Устройство для очистки и фракционирования суспензий Советский патент 1976 года по МПК B04B3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ

СУСПЕНЗИЙ

Горизонтальная площадь поперечного сечения кольцевой камеры Б непрерьтно уменьшается от верхней части фильтрующего барабана 2 к его нижней части.

Канал В сообщен с патрубком 9 через расположенное по его окружности в горизонтальной плоскости отверстие а .

В дне канала В выполнено центральное отверстие б для прохода суспензии в кольцевую камеРУ Б.

В отверстии а установлены вертикальные стержни 10 для-предотвращения попадания крупных частиц в. канал В и для выравнивания потока суспензии.

В патрубке 9 имеются карманы 11 для сбора тяжелых примесей.

Патрубок 7 сообщен с кольцевой камерой Б через отверстие в , выполненное по окружности кожуха 1.

Площадь поперечного сечения патрубка 7 равномерно увеличивается по окружности кожуха в направлении отверстия г .

Патрубок 8 для вывода осадка смонтирован между фильтрующим барабаном 2 и неподвижным цилиндром 12, на котором укреплены лопатки 5 (фиг. 2).

Фильтрующее сито барабана 2 может быть выполнено из конических фильтрующих элементов 13, наружные поверхности которых, обращенные одна к другой, соединены радиальными перегородками 14 (фиг. 3).

При этом лопатки 6 укреплены на цилиндре 12 при помощи радиальных стержней 15.

Фильтрующий барабан 2 может быть снабжен неподвижными лопастями 16, в результате чего достигается уменьшение толщины вихревого потока без уменьшения площади горизонтального поперечного сечения кольцевой камеры Б . Для предотвращения восходящего завихрения снаружи слоя суспензии, имеющего высокое содержание примесей, в кольцевой камере Б увеличивают количество лопастей 16.

Для очистки определенных видов суспензий в кольцевую камеру Б добавляют промывочную жидкость ( воду) - кожух 1 снабжен патрубком 17 для подачи воды.

Устройство работает следующим образом.

Суспензия подается под давлением через патрубок 9 в Кольцевую камеру Б .

При вращении вала 5 с помощью направляющих лопаток 4 суспензия в кольцевой камере раскручивается.

Вследствие действия центробежных сил в потоке частицы вьшосятся к поверхности кожуха 1 и скользят по ней.

Цилиндрический вихревой поток, развивающийся в суспензии, приводит к тому, что частицы с низкой скоростью осаждения будут удерживаться во взвеси парными завихрениями тэйлора, возникающими в

вихревом потоке по окружности. Этот вихревой поток создает лучший эффект сепарации вследствие резкого возрастания скорости вращения в направлении уменьшения радиуса вращения, при этом центробежное ускорение более тяжелых частиц увеличивается резко при приближении их к фильтрующему ситу 3.

Наружный слой суспензии частиц, обогащенный примесями, удаляется под действием осевой составляющей скорости потока в кольцевой камере Б . Под давлением потока суспензия проходит через отверстия фильтрующего сита 3 внутрь барабана 2. Плавный градиент скорости в суспензии вдоль вращающегося фильтрующего сита 3 препятствует прохождению через него продолговатых частиц, при

5 этом размер отверстий сита должен быть выбран таким, чтобы через него не могли пройти частицы размером больще установленного независимо от плотности этих частиц по сравнению с плотностью суспензии.

Очистка сита 3 может быть вьшолнена путем мест0ных пульсаций давления, вызьшаемых повышением давления в клиновой щели между лопатками 6 и внутренней поверхностью сита 3 при вращении барабана 2. Очистка облегчается действием центробежных сил и плавного градиента скорости в суспензии снаружи фильтрующего сита; при этом создается препятствие к образованию пробок.

Патрубок 7 может иметь различную конструкцию для выполнения разных функций. Вместо стержней

0 10 может быть установлен цилиндр из перфорированного листового материала.

Канал В может быть выполнен так, что его дно будет соединено не с кожухом 1, а с направляющими лопатками 4 для предварительного раскручивания суспензии.

W It

Прифадиальном потоке в канал В касательная скорость потока будет увеличиваться, при этом разность скоростей суспензии и вращающегося барабана 2 вблизи отверстия Б уменьпштся и затем совсем исчезнет. При прохождении потока в канале В от суспензии отделяется воздух и для его удаления канал соединен с устройством для удаления воздуха ( на чертежах не показано ).

5

При движении от отверстия б к кольцевой камере Б поток получает тангенциальное ускорение и в зависимости от размеров и геометрической формы траектории потока может быть изменена радиальная скорость в определенной последовательности, а именно: замедление - ускорение - замедление. Поток также изменяет направление, что приводит к лучшему отделению примесей и разрыву сплетений волокон, при этом изменение скорости должно поддерживаться на таком уровне, чтобы возмущение потока при изменении его направления бьшо минимальным.

Для уменьшения времени пребывания примесей в кольцевой камере Б лопасти 16 можно расположить по спирали окружности барабана 2.

Формула изобретения

Устройство для очистки и фракционирования суспензий, содержащее кожух, установленный внутри последнего с образованием кольцевой камеры вращающийся фильтрующий барабан с фильтрующим ситом, лопатки для предварительного раскручивания суспензии, расположенные над фильтрующим барабаном, а также лопатки, расположенные

во внутренней полости фильтрующего барабана, канал для подвода суспензии в кольцевую камеру, патрубок для вьтода осадка, расположенный на кожухе, патрубок для отвода фильтрата, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности фракционирования, горизонтальная площадь поперечного сечения кольцевой камеры непрерьшно уменьшается от верхней части фильтрующего барабана к его нижней части.

. 1