CS203155B2

CS203155B2 - Hoe-type scraper of concentrating device

Info

Publication number: CS203155B2
Application number: CS806278A
Authority: CS
Inventors: Jozsef Bona; Laszlo Mahig; Mihaly Martin; Janos Steiner
Original assignee: Magyar Aluminium
Priority date: 1978-12-06
Filing date: 1978-12-06
Publication date: 1981-02-27

Description

(54) Hřeblový škrabák zahušťovacího zařízení(54) Scraper thickener

Vynález se týká hřeblového škrabáku zahušťovacího zařízení se sedimentační nádrží.The invention relates to a scraper of a thickening device with a sedimentation tank.

Jak známo, oddělují se v zahušťovacích zařízeních pevné částice kalů od tekutin usazováním, přičemž zahušťovací zařízení sestávající ze sedimentační nádrže, do níž se přivádí zpravidla klidně tekoucí kapalina a z pomalu se otáčejících škrabačů, vlečených po dnu nádrže. Škrabače mají za účel dopravovat usazený kal do propusti. Je li poměr mezi pevným a tekoucím dílem přiváděných kalů jednotný, pracuje škrabací ústrojí spolehlivě. Jestliže se však obsah pevných částic, obsažených v kalech zvětší, mohou se tyto pevné částice v určitém místě nahromadit a bránit vlečnému pohybu škrabáku, čímž způsobují jeho poškození, k jehož odstranění musí být učiněna speciální opatření.As is known, in the thickening devices, the solid sludge particles are separated from the liquids by settling, the thickening device consisting of a sedimentation tank to which a generally flowing liquid is supplied and of slowly rotating scrapers dragged down the bottom of the tank. The purpose of the scrapers is to convey the settled sludge to the culvert. If the ratio between the fixed and flowing part of the feed sludge is uniform, the scraper operates reliably. However, if the solids content of the sludge increases, these solids may accumulate at a certain point and prevent the dragging of the scraper, causing damage to the scraper, for which special precautions must be taken.

Za účelem odstranění těchto nedostatků bylo navrženo spojit ramena škrabáků s jejich osou otáčení křížovými klouby, takže při přetížení ramena škrabáku mohou se vychýlit kolem vodorovné osy křížového kloubu vzhůru a kolem jeho svislé osy dolů. Zvednutá ramena škrabáku při tom škrabou po nahromaděné usazenině, která se při opakovaných otáčkách odstraní.In order to overcome these drawbacks, it has been proposed to connect the scraper arms to their axis of rotation by means of cross-joints so that when the scraper arms are overloaded, they can swivel upwards and downwards about the horizontal axis of the cross-joint. The raised scraper arms are then scraped over the accumulated deposit, which is removed at repeated speeds.

U známé konstrukce takovéhoto škrabáku jsou radiálně dovnitř obrácené konce ramen škrabáku spojeny s dolním koncem středově uspořádaného otočného válce kloubem. Setká-li se rameno škrabáku s větším nánosem pevných látek a odpor se v důsledku toho zvýší, vychýlí se rameno škrabáku kolem svého kloubu vzhůru a dozadu, čímž se jeho záběr usazeniny zmenší.In the known design of such a rasp, the radially inwardly facing ends of the rasp arms are connected to the lower end of the centrally arranged rotating cylinder by a hinge. If the scraper arm encounters a higher solids deposit and the resistance increases as a result, the scraper arm will swivel up and back around its joint, thereby reducing its grip on the sediment.

Jelikož ramena škrabáku pracují jako jednoramenné páky, mohou se buď vlastní vahou nebo působením překážky, s níž se při pohybu setkají, ohnout. K takovýmto přetížením dochází zvláště tehdy, když se v blízkosti osy otáčení nahromadí kal a ramena škrabáku se v důsledku své poměrné krátkosti zvednou, kdežto větší škrabáky se v důsledku své délky ohnou. Kloubové spojení mezi ramenem škrabáku a otočným válcem jsou přitom namáhány na smyk.Because the scraper arms work as single-arm levers, they can bend either by their own weight or by an obstacle they encounter when moving. Such overloads occur especially when sludge accumulates near the axis of rotation and the rasp arms are raised due to their relative shortness, whereas larger scrapers bend due to their length. The articulated connection between the rasp arm and the swivel cylinder is subjected to shear.

Podstata hřeblového škrabáku zahušťovacího zařízení, sestávajícího ze sedimentační nádrže, ze středově uloženého otočného válce, z pohonu pro otáčení otočného válce kolem svislé osy, z hnacích ramen uspořádaných radiálně v horní části otočného válce a z otočných škrabacích ramen opatřených šikmými hřebly nade dnem sedimentační nádrže a radiálně uspořádaných, spočívá v tom, že mezi škrabacím ramenem a otočným válcem je vložena tyč spojená s přilehlým škrabacím ramenem kloubem a s otočným válcem, kulovým kloubem uloženým v konzole.The essence of a scraper of a thickening device consisting of a sedimentation tank, a centrally mounted rotary cylinder, a rotary cylinder rotary drive about a vertical axis, drive arms arranged radially at the top of the rotary cylinder and rotary scraper arms provided with oblique nails above the sedimentation tank bottom and radially In this case, a rod is connected between the scraper arm and the swivel cylinder connected to the adjacent scraper arm by a hinge and to the swivel cylinder, a ball joint mounted in the bracket.

Vynálezem se odstraní uvedené nedostatky u konstrukce škrabáku uvedeného typu, jehož škrabací ramena se mohou zvednout, aniž by přitom docházelo k jejich značnému nežádoucímu ohybu anebo ke vzniku smyku, jímž ramena trpí. Aby se toho dosáhlo, ponechává se ve spojení mezi ramenem škrabáku a otočným válcem určitá vůle, čímž se ramenům škrabáku umožňuje přizpůsobit se nerovnostem povrchu kalové usazeniny a zaujmout nezávisle na vzdálenosti překážky od osy otáčení v obou směrech šikmé polohy. Této mimořádné vůle se dosahuje podle vynálezu řídicí tyčí, která je uložena mezi ramenem škrabáku a otočným válcem a je spojena s ramenem škrabáku kloubem a s otočným válcem kulovým kloubem, jak bude dále vysvětleno v popisu na základě výkresů.The invention eliminates these drawbacks in the construction of a rasp of the type whose scraper arms can be lifted without causing significant undesired bending or shear to which the arms suffer. To achieve this, some play is left in the connection between the scraper arm and the rotary cylinder, thereby allowing the scraper arms to adapt to the unevenness of the sludge surface and to take a slanted position independently of the distance of the obstacle from the axis of rotation. This extraordinary clearance is achieved according to the invention by a control rod which is interposed between the rasp arm and the swivel cylinder and is connected to the rasp arm by a hinge and to the swivel cylinder a ball joint, as will be further explained in the description based on the drawings.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je znázorněno na připojeném výkresu, kde na obr. 1 je řez I — I nádrží zahušťovacího zařízení z obr. 2 je půdorys zařízení z obr. 1, obr. 3 znázorňuje podstatný detail ve zvětšeném měřítku a příklad jednoho jeho provedení.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a sectional view of the thickening device of Fig. 2, in plan view, Fig. 2 is a plan view of the device of Fig. 1; .

Jak je patrno z výkresu, sestává zahušťovací zařízení ze známé sedimentační nádrže 10 s otáčivým pláštěm 12 a z kruhového dna 14, které má šikmý sklon k středové výpusti 16. Ve středu sedimentační nádrže 10 je uspořádán nosný sloup 18, nesoucí otočný válec 20. Pohon 22, sestávající z motoru a převodového soukolí, umístěného na nosném sloupu 18, otáčí otočným válcem 20 kolem jeho svislé podélné osy ve směru 24 označeném na obr. 2 šipkou.As can be seen from the drawing, the thickening device consists of a known sedimentation tank 10 with a revolving shell 12 and a circular bottom 14 which has an inclined inclination to the central outlet 16. A support column 18 carrying a rotatable cylinder 20 is arranged in the center of the sedimentation tank. Consisting of a motor and a gear set mounted on a support column 18, the rotatable roller 20 rotates about its vertical longitudinal axis in the direction 24 indicated by the arrow in Figure 2.

U znázorněného příkladu provedení je zahušťovací zařízení opatřeno dvěma dvojicemi hnacích ramen, prvou dvojicí 26, 28 a druhou dvojicí 30, 32, které jsou připevněny na horním konci otočného válce 20 po způsobu výložníků nade dnem 14 sedimentační nádrže 10, tak, že se otáčejí společně s otočným válcem 20. Hnací ramena prvé dvojice 26, 28 a druhé dvojice 30, 32 mohou být buď příhradové nebo trubkové konstrukce, aby snesla v případě potřeby značná zatížení. Na hnacích ramenech prvé dvojice 26, 28 a druhé dvojice 30, 32 jsou pomocí tažných prvků, jakými jsou například tažná lana 38, 40 a 42 zavěšena škrabací ramena 34, 36 smýkající se po dnu 14 sedimentační nádrže 10.In the illustrated embodiment, the thickening device is provided with two pairs of drive arms, a first pair 26, 28 and a second pair 30, 32, which are mounted at the upper end of the rotary cylinder 20 in the manner of brackets above the bottom 14 of the sedimentation tank 10. The drive arms of the first pair 26, 28 and the second pair 30, 32 may be of either a truss or tubular structure to withstand significant loads when required. On the drive arms of the first pair 26, 28 and the second pair 30, 32, scraper arms 34, 36 contacting the bottom 14 of the sedimentation tank 10 are suspended by means of traction elements such as traction cables 38, 40 and 42.

Obvykle škrabací ramena 34 a 36 sestávají například z podélných tuhých avšak lehkých trubkovitých těles, k nimž jsou ve tvaru pravoúhlých desek a ve stanovených úhlech připevněna hřebla 44, jejichž účelem je seškrabovat kal usazený na dnu 14 sedimentační nádrže 10.Typically, the scraper arms 34 and 36 consist, for example, of longitudinal rigid but light tubular bodies to which are fixed in the form of rectangular plates and at specified angles to the scraps 44 to scrape the sludge deposited on the bottom 14 of the sedimentation tank 10.

Jak vyplývá z obr. 1 a 2, svírají škrabací ramena. 34 a 36 ve vodorovném směru s přiřazenými dvojicemi 26, 30 a 28, 32 hnacích ramen ostrý úhel. U znázorněného příkladu je úhel 45°, kdežto první a druhá dvojice 26, 28 a 30, 32, hnacích ramen jsou vzájemně uspořádány v úhlu 90°. Tažná lana 38, 40 a 42 spojují závěsný bod 46 jednoho hnacího ramena prvé dvojice 26 se škrabacím ramenem 34 v přípojných bodech 46, 48, 50. Přípojné body 48, 50, 52 jsou zase spojeny se závěsným bodem 54 sousedního hnacího ramena z druhé dvojice 30. Podobná spojení jsou mezi škrabacím ramenem 36 a druhými hnacími rameny dvojice 28, 32, která jsou k němu přiřazena.1 and 2, they grip the scraper arms. 34 and 36 in the horizontal direction with associated pairs 26, 30 and 28, 32 of the acute angles. In the example shown, the angle is 45 °, while the first and second pairs 26, 28 and 30, 32 of the drive arms are arranged at 90 ° to each other. The pull ropes 38, 40 and 42 connect the hinge point 46 of one drive arm of the first pair 26 to the scraper arm 34 at the attachment points 46, 48, 50. The attachment points 48, 50, 52 are in turn connected to the hinge point 54 of the neighboring drive arm of the other pair. Similar connections are between the scraper arm 36 and the second drive arms of the pair 28, 32 associated therewith.

V souladu s hlavním význakem vynálezu nejsou škrabací ramena 34, 36 na rozdíl od známé techniky spojena bezprostředně s otočným válcem 20, nýbrž jsou mezi ně vloženy kloubové tyče 56, jak je tomu například u kloubové tyče 56 mezi škrabacím ramenem 36 a otočným kloubem 58, přičemž kloub 58 je spojen se škrabacím ramenem 36 rozvidlenou konzolou 60. Druhý konec kloubové tyče 56 je spojen s otočným válcem 20 kulovým kloubem 62. Ložisko kulového kloubu 62 je připevněno rovněž pomocí rozvidlené konzoly 64 k otočnému válci 20. Význam tohoto uspořádání je dále vysvětlen při popisu činnosti zařízení podle vynálezu.In accordance with the main feature of the invention, unlike the known technique, the scraper arms 34, 36 are not connected directly to the rotary cylinder 20, but are interposed with articulated rods 56, as is the case with articulated rod 56 between the scraper arm 36 and the articulated joint 58. wherein the joint 58 is connected to the scraper arm 36 by a forked bracket 60. The other end of the articulated rod 56 is connected to the swivel cylinder 20 by a ball joint 62. The ball joint bearing 62 is also secured to the swivel cylinder by a forked bracket 64. in describing the operation of the device according to the invention.

Zahušťovací zařízení běžného typu je opatřeno otáčivým žlabem 66. Zahušťovací zařízení může být opatřeno i visutým vedením pro přívod kalů do válcového rozvaděče, z něhož kal přetéká do sedimentační nádrže 10. Otáčivý žlab 66 může sloužit i k odvádění odkalené tekutiny. Je možno použít i mostů vedoucích nad sedimentační nádržíA thickening device of the conventional type is provided with a rotating trough 66. The thickening device may also be provided with a suspended conduit for supplying sludge to a cylindrical distributor from which the sludge overflows into the sedimentation tank 10. The rotating trough 66 may also serve to drain the sludge fluid. It is also possible to use bridges leading above the sedimentation tank

10. Všechny tyto části patří k známému stavu techniky a nejsou proto z důvodu jednoduchosti znázorňovány.10. All these parts are known in the art and are therefore not shown for the sake of simplicity.

Znázorněný příklad provedení hřeblového škrabače podle vynálezu pracuje takto.The illustrated embodiment of the scraper according to the invention works as follows.

Přiváděný kal protéká neznázorněným visutým vedením do rozvaděče, který není rovněž znázorněn, z něhož přetéká do sedimentační nádrže 10. Odkalená tekutina přetéká do sedimentační nádrže 10. Odkalená tekutina teče do otáčivého žlabu 66 a vytéká ze sedimentační nádrže 10 známým způsobem. Kal se usazuje na dně 14 sedimentační nádrže 10, kde vytváří vrstvu, která má být dopravena hřeblovým škrabačem ve směru k výpusti 16. Za tímto účelem se spustí pohon 22, čímž se uvedou v činnost otáčející se dvojice 26, 28, hnacích ramen přiěemž unášecí škrabací ramena 34, 36 u dna 14 sedimentační nádrže 10. Jelikož dno 14 sedimentační nádrže 10 má sklon ke středu, je kal hřebly 44 pomalu dopravován v radiálním směru ke středu sedimentační nádrže 10, až dosáhne výpusti 16 a touto výpustí 16 odtéká.The feed sludge flows through an overhead conduit (not shown), from which it also flows into the sedimentation tank 10. The sludge fluid flows into the sedimentation tank 10. The sludge fluid flows into the rotating trough 66 and flows from the sedimentation tank 10 in a known manner. The sludge settles on the bottom 14 of the sedimentation tank 10 where it forms a layer to be conveyed by the scraper in the direction of the outlet 16. For this purpose, the drive 22 is started, thereby actuating the rotating pair 26, 28 of the drive arms while driving As the bottom 14 of the sedimentation tank 10 is inclined towards the center, the sludge of the nails 44 is slowly conveyed in a radial direction to the center of the sedimentation tank 10 until it reaches the outlet 16 and flows through this outlet 16.

Celý systém dvojic 26, 28, 30, 32 hnacích ramen, škrabacích ramen 34, 36 a tažných lan 38, 40, 42 je uspořádán tak, že hřebla 44 se zvednou od dna 14 sedimentační ná203155 drže 10. Dokud je vrstva kalu stejnorodá a proto odpor, který klade hřeblům 44 je stejnoměrný, pracuje hřeblový škrabák stejnoměrně. Jestliže se však škrabací ramena 34, 3B setkají s mimořádně velikým množstvím nahromaděného materiálu, vzrůstá odpor kladený hřeblům 44, čímž vzrůstá i napětí tažných lan 38, 40, 42. To má za následek vzrůst složky síly působící vzhůru. Tato složka zvedne škrabací ramena 34, 3fi, takže hřebla 44 zabírají stále tenčí vrstvy, až se sílová složka působící vzhůru vyrovnává váze škrabacích. ramen 34, 36. Do tohoto okamžiku pracuje zahušťovací zařízení známým způsobem.The entire system of pairs 26, 28, 30, 32 of the drive arms, scraper arms 34, 36, and the pull ropes 38, 40, 42 is arranged such that the nails 44 are lifted from the bottom 14 of the sedimentation stick. the resistance that the nails 44 impose is uniform, the scraper operates uniformly. However, if the scraper arms 34, 3B encounter an extremely large amount of accumulated material, the resistance to the nails 44 increases, thereby increasing the tension of the pull ropes 38, 40, 42. This results in an increase in the upward force component. This component lifts the scraper arms 34, 31, so that the nails 44 occupy increasingly thinner layers until the upward force component equals the weight of the scraper. Up to this point, the thickening device operates in a known manner.

Nyní je třeba zdůraznit, že škrabací ramena 34, 36 se zvednou v podstatě rovnoběžně vzhledem ke své dřívější poloze a nejsou vychylována ve svislé poloze kolem kloubu, jak je tomu u známých hřeblových škrabačů. Tato rovnoběžná poloha znamená, že škrabací ramena 34, 36 zabírají do vrstvy kalu nezávisle na vzdálenosti od středu sedimentační nádrže 10 a že tuto vrstvu odstraňují. K tomu přistupuje, že škrabací ramena 34, 36 se snadno ohýbají náhle zvýšenými odpory místních nánosů pevných látek, například hrudek, které se v kalu nerozpustily, nebo jiných soudržných částic kalu. Je tomu tak zejména ve střední části dna 14 sedimentační nádrže 10. Narazí-li škrabací rameno, například škrabací rameno 36, na hrudku nebo na část soudržných částic v bezprostřední blízkosti svého radiálně ke středu se sklánějícího konce, tedy mezi otáčivým válcem 20 a kloubem 58 a jsou-li tato tělesa příliš veliká nebo těžká, aby je bylo možno dopravit hřeblem 44 ve směru k výpusti 16, vychýlí se škrabací rameno 36 kolem svého kloubu 58 ve smyslu otáčení hodinových ručiček (obr. 3), kdežto kloubová tyč 56 se vychýlí kolem kulového kloubu 62 na otočném válci 20 ve smyslu opačném. Jak je zřejmé, není přitom ani kloub 58 ani kulový kloub 62 vystaven nijakému namáhání, kdežto škrabací rameno 36 se prakticky samo ve většině případů zvedne, když narazí na odpor, který při tom slouží jako podpěra. U známých hřeblových škrabačů naproti tomu se škrabací ramena 36 při jejich krátkosti zvednou kolem bodu ležícího uprostřed sedimentační nádrže 10, přičemž musí nést vlastní váhu jakoby to byly výložníky.It should now be pointed out that the scraper arms 34, 36 are raised substantially parallel to their former position and are not deflected vertically around the hinge, as is the case with known scraper scrapers. This parallel position means that the scraper arms 34, 36 engage the sludge layer independently of the distance from the center of the sedimentation tank 10 and remove the layer. In addition, the scraper arms 34, 36 are easily bent by suddenly increased resistances of local solids deposits, such as lumps that have not dissolved in the sludge, or other cohesive sludge particles. This is particularly the case in the central part of the bottom 14 of the sedimentation tank 10. If a scraper arm, for example a scraper arm 36, strikes a lump or part of cohesive particles in the immediate vicinity of its radially centered bending end, i.e. and if these bodies are too large or heavy to be transported by the scraper 44 in the direction of the outlet 16, the scraper arm 36 swings around its joint 58 clockwise (FIG. 3), while the articulated rod 56 deflects around the ball joint 62 on the rotary cylinder 20 in the opposite direction. As can be seen, neither the joint 58 nor the ball joint 62 is subjected to any stress, whereas the scraper arm 36 is raised in its own right in most cases when it encounters a resistance, which in this case serves as a support. In the known scraper scraper, on the other hand, the scraper arms 36 are raised at a short time around a point located in the middle of the sedimentation tank 10 and must bear their own weight as if they were booms.

Shora byl vynález popsán na příkladu hřeblového škrabáku s nosným sloupem 18 uspořádaným uprostřed sedimentační nádrže 10 a nesoucím jak otočný válec 20 se škrabacími rameny 34, 36, tak i jeho pohon 22. Bylo by však též možné uspořádat hřeblový škrabák tak, že jeho pohon by byl umístěn na mostu překlenujícím sedimentační nádrž 10, přičemž by bylo možno dosáhnout spojení podle vynálezu mezi škrabacími rameny 34, 36 a otočným válcem 20 bez jakékoli další změny. I sedimentační nádrž 10, jejíž dno 14 má u popsaného příkladu provedení sklon směrem ke středu, by mohla mít dno 14 se sklonem opačným, tedy k obvodu sedimentační nádrže 10, přičemž kal samozřejmě by se vypouštěl po obvodu sedimentační nádrže 10. Hřeblový škrabák by však byl přitom uspořádán stejně jako v popsaném příkladu.The invention has been described above with an example of a scraper with a support column 18 arranged in the center of the sedimentation tank 10 and carrying both the rotating cylinder 20 with the scraper arms 34, 36 and its drive 22. However, it would also be possible to arrange the scraper so that was placed on a bridge spanning the sedimentation tank 10, whereby the connection according to the invention could be achieved between the scraper arms 34, 36 and the rotary cylinder 20 without any further change. Even the sedimentation tank 10, the bottom 14 of which has an inclination towards the center in the described embodiment, could have a bottom 14 with an inclination opposite to the perimeter of the sedimentation tank 10, of course the sludge being discharged along the perimeter of the sedimentation tank 10. was arranged in the same way as in the example described.

Dále má hřeblový škrabák v znázorněném provedení podle vynálezu toliko dvě škrabací ramena 34, 36. Počet škrabacích ramen může být samozřejmě menší nebo větší. Každé škrabací rameno 34, 36 je spojeno se dvěma hnacími rameny z dvojic 26, 30 a 28, 32 zahušťovacího zařízení. Čtyři škrabací ramena 34, 36 například by mohla být poháněna čtyřmi hnacími rameny, jejichž každé hnací rameno by bylo spojeno se dvěma sousedními škrabacími rameny 34, 36.Furthermore, the scraper in the illustrated embodiment of the invention has only two scraper arms 34, 36. Of course, the number of scraper arms can be smaller or greater. Each scraper arm 34, 36 is connected to two drive arms of the pairs 26, 30 and 28, 32 of the thickening device. For example, the four scraper arms 34, 36 could be driven by four drive arms, each drive arm of which would be connected to two adjacent scraper arms 34, 36.

Claims

PREDMfiT

Thickness scraper scraper, consisting of a sedimentation tank, a centrally mounted rotary cylinder, a rotary cylinder rotary drive about a vertical axis, drive arms arranged radially in the upper part of the rotary cylinder, and rotary scraper arms provided with angled nails on the bottom of the sedimentation tank and radially characterized in that a rod (56) is connected between the scraper arm (34, 36) and the rotary cylinder (20), connected to the adjacent scraper arm (34, 36) by a joint (58) and to the rotary cylinder (20) by a ball joint (62) stored in the console (64).