CZ194496A3 - Zařízení k oddělování fluidních směsí - Google Patents

Abstract

Zařízení k oddělování fluidních směsí sestává z vnějšího neotočného válce /1/ a souosého vnitřního otočného průlinčitého válce /2/, jimiž prochází děrovaná dutá hřídel /6/. Do stěny nebo do dna /3/ vnějšího válce /1/ je zaústěn přívod /7/ suspenze, jehož osa směřuje proti směru otáčení vnitřního válce /2/ a mimo jeho osu. Na vnitřní straně vnějšího válce /1 / může být umístěna jedna nebo více spirálovitých vodicích lišt /8/. Vnější strana stěny vnitřního válce /2/ může být opatřena membránou /5/.

Description

Dosavadní stav techniky

Oddělování a/nebo zahušťování fluidních směsí se provádí např. gravitačním způsobem, nebo v odstředivkách, dále na bubnových filtrech či na bubnových sítech, a to za častého používání organických polyflokulantů nebo anorganických koagulantů.

Strojní zahušťování fluidních směsí i s velmi jemnými částečkami bez použití chemikálií se provádí na mikrofiltračních zařízeních metodou cros-flow. Vzhledem k tomu, že v těchto zařízeních je nutné dodržovat rychlost suspenze pohybující se v kanálu tvořeném membránou, stává se provoz při vyšších výkonech nerentabilním, protože výkon zařízení je přímo úměrný velikosti jeho filtrační plochy. Velká filtrační plocha však vyžaduje vyšší rychlost proudění suspenze dodávané čerpadlem. Čerpadlo o vysokém výkonu spotřebovává velké množství elektrické energie, takže náklady dosahují podobné výše jako při oddělování a/nebo zahušťování fluidních směsí za pomoci chemikálií.

Snížení spotřeby elektrické energie předpokládá rotační filtr podle DE-AS 2054968, pracující kontinuálně při vysokých tlacích a dosahující vysokého procenta sušiny. Příliš vysoký obsah sušiny je však na překážku jeho praktickému použití, protože ji lze jen velmi obtížně dostat potrubím z přístroje.

Další rotační filtr podle DE-OS 2558683, vytvořený ze dvou souosých válců,z nichž jeden je otočný, se zabudovaným míchadlem v prostoru mezi oběma válci, je zaměřen pouze na zahušťování a neřeší úplné zamezení tvorby filtračního koláče.

O dosažení vyšší turbulence suspenze, nezávisle přímo na zvyšování tlaku přiváděné kapaliny, usiluje řešení dle DE 4015184, a to pomocí svislých, popřípadě v dolní části mírně ohnutých lišt, umístěných na membráně, upevněné na vnější straně stěny vnitřního otočného válce, či na membráně upevněné na vnitřní straně stěny vnějšího válce, je-li otočný. Lišty vytvářejí překážky přímého poudění a zvyšují jeho turbulenci.Ta však může při popsaném umístění lišt vést při dělení abrazivnějších částic k poškození membrány. Kromě toho umístění lišt na otočné membráně vyžaduje vyšší počáteční výkon k jejímu roztočení.

Vstupní proud suspenze u všech známých rotačních filtrů prochází jejich dnem rovnoběžně s jejich rotační osou a nemůže proto znatelně ovlivňovat turbulenci kapaliny.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky, t.j. vysoké náklady na chemikálie, vysoké náklady na elektrický pohon čerpadel nebo náklady na častou výměnu membrán, odstraňuje zařízení k oddělování fluidních směsí sestávající ze dvou souosých válců, jimiž prochází dutá hřídel, a z nichž vnitřní je průlinčitý a otočný a může být z vnější strany opatřen membránou, které zajišťuje zvýšenou turbulenci kapaliny zaústěním jednoho nebo více přívodů suspenze do stěny , nebo do dna vnějšího válce tak, že jejich osa směřuje proti směru otáčení vnitřního válce a to mimo osu válců. Dalšímu zvýšení turbulence může napomáhat jedna nebo více sprálovitých vodicích lišt umístěných na vnitřní straně stěny vnějšího válce.

Vzhledem k tomu, že proud přiváděné suspenze směřuje proti směru otáčení válce opatřeného membránou, vzniká turbulence čištěné kapaliny bez potřeby zvyšování výkonu čerpadla za cenu větší spotřeby elektrického proudu. Turbulence kapaliny bez nároku na vyšší spotřebu elektrické energie se ještě zvýší, jestliže je zařízení vybaveno vodicími spirálovitými lištami. Umístění lišt na stěně neotočného válce, který není opatřen membránou, nevystavuje membránu zvýšenému opotřebení následkem působení oddělovaných abrasivních Částic.

Zařízení je schopno pracovat ve všech polohách.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je blíže osvětlen pomocí výkresů, kde na obr.l je schematicky znázorněn svislý řez zařízením s vnějším stabilním a vnitřním otočným válcem a s vodorovně do stěny vnějšího válce zaústěným přívodem suspenze a na obr. 2 je schematicky znázorněn svislý řez zařízením se spirálovitou vodicí lištou, umístěnou na vnitřní straně stěny vnějšího válce.

Příklady provedení

Příklad 1

Suspenze je do vnějšího válce 1 přiváděna pod tlakem přívodem 7, zaústěným vodorovně do jeho stěny nad jeho dnem 3. Proud kapaliny směřuje proti směru otáčení vnitřního průlinčitého válce 2, to mimo jeho osu, a vytváří tak značnou turbulenci suspenze. Řidší složky suspenze pronikají membránou 5 a stěnou vnitřního válce 2 do jeho vnitřního prostoru a posléze do děrované duté hřídele 6, opatřené nahoře a/nebo dole neznázorněným výstupem permeátu. Zahuštěná suspenze je odváděna výstupem (9), umístěným pod víkem 4 vnějšího válce JL

Příklad 2

Suspenze přiváděná pod tlakem do vnějšího válce JL, proudící proti směru otáčení vnitřního válce 2, je dále vedena spirálovitou vodicí lištu 8, umístěnou na vnitřní straně stěny vnějšího válce X, která zlepšuje její turbulenci.

Průmyslová využitelnost

V zařízení lze oddělovat a zahušťovat fluidní směsi různé hustoty, agresivity a abrazivity za použití materiálů konstrukce zařízení a membrán, odpovídajících svými vlastnostmi jejich charakteru.

Claims (4)

NÁROKY NA OCHRANU

1.Zařízení k oddělování fluidních směsí, sestávající ze dvou sou--osých válců, Jimiž prochází děrovaná dutá hřídel, a z nichž jeden je otočný, vyznačuje se tím, že osa přívodu (7) suspenze směřuje do prostoru mezi vnějším válcem (1) avnitřním otočným prúlinčitým válcem (2) proti směru jeho otáčení a mimo jeho osu.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačuje se tím, že zaústění přívodu (7) suspenze je umístěno ve stěně vnějšího--válce (1).

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačuje se tím, že zaústění přívodu (7) suspenze je umístěno ve dně (3) vnějšího--válce ( 1).

4.Zařízení podle nároku laž3, vyznačuje, se. na vnitřní straně stěny vnějšího neotočného válce (1) těna nejméně jedna spirálovitá vodicí lišta (8).

tím, žeje umis5.Zařízení podle nároku 1 až 3, vyznačuje, se. t í m, ževnitřní otočný průlinčitý válec (2) je z vnější strany opatřenmembránou (5).