Многоярусный отстойник Советский патент 1982 года по МПК B01D21/00 

(54) МНОГОЯРУСНЫЙ ОТСТОЙНИК

Изобретение относится к обору дованию для седиментационного разделения суспензий , .в .частности, .для очисткя бурового ;раствора .от выбуренной породы. . , . . .

Известен многоярусный отстойник для сточных вод, содержащий корпус с коллектором в верхней части и с отводящими патрубками для очищенной воды и для шламаС11 . В корпусе установлены коаксиально два Цилиндра и соосно им вал с .закрепленными на нем дисками, причем вал - полый с перфорацией и имеет в верхней части приемную воронку, в которую подается сточная вода.

Недостатком этого отстойника является то, что очищаемая жидкость подается во внутреннюю поЛость вала, в- результате чего полость вала и отверстия, выполненные на валу, забиваются шламом, что затрудняет истечение из отверстий очищаемой жидкости, приводит к переполнению приемной воронки. Очищаемая жидкость, . переливаясь через края воронки, по падает на верхний диск, что ухудшает седиментационное разделение жидкости.

Кроме того, отсутствует очистка от осевшего на них шлама, .что приводит к зашламлению отверстий на валу и К снижению степени очистки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является многоярусный отстойник,

10 содержащий вертикальный цилиндрический корпус, в котором размещен ряд подвижных и неподвижных дисков, расположенных горизонтально на расстоянии друг от друга 21. Неподвижные диски снабжены центральным -отверстием

15 и закреплены по периферии на стенке корпуса, чередуются с подвижными дисками, имеющими меньший диаметр, закрепленными на вертикальном ,валу, приводимом во вращение электродви2Qгателем. Все диски имеют радиальные прорези с отбортованными вниз краями. Суспензия подается через штуцер в днище , корпуса и движется зигзагообразно снизу вверх между дисками,

25 огибая подвижные диски по периферии, а неподвижные - со стороны центрального отверстия. Осветленная жидкость выходит через штуцер в верхней части корпуса, а шлам оседает

30 йа дисках. При вращении подвижных

дисков их прорези периодически совладают с прорезями неподвижных дисков, образуя сквозную шахту, по которой шлам накопившийся на дисках, и сгребаемый с них отбортованными вниз краями стекает на дно отстойника и отводится через донный клапан.

Недостатком многоярусного отстойника является отсутствие очистки взаимно неперекрываемых поверхностей подвижных и неповижных дисков о осевшего на них шлама, что приводит ,к зашламлению этих поверхностей и к увеличению гидравлического сопротления, а в итоге уменьшает производительность и степень очистки многоярусного отстойника.Отсутствует регулирование содержания твердой фазы в очищенном растворе. Отстойник быстро Зсщшамляетсй, что вызывает непроизводительные затраты времени на демонтаж и многоярусного, отстойника с целью очистки его от шлама. При удалении из отстойника неотжатого шлама проис.ходит одновременное удаление самой суспензии, что приводит к большим потерям очищаемой жидкости, которая чаще всего представляет собой дорогостоящий раствор.

Целью изобретения является повышение экономичности многоярусного отстойника,поддержание заданных технологических параметров, регулирование содержания твердой фазы в очищенной жидкости.

Указанная цель достигается тем, что в многоярусном отстойнике, содержащем корпус, днище которого выполнено с отверстием для шламоудаления,чередующиеся подвижные и неподвижные диски с радиальными прорезями, подводящим патрубком и отводящим патрубком тонкой очистки, днище снабжено шламоудалителем в виде трубы с приемным окном для шла ма и с клапаном, установленным на выходе из нее, и рабочего органа для удаления шлс1ма, установленного внутри трубы.

Целесообразно пшамоудалитель снабдить цилиндром с окном и фигурным пазом на внутренней поверхности установленным с возможностью вращения, при этом трубу разместить в цилиндре, а рабочий орган выполнить в виде поршня с пальцем , взаимодействующим с фигурным пазом цилиндра.

Целесообразно также многоярусный отстойник снабдить скребками, ометающими взаимно неперекрываемые поверхности дисков и выполненными наклонными к радиусам дисков.

Целесообразно многоярусный отстоник снабдить отводящими патрубками грубой очистки.

На фиг.1 изображен многоярусный отстойник; на фиг.2 и 3 изображены соответственно подвижный и неподвижный диски; на Фиг.4 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.5 -показан вариант выполнения шламоудалителя.

Многоярусный отстойник включает в себя цилиндрический корпус 1, шламоудалитель 2, электропривод 3 с валом 4, подвижные .диски 5 и диски 6.

Цилиндрический корпус 1 имеет подводящий патрубок 7, отводящие патрубки 8, установленные, например в каждом ярусе (на фиг.1 изображены только два отводящих патрубка) и днище 9 с желобом 10, в котором установлен шламоудалитель 2.

Шламоудалитель 2 включает в себя .трубу Не приемным окном 12 для шлама, клапан, например, в виде откдывающегося диска 13, поджатого к торцу трубы 11 с помощью пружины 14 привод 15, например, пневмоцилиндр, поршень 16 с пальцем 17 и цилиндр 18 с окном 19 для шлама и с фигурным пазом 20.

Электропривод 3 с вгшом 4 установлен на .цилиндрическом корпусе 1, внутри которого установлены диски 6 чередующиеся с подвижными дисками 5 установленными на валу 4, который снабжен спиралевиднь1м скребком 21. Подвижные диски 5 и неподвижные диски 6 шчеют радиальные прорези 22 с отбортованными вниз краями 23 и расположенные наклонно к радиусу скребки, соответственно 24 и 25, при этом скрёбки 24 подвижного диска 5 установлены на его периферийной части, а скребки 25 диска б установлены на внутренней его части. Кроме того, диски 6 имеют пазы 26, через которые проходят направляющие (на фиг.2 не показаны) цилиндрического корпуса 1, препятствующие проворачиванию дискрв 6, и центрашьные окна 27. Подвижные диски 5 и диски устанавливаются друг над другом на расстоянии, ограниченном дистанционными втулками (на чертеже не показаны) i

Цилиндрический корпус 1 многоярусного .отстойника имеет днище 9, непосредственно под которым установлен шлс1моудалитель 2, который включает в себя трубу 11 с приемным окном 12 для шлама, совмещенным с окном, выполненным, в днище 9, клапан в виде откидывающегося диска 13 поджатого к торцу трубы 11 пружинами 14, шнек 28 с приводом 29.

Многоярусный отстойник работает следующим образом.

Буровой раствор подается в многоярусный отстойник через подводящий патрубок 7. Пройдя центральное окно 27 диска 6, раствор направляется к его периферийной части, где огибает подвижный диск 5, направляясь к центральному окну ч 27 вышестоящего диска 6 и так далее. В процессе такого -зигзагообразного перемещения бурового раствора снизу вверх, происходит осаждение твердых частиц выбуренной породы на дисках 5 и б,которые с помощью отбортованных вниз краев 23 и скребков 24 подвижных дисков 5, установленных на медленно вращгиощемся валу (с частотой вращения, например, 1 об/мин) сгребаются с дисков 6 и сбрасываются -в радиальные, прорези 22. Одновременно скребки 25 и отбортованные вниз края 23 дисков б сгребают- твердые частицы с подвижных дисков 5 и сбрасывают в радиальные прорези 22. При совмещении радиальных прорезей 22 подвижных дисков 5 и дисков б твердые частицы выбуренной породы, сгребаемые скребками 24 и 25 и отбортованными вниз краями 23, перемещаются ,с верхнего диска на днище 9. Если отбортованные вниз края 23 сгребают твердые частицы бурового раствора с взаимно перекрываемых поверхностей под.вижных дисков 5 и дисков б, то скребки 24 и 25 сгребают эти твердзэе частицы с взаимно непррекрываеMbix поверхностей подвижных дисков 5 и дискрв б. Благодаря наклонному к радиусу расположению скребков 24 и 25, твердые частицы бурового раствора, осевшие на взаимно неперекрываемых поверхностяХ подвижных дисков 5 и дисков б, при вращении подвижных дисков 5 перемещаются на перекрываемые поверхности подвижных дисков 5 и дисков б, где с помощью отбортованных вниз краев 23 сбрасыBsuoTCH в радиальные прорези 22.

Отбортованные вниз края 23 препятствуют попаданию бурового раствора в радиальные прорези 22, обеспечивая зигзагообразное движение раствора. - от цен±ра к периферии и от периферии к центру. Очищенный от твердых частиц, буровой раствор выводится через один из отводящих патрубков 8, которые установлены, например, в каждом ярусе отстойника. Выбор отводящего патрубка 8, через который выводится буровой раствор, определяется степенью очистки бурового раствора. Так, при работе отстойника на утяжеленных растворах с целью сохранения утяжелителя в растворе необходимо пользоваться отводящими патрубками 8 грубой очистки, которые установлены в нижних ярусах. При работе отстойника на неутяжеленных растворах патрубки 8 грубой очистки, расположенные в нижних закрыты, а один из патрубков 8 тонкой очистки, распо- .

ложенных в верхних ярусах отстойника, открыт. Какой конкретно патрубок 8 должен быть открытым, определяется экспериментально, так как это зависит от технологических требований. гредъявляемых к тому или иному раствору, и его физико-химических параметров.

Сброшенный на днище 9 отстойника шлам в виде твердых частиц выбуренной породы и коллоидальных частиц бурового раствора сгребается скребком 21 ,установленным на валу 4, в полость трубы 11 шламоудалителя 2 . через окна 19 и .12 цилиндра 18 и

трубы 11, расположенных друг относительно друга таким образом, чтобы их окна 12 и 19 были совмещены. Поршень 16, приводимый в движение приводом 15, при помощи пальца 17,

перемещающегося по фигурному пазу 20, поворачивает цилиндр 18 вокруг трубы 11 на . 180®, перекрывая ее .окно 12, и, тем, самым, препятствует обратному перемещению шлама из внутренней полости трубы 11 шламоудалителя 2.Шлам, находящийся в замкнутой полости шлс1Моудалителя 2, перемещается поршнем 16 к диску 13, поджатому к торцу трубы 11 с помощью

пружин 14. Поршень 16, преодолевая

усилие пружин 14, отжимает шлам. При этом выжатый из шлама раствор ДЕЮСселирует через зазоры, образованные поверхностью поршня 16 и внутренней поверхностью цилиндра 18, в освободившуюся от шлама полость трубы 11, Сюда же, через дросбелирующие отверстия (не показаны на чертеже) трубы 11, протекает раствор из корпуса 1, что способствует свободному

Перемещению поршня 16 в сторону диска 13. Отжатый шлам при дальнейшем перемещении поршня 16 и при откинутом диске 13 вываливается наружу, после чего диск 13 под действием

пружин 14 прижимается к торцу трубы 11, обеспечивая ее герметизацию. Прогр.аммный механизм (на чертеже не показан) подает сигнал на привод 15, который возвращает поршень 16 в начальное положение. При движении в начальное положение поршень 16 с помощью пальца 17, перемещающегося в фигурном пазу 20, поворачивает цилиндр 18 вокруг трубы 11 на

180, совмещая их окна 12 и 19 для приема шлама. Цикл раьоты шламоудалителя 2 обеспечивается программным еханизмом.

Шлам, (см. фиг.5) сброшенный с днища 9 спиралевидным скребком 21 в полость 11 шламоудалителя 2, переме щается к выходу с помощью шнека 28, приводимого во вращение приводом 29, который временно его отжимает. Освобожденный раствор дросселируется

через отверстия в шнеке 28 {на чертеже не показаны) и зазоры между витками шнека 28 и корпусом трубы 11, а/отжатый шлам вываливается из трубы 11, после чего откидывающийся диск 13 пружинами 14 поджимается к торцу трубы 11, герметизируя ее.

Использование изобретения повышает экономичность отстойника, позволяет поддерживать заданные технологические параметры и регулировать сдержание твердой фазы в очищаемой жидкости, что позволяет осуществить непрерывный процесс шламоудаления в автоматическом режиме, обеспечить отжатие шлама и снизить влагосодёржание, сократить потери дорогостщего раствора, поддерживать заданную плотность раствора.

.Формула изобретения

щим патрубком, о т л и ч{.а ю щ и И с я тем, что, с целью повышения экономичности отстойника, он снабжен

установленной на днище трубой с приемным окном для шлама и с клапаном, установленным на выходе из трубы, и рабочим органом для удаления шлама, установленным внутри трубы.

Источники информации, пцжнятые во внимание при экспертизе

k ff

.f

/j

-i-З:

Фуг.З А-А