Радиальный полочный отстойник Советский патент 1981 года по МПК B01D21/04 

(54) РАДИАЛЬНЫЙ ПОЛОЧНЫЙ ОТСТОЙНИК

Изобретение относится к разделению жидких неоднородных систем, а именно к аппаратам для разделения суспензий под действием силы тяжести, и может быть использовано в химшеской, целлюлознобумажной и других отраслях промышленности, в частности для очистки сточных вод ОТ механических примесей. Известен радиальный полочный отсто й ник, содержащий круглый чан с коничес- КИМ днищем, устройство для равномерного распределения поступающих стоков, устройство для сгребания осадка, ферму для установки привода сгребающего устройства, наклонные осадительные полки, расположенные в полости чана и сгрупн пированньш в блоки, кольцевые беговые дорожки, укрепленные на опорных ферма расположенных под лопастями сгребающег устройства, и катки, укрепленные на блокак, упирающиеся на беговые дорожки. В известном радиальном полочном отстойни ке наклонные осадительные полки обеспечивают поперечное перемещение разделя- емой смеси относительно полок и он обладает повыщенной технологичностью и эффективностью использования за счет обеспечения подвижности блоков осадительных полок tljТем не менее известный отстойник обладает недостаточной эффективностью разделения, обусловленной неравномерностью поля скоростей по высоте и длине аппарата из-за различной длины линий тока жидкости, осаждения твердых частиц в межполочном пространстве и увеличения концентрации твердой фазы в движущейся жидкости (суспензии) сверху вниз, а также увеличения толщины слоя осадка на наклонных осадительных полках сверху вниз. При этом относительно высокая скорость потока суспензии в верхних слоях приводит к повышенному выносу твердых частиц в CJomнoй. желоб, а неравномерность поля скоростей приводит к неполному использованию съема аппарата при разделении суспензии. 388 Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату и тех1шческой сущности является радиаль№1й полочный отстойник, содержащий корпус, выполненный в виде вертикального круглого чана, конусообразное днище, устройство для фав номерного распределения поступающей суспензии, расположенное в центральной части корпуса, устройство шш сгребания осадка на днише корпуса, состоящее из радиально направленных лопастей, снабженное приводом вращения, наклонные осадительные полки, расположенные над сгребающим устройством, средства для отвода осветленной воды и осадка. Для более равномерного распределеш-ш в нем исходной суспензии по высоте в месте входа ее в блоки наклонных осадительных полок ОТСТОЙШ1К снабжен тремя СООСЕЫМИ концентричными цилиндрическими перфорированными перегородками, установлен™ ными с возможностью враш,ешта и размещенными между узлом ввода исходной жидкости и блоками полок 2.1. Однако данный отстойщпс обладает ле достаточной равномерностью распределени потока жидкости внутри блоков наклонных полок и, как следствие, недостаточной эс} фе стивностыо разделенйя. Относительно высокая скорость потока суспензии, создаваемая в верхщгх слоях, щэиводит к повыщенному выносу твердых частиц в слив а неравномерность поля скоростей приво дит к неполному использоваШПо объема аппарата для .разделе шя суспензий. Цель изобретещш - повышение э41феК тивности разделения за счет выравщшащх поля скоростей по высоте и длине межполочного пространства отстойника. Поставленная цель достигается тем, что наклонные осадительные nojuQi выполнены составными в радиальном направлении, а перфорированные перегородки выпо нены плоскими и размещены в местах стыковки полок между собой и по их торцам При этом отнощение расстояния между перфорированными перегородками к диаметру перфораций составляет 25-80 . Кроме того, отнощеше суммарной пло щади перфораций перегородки в общей ее площади составляет 0,05-0,25. Выполнеоте наклонных осадительных полок составными в радиальном направ ленш с установкой в местах их стыковки и по их торцам поперечных перфорированцых перегородок позволяет выравнить поля скоростей по высоте и длине,внутри межполочного пространства. Коэффициент щравлического сопротивления перфораий перфорированных перегородок возрасает с увеличением скорости потока, т.е. опротивление перфораций увеличивается в лоях потока суспензии. Текущих через отерстия в перфорированной перегородке с ольшей скоростью. Таким образом, быст отекущие слои суспензии притормаживатся, что приводит к выравниванию поля коростей по высоте аппарата. Для повыщения эффективности разделения расстояние между перфорированными ерегородками должно обеспечивать ламиарный режшч-г течения разделяемой сусензии, а также обеспечивать, оптимальное cooтнoшe шe двух действующих противоположно факторов: увел гчеше энергозатрат и уменьщение дли№1 зоны ламинарного течения при уменьщении расстояния между перфорированными перегородками, увеличение неравномерности распределения поля скоростей при увеличении . расстояния между перегородками. Если отношение расстояния между перфорированными перегородками к диаметру отверстий меньше 25, то не происходит заметного повышения эс{х})ективности разделегшя по сравнению с известными отстойниками изза увел1гчения вредного влияния зон гидродинамической стабилизации (установле1ШЯ потока после прохождения им через распределительные отверстия). При значении отношешш расстояния между перфорированными перегородками большем ВО также не происходит заметного повышения эф(})ективности разделения по сравнению с известными отстойшпсами из-за увеличения влиягаш неравном. поля скоростей. При значе}тни отнощения суммарной . площади перфораций к общей площади пер форированной перегородки меньшем 0,05 происходит значительное увеличение энергозатрат вследствие увеличения гидродинамического сопротивлении перегородки, при, этом не происходит заметного увеличения эффективности разделения и, кроме того, возрастает вероятность забдвки отверстий. При отношении площади перфо-; раций к общей площади перфорированной перегородки большем 0,25 также не происходит заметного.увеличения эффективности разделения по сравнению с известным - отстойншсами, поскольку снижается степень изменения сопротивления перфораций в различных по высоте слоях потока суспензии, что также приводит к уменьшению фактора выравнивания поля скоростей по высоте отстойтдака.

На фшч 1 прсдстпапон предлагаемый отстойник, вертикальный разрез; па фиг,2узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на . 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фи1 1.

Отстойник состоит из чана 1 цилиндической формы с коническим днищем 2, подводящей трубы 3, расположенной под чаном 1, устройства для равномерного аспределения суспензии при вводе, выолненного ввиде перфорированной по всей высоте трубы 4, соосной с чаном 1, блоков 5, собранных из радиальных наконных осадительных полок 6 и 7, скрепленных посредством каркаса из труб 8, гребающ,его устройства, состоящего из лоских ферм 9 и лопастей 1О, располоенного в пространстве между блоками 5 днищем 2 чана 1, моста 11, распооженного над чаном 1 выще уровня воды Б отстой1шке, с периферийным приводом

12,звездообразной горизонтальной рамы

13,сливного желоба 14 и устройства для сбора осадка. Блоки 5, размешенные равномерно по окружности отстойшпса, выполнены в виде отдельных секторов, размещенных от центра к периферии. В центральной части отстойника внутри трубы 4 расположены по окружности стойки 15, на которых установлена шита 16 рамы 13. На плите 16 размещен кольцевой рельс, на который опираются катки рамы 13. . Концы лучей рамы 13 жестко соединены стержнями 17 с фермами сгребаюшего устройства. Устройство для сбора осадка состоит из приямка 18 и скребков 19. Полки 6 и 7 устанавливаются зигзагообразно в два яруса (верхний 6 и нижний 7). Угол наклона полок 6 и 7 в ярусах может быть одинаковым либо различным. В периферийной части дниша 2 отстойника размещена кольцевая опора 20, к которой прикреплены радиальные балки 21. Внутренные концы балок 21 соединены между собой, вертикальным круговым кольцом 22. Блоки 3 снабжены катками 23 для перемещения и поворота их при установке, опирающимися на кольцевые швеллеры 24, укрепленные на радиальных балках 21. Блоки 5 снабжены внутренним25 и наружным 26 фартуками, установленными соответственно по внутреннему и наружному диаметрам блоков 5 и закрепленными в зоне нижних оснований блоков. На BepxHiix основаниях плоских ферм 9 концентрично фартуку 25 внутри него с минимальным зазором установлен кольцевой отражатель 27, в котором выполнены окна 28 для

выхода осадка. Число окон 28 соответствует числу лопастей 10, причем окна 28 расположены со стороны рабочих поверхностей лопастей 10 по ходу их вращения.

Для повышешш эффективности разделешш наклонные осадительные полки 6 и 7, входящие в блоки 5, выполнены составными из частей 29 в радиальном направ-. лении, причем в местах стыковки составных частей 29 между собой и по торцам полок установлены перфорированные перегородки 30. Перфорированные перегородки 30 укрепляются между частями 29 полок 6 и 7 и с торцов блоков 5 планками с помощью крепежных болтов.

Радиальный : полочный отстойник работает следующим образом.

Исходную суспензию подают снизу по подводящей трубе 3 в перфорированную раопределительную трубу 4. Через отверстия в стенке трубы 4 суспензия поступает в полость чана 1 в пространство между наружной поверхностью трубы 4 и блоками . 5. При движении суспензии в этом пространстве из нее выпадают наиболее крупные и тяжелые примеси, которые осаждаются на днище 2. Мелкие и легкие чаотицы поступают на тонкослойное раздел&ние в межполочное пространство блоков 5. Исходная суспензия направляется через кольцевой отражатель 27, внутренний фартук 25 и минимальный зазор между ними в межполочное пространство блоков 5. Благодаря наличию перфорированных перегородок 30 на внутреннем и наружном торцах блоков 5 и внутри их между чаотями 29 наклонных полок 6 и 7 скорости разделяемого потока суспензии выравниваются по высоте и по длине межполоч- ного пространства. Проходя вдоль межпо- лочного пространства блоков 5.образуемого наклонными осадительными полками 6 и 7, с не-больщой скоростью, суспензия освобождается от твердых примесей. Осветленная жидкость, прошедшая через наружные перфорированные перегородки 30 блоков 5, собирается в сливной желоб 14, установленный в верхней части чана 1, и отводится по назначению. Благодаря наличию наружного фартука 26 осветленная вода не разбавляет осадок под блоками 5. При перемещении сгребающим устройством осадок частично вспучивается, но не выносится в зону осветления, прилегающую к сливному желобу 14, вследствие наличия фартука 26. Перемещаясь от П&;;риферии к центру при помощи рабочих поверхностей лопастей 10, осадок попадает В окНа 28 кольцевого отражателя 27, а. 88 затем сгребается лопастями 10 в приямок 18. При появлеюш необходимости осмотра и проверки состояния полочных поверхностей соответствующие блоки 5 сдвигают, перемещая их на катках 23 по кольцевым швеллерам 24 до такой степени, что между блоками 5 образуется проем, достаточный для выемки юс из полости чана 1 с помощью грузоподъемого устройства. Использование на Балахнинском целлк лозно-бумажном комбинате для очистки сточных вод от механических примесей взамен трех радиальных, отстойников диаметром 40 м и производительностью 2000 м /ч одного радиального полочного отстойши а диаметром 40 м с длиной ло-лок 9,3 м, высотой блока полок на вхо- . де в межполочкое пространство . 3 м, с блоками наклонных полок шириной 2,68м йа выходе из блоков и 1,1 м на входе в блоки, в калсдом блоке которого устроены 4 перфорированные перегорощда с диаметром перфораций 60 мм и числом ot верстки соответственно 616, 494, 372 252, отнощешюм площади перфораций к площади перегородок равным 0,22, с расстбянием между перегородками 3,1 -м позволяет повысить эффективность очистки в 1,6 раза и создать тем самым 1 млн, ЗОО тыс. руб. экономик в год. Экономический, же эффект, создаваемый за счет установки перфорированных перегородок в радиальном, полочном отстойнике по сравнению с известным полочным отстойшжом составляет 160 тыс, руб. в год. S I W Рш.1 8 Формула изобретения 1. Радиальный полочный отстойник, содержащий чан цилишрической форки 1 с коническим днищем, подводящую трубу, устройство Щ1Я равномерного-распределения суспензии, блоки наклонных осадитёль- ных полок, сгребающее устройство, сливНой желоб, устройство для сбора осадка, включающее приямок и скребки, перфорированные перегородки для распределения суспензии в блоках наклонных полок, о тличаю.щийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения за .счет выравнивания поля скоростей по высоте и длине межполочного пространства отстойника, наклонные осадительные полки выполнены составными в радиальном направле гаи, а перфорированные перегородки выполнены плоскими и размещены в местах стыковки полок мезкду собой и по их торцам. , Отстойник по п. 1, отлича ю- щ и и с я тем, что отнощение расстояния между перфорированнЬ1Ми перегородками к шшметру пер(|юраций составляет 25-80. 3. Отстойник по п. 1, о т л и ч а ю Bi и и с -.я тем, что отношение суммарной шющади перфораций перегородки в общей ее площади составляет 0,05-0,25. Источни1ш информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2633798, кл. В 01D 21/24,2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2683320,кл. В 01 D 21/04, 1978.