Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 29.04.1974 70303 U. 82b,2 MKP B04bl/20 Twórcywynalazku: Janusz Karpinski, Tadeusz Kowalczyk, Jaroslaw Krzystanski Uprawniony z patentu tymczasowego: Centralne Biuro Konstrukcyjne Urzadzen Chemicznych, Kraków (Polska) Sposób zasilania ciaglej slimakowej wirówki osadzajacej zawiesina poddawana rozdzielaniu i wirówka do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu zasilania ciaglej slimakowej wirówki osadzajacej zawiesina poddawana roz¬ dzielaniu i wirówki do stosowania tego sposobu. Znane sposoby zasilania ciaglych slimakowych wirówek osadzajacych maja na celu zapewnienie równomiernego rozdzielenia doprowadzanej do bebna zawiesiny przy jednoczesnym uzyskiwaniu mozliwie malej ilosci czastek ciala stalego w odcieku i duzego zageszczania osadu.Powszechnie stosowane ciagle wirówki osadzajace wyposazone sa zazwyczaj w beben walcowo stozkowy lub stozkowy, we wnetrzu którego znajduje sie transporter slimakowy. Beben i transporter wiruja wzgledem wspólnej osi z ilieznaczna róznica obrotów niezbedna dla uzyskania transportu osadu. Rozdzielana zawiesina podawana jest poprzez slimak na scianke bebna, na której wskutek wytworzonego obrotami maszyny pola sil odsrodkowych nastepuje intensywny proces sedymentacji. Osiadla na sciance bebna faza stala zawiesiny prze¬ suwana jest slimakiem w kierunku malejacej srednicy czesci stozkowej bebna, gdzie po wynurzeniu sie ponad zwierciadlo cieczy jest suszona i wyladowywana. Jednoczesnie faza ciekla odbierana jest z przelewu na drugim koncu bebna.W wirówce takiej proces rozdzialu przebiega w przeciwpradzie co oznacza, ze ciecz i osad przemieszczaja sie w trakcie wirowania w przeciwnych kierunkach. Ten wlasnie ruch w przeciwpradzie powoduje, ze najdrob¬ niejsza faza stala osiadla przy koncu strefy osadzania, w trakcie przesuwaniajej slimakiem musi przejsc poprzez strefe zasilania, w której doprowadzana ciagle zawiesina pada na zwierciadlo cieczy tworzacej wspólsrodkowy ze scianka bebna walec. Uderzenie nowodoprowadzanej zawiesiny w zwierciadlo cieczy, zwlaszcza w przypadku wiekszego natezenia przeplywu a wiec i wiekszych wydajnosci, jest tak duza, ze powstale w efekcie tego zabu¬ rzenia wiry i fale powoduja ponowne uniesienie osiadlej juz najdrobniejszej frakcji fazy stalej i zmieszanie jej z doprowadzana zawiesina. W konsekwencji wzrasta zawartosc ciala stalego w odcieku, co w wielu przypadkach wyklucza mozliwosc stosowania tego sposobu zasilania. Niektóre konstrukcje ciaglych wirówek osadzajacych dla wyeliminowania podanych niedogodnosci pozwalaja realizowac wspólpradowy proces rozdzialu. Wirowana zawiesina podawana jest wówczas najczesciej poprzez specjalnie uksztaltowana piaste lub poprzez slimak na scianke bebna w poblizu piasty. Ciecz i osad transportowany slimakiem przemieszczaja sie w tym samym kierun¬ ku, to jest ku mniejszej srednicy stozkowej czesci bebna. Przy koncu strefy osadzania ciecz usuwana jest specjalnym wybierakiem umieszczonym w przewidzianej do tego celu komorze transportera slimakowego lub tez2 70303 odplywa odpowiednio uksztaltowanymi kanalami, umieszczonymi w korpusie slimaka i piascie bebna. Transpor¬ towany slimakiem osad, podobnie jak w poprzednim przypadku, wychodzi po stozku bebna ponad zwierciadlo cieczy i po przejsciu przez strefe suszenia wyrzucany jest do zsypu. Wirówki takie aczkolwiek pozwalaja zwiekszyc wydajnosc i zmniejszyc zawartosc ciala stalego w odcieku sa jednak bardziej skomplikowane i mniej pewne eksploatacyjnie. Z tego tez powodu trwaja prace nad doskonaleniem wirówek realizujacych przeciwprado- wy proces rozdzialu. Powstajace nowe rozwiazania dotycza najczesciej urzadzen majacych na celu zmniejszyc do minimum zaburzenia powstajace w trakcie przyspieszenia do predkosci obwodowej bebna zawiesiny wprowadza¬ nej do wirówki. Stosowane sa zatem róznego rodzaju stozki przyspieszajace, lopatki wprowadzajace w ruch wirowy zawiesine znajdujaca sie jeszcze w rurze doprowadzajacej itp.Rozwiazania te przynosza czesciowy skutek glównie w przypadkach rozdzielania zawiesin, w których faze stala stanowia aglomeraty ziarn powstalych w wyniku koagulacji. Powstaly równiez konstrukcje, w których dla unikniecia zaburzen zwierciadla cieczy w miejscu podawania mieszaniny stosowane sa róznego rodzaju dysze i rurki wprowadzajace zawiesine pod zwierciadlo cieczy lub nadajace jej okreslony kierunek. Skutecznosc tych rozwiazan jest jednak mniejsza od przewidywanej z uwagi na zaburzenia powstajace w glebszych warstwach cieczy oraz wiry tworzace sie przy kierunkowym naplywie zawiesiny. Dysze takie, wzglednie rurki, wykazuja ponadto w niektórych przypadkach tendencje do zarastania osadem, co zmusza do czestego ich czyszczenia polaczonego z postojem i demontazem maszyny. Prowadzone doswiadczenia z transportem osadu za pomoca slimaka wewnatrz wirujacego i zalana ciecza bebna wykazaly, ze osiadly na sciance Debna osad fiapierany slimakiem uklada sie w postaci ciaglej wstegi o przekroju zblizonym do trójkata prostokatnego przy czym jedna z przyprostokatnych przylega do slimaka a druga do tworzacej bebna. Stosunek dlugosci obu boków przyprosto- katnych zalezy od tarcia wewnetrznego osadu, zas same dlugosci boków zaleza od szybkosci doprowadzania zawiesiny do wirówki, zawartosci fazy stalej w zawiesinie oraz wzglednych obrotów i skoku slimaka. W przewa¬ zajacej ilosci przypadków zaleznosci te tak sie ukladaja, ze przylegajacy do tworzacej bebna bok trójkata bedacego przekrojem wstegi osadu zajmuje nie wiecej niz polowe odleglosci miedzy zwojami slimaka.Celem wynalazku jest unikniecie omówionych poprzednio niedogodnosci i wykorzystanie spostrzezen poczynionych w trakcie wzmiankowanych doswiadczen. Dla osiagniecia tego celu zostalo wytyczone zadanie opracowania sposobu zasilania oraz wirówki do stosowania sposobu nie powodujacego zaklócen wynikajacych z doprowadzania zawiesiny do strefy, w której jest uformowana juz warstwa osadu.Sposób wedlug wynalazku polega na oslanianiu osadu, uformowanego w postaci wstegi wzdluz zwoju slimaka, przed zaburzeniami wywolywanymi strugami doprowadzanej do bebna zawiesiny. Wirówka do stosowa¬ nia sposobu ma walcowo-stozkowy lub stozkowy beben o ciaglych scianach, a wewnatrz bebna umieszczony wspólosiowo wyladowczy transporter slimakowy o jednym lub kilku zwojach ograniczajacych przestrzenie, do których przez otwory w korpusie transportera, korzystnie w poblizu przejscia strefy osadzania w strefe suszenia, doprowadzana jest zawiesina. W miejscach doprowadzania zawiesiny przestrzenie miedzyzwojowe wyposazone sa w oslony równolegle do zwojów slimaka lecz nizsze od nich. Oslony te chronia osad uformowany wzdluz zwoju slimaka i przesuwany tym zwojem przed zaburzeniemi wywolywanymi w warstwie wirowanej cieczy przez strumienie zawiesiny doprowadzanej do bebna.Wirówka do stosowania sposobu wedlug wynalazku przedstawiona jest w przykladzie wykonania na rysun¬ ku, n& którym fig. 1 ukazuje wirówke we wzdluznym przekroju pionowym, a fig. 2 przedstawia poprzeczny przekrój przez beben i slimak. Jak uwidoczniono na rysunku wirówka sklada sie z walcowo stozkowego bebna 6, zaopatrzonego wspólosiowo w slimakowy transporter 2 we wnetrzu którego znajduja sie komory zasilajace, ograniczone przyspieszajacymi zawiesine stozkami 3. Do wnetrza komór siega przesuwny osiowo rurowy prze¬ wód 1 doprowadzajacy zayiesine. Komory zasilajace maja w ograniczajacej je scianie korpusu transportera 2 otwory 5 rozmieszczone spiralnie w bezposrednim sasiedztwie odwróconej od kierunku pracy slimaka powierzch¬ ni odcinka jego zwoju. Równolegle do tej powierzchni lecz po przeciwnej stronie otworów 5 rozmieszczone sa segmentowe oslony 4, nizsze od zwojów slimaka, których zadaniem jest zabezpieczenie transportowanego tymi zwojami osadu przed uderzeniem strumieniami doprowadzanej otworami 5 zawiesiny.Przedstawione rozwiazanie umozliwia intensyfikacje procesu wirowania, przez zwiekszenie obciazenia wirówki poddawana rozdzielaniu zawiesina, bez obawy podwyzszenia procentowej zawartosci fazy stalej w odcie¬ ku. W ramach zasady wynalazku mozna segmentowe oslony zastapic odcinkiem ciaglej wstegi, o takiej samej jak one wysokosci, zaopatrzonej w otwory i/lub wyciecia. PL PL