операций. Вместо комплекса оборудования в известном фрезерном способе сушки сап- ропеля в предлагаемом способе обезвоживание выполняется одним агрегатом, оборудованным метателем. Резко возрастав ет производительность труда. Отпадает потребность в специальном оборудовании для

поверхностного фрезерования, вапкования и уборки сапропеля, улучшается технологическая схема его обезвоживания, за счет увеличения толщины слоя стилки до 1,3 м по сравнению с прототипом, где толщина расстила 0,3-0,6 м, уменьшается площадь Полей сушки в 2-3 раза.

Использование способа позволяет интенсифицировать обезвоживание сапропеля, улучшить технологическую схему добычи путем сушки сапропеля в тонких слоях с последовательным наращиванием их в штабель на месте обезвоживания.

Ф о р м ула изобрет е н и я

1. Способ обезвоживания сапропелей, включающий естественное обезвоживание и фрезерование, отличающийся тем, что, с целью интенсификации обезвоживания, сокращения операций, улучшения технологической схемы, фрезерование осуществляют путем перемещения фрезерующего механизма вдоль расстила на всю его толщину, а перемешанную и измельченную массу разбрасывают рыхлым слоем равномерной толщины от 30 до 50 мм.

2. Устройство для обезвоживания сапропелей, включающее фрезу, заборный и выгрузной конвейеры, отличаю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации обезвоживания, сокращения операций, улучшения технологической схемы, оно снабжено установленным на выгрузном конвейере метателем, выполненным в виде чередующихся лопастей различных размеров по длине, ус-, тзновленных на оси группами, причем каждая последующая по оси метателя лопасть в группах меньше на 1/5 часть длины предыдущей, а лопасти установлены с зазором по оси, равным 1/4.

Таблица 1

Таблица 2

Использование: добыча сапропелей на удобрение. Цель: интенсификация обезвоживания сапропеля, сокращение операций, улучшение технологической схемы. Сущность изобретения: способ включает естественное обезвоживание и фрезерование. Фрезерование осуществляют путем перемещения фрезерующего механизма вдоль расстила на всю era толщину, в перемешанную и измельченную массу разбрасывают рыхлым слоем равномерной толщины от30 до 50 мм. Устройство для обезвоживания сапропелей содержит фрезу, заборный и выгрузной конвейеры, метатель, установленных на выгрузном конвейере. Метатель выполнен в виде чередующихся лопастей различных размеров по длине, установленных на оси группами, Каждая последующая по оси метателя лопасть в группах меньше на 1/5 часть длины предыдущей. Лопасти установлены с зазором по оси, равным 1/4 ширины лопасти. 2 с.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл. ; ел С

И-4/51.

а Т