Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 12.10.1974 71601 KI. 82b,2 MKP B04b 1/20 Twórcywynalazku: Janusz Karpinski, Tadeusz Kowalczyk, Jaroslaw Kizystanski Uprawniony z patentu tymczasowego: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Przemyslu Budowy Urzadzen Chemicznych CEBEA, Kraków (Polska) ^ Sposób oddzielania czastek ciala stalego z zawiesiny o zróznicowanym uziarnieniu oraz wirówka do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu oddzielania czastek ciala stalego z zawiesiny o zróznicowanym uziarnieniu oraz wirówki do stosowania tego sposobu.Znane sa rózne sposoby oddzielania czastek ciala stalego z zawiesiny wykorzystujace powszechnie stosowane piagle wirówki osadzajace wyposazone zazwyczaj w beben walcowo-stozkowy lub stozkowy we wnetrzu którego znajduje sie transporter slimakowy. Beben i transporter wiruja wzgledem wspólnej osi z nieznaczna 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 przesuwana 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 przeciwpra¬ dzie powoduje, ze najdrobniejsza faza stala osiadla przy koncu strefy osadzania w trakcie przesuwania jej slimakiem musi przejsc poprzez strefe zasilania w której doprowadzana w sposób ciagly zawiesina pada na zwierciadlo cieczy tworzacej wspólsrodkowy ze scianka bebna walec.Uderzenie nowodoprowadzanej zawiesiny w zwierciadlo cieczy, zwlaszcza w przypadku wiekszego nateze¬ nia przeplywu, a wiec i wiekszych wydajnosci, jest tak duze, ze powstale w efekcie tego zaburzenia 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 rozdzialu.Niektóre konstrukcje ciaglych wirówek osadzajacych dla wyeliminowania wspomnianych niekorzystnych zjawisk pozwalaja realizowac wspólpradowy proces rozdzialu. Wirowana zawiesina podawana jest wówczas najczesciej poprzez specjalnie uksztaltowana piaste lub slimak na scianke bebna w poblizu piasty. Ciecz i osad transportowany slimakiem przemieszczaja sie w tym samym kierunku, to jest ku mniejszej srednicy czesci2 71601 stozkowej bebna. Pizy koncu strefy osadzania ciecz usuwana jest specjalnym wybierakiem umieszczonym w przewidzianej do tego celu komorze transportera slimakowego, lub tez odplywa odpowiednio uksztaltowa¬ nymi kanalami umieszczonymi w korpusie slimaka i piascie bebna. Transportowany 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 przeciwpradowy proces rozdzialu.Powstajace nowe rozwiazania dotycza najczesciej urzadzen majacych na celu zmniejszyc do minimum zaburzenia powstajace w trakcie przyspieszania do predkosci obwodowej bebna zawiesiny wprowadzanej 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 czesóiowy skutek glównie w przypadkach rozdzielania zawiesin w których faza stala stanowi aglomeraty ziarn powstalydi 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.Przeprowadzone doswiadczenia z transportem osadu za pomoca slimaka wewnatrz wirujacego i zalanego ciecza bebna wykazaly, ze osiadly na sciankach bebna osad napierany slimakiem uklada sie w postaci ciaglej wstegi o przekroju zblizonym do trójkata prostokatnego przy czym jedna z pizyprostokatnych przylega do slimaka a druga do tworzacej bebna. Stosunek dlugosci obu boków przyprostokatnych 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.Celem wynalazku jest unikniecie omówionych powyzej niedogodnosci i wykorzystanie spostrzezen poczy¬ nionych w trakcie wzmiankowanydi . doswiadczen. Dla osiagniecia tego celu zostalo wytyczone zadanie opracowania sposobu o duzej skutecznosci oddzielania fazy stalej z zawiesiny^ oraz wirówki do realizacji tego sposobu.Sposób wedlug wynalazku polega na wydluzeniu drogi przebywanej przez decz w bebnie wirówki przez dwukrotne prowadzenie jej wzdluz bebna najpierw zgodnie z kierunkiem ruchu osadu transportowanego zwojami slimaka, a nastepnie w kierunku przedwnym., Wirówka do stosowania sposobu ma beben o daglych scianach, a wewnatrz bebna umieszczony wspólosio¬ wo wyladowczy transporter slimakowy o co najmniej dwóch zwojach ograniczajacych przestrzenie miedzyzwojo- we którymi w przedwnych kierunkach przeplywa poddawana rozdzielaniu zawiesina.Wirówka do stosowania sposobu wedlug wynalazku przedstawiona jest w przykladzie wykonania na rysunku ukazujacym ja w przekroju wzdluznym.Dzialanie wirówki jest nastepujace: stanowiaca rozdzielana mieszanine zawiesina podawana przewodem 1 do wnetrza wirujacego slimakowego transportera 2 przyspieszana jest do jego predkosci obwodowej za pomoca rozprowadzajacego stozka 3, który skierowuje ja na wewnetrzna powierzdinie korpusu transportera 2 w poblizu jego piasty 4. Transporter 2 ma dwa równolegle uzwojenia. W jego korpusie, w sasiedztwie piasty 4 znajduja sie przelotowe. otwory 5, którymi wirowana zawiesina przedostaje sie na scianke bebna 6. Otwory 5 sa tak rozmieszczone, ze wirowana zawiesina podawana jest tylko do jednej z dwu przestrzeni miedzyzwojowych.Znajdujace sie przy piascie 4 zakonczenia zwojów slimaka miedzy które podawana jest zawiesina, sa ze soba trwale polaczone zastawka 7 o wysokosci równej polaczonym za jej pomoca zwojów. Zastawka 7 uniemozliwia przeplyw zawiesiny w kierunku piasty 8 bebna 6 i znajdujacych sie tam przelewowych otworów 9 regulujacych grubosc pierscienia deczy w wirówce. Zawiesina doprowadzana otworami 5 plynie poczatkowo w kierunku stozkowej czesci bebna 6. W tym czasie nastepuje wstepny wspólpradowy proces osadzania.Osadzona na sciance bebna 6 faza stala zgarniana zwojami slimaka tworzy ciagla wstege przesuwana najpierw po walcowej a potem po stozkowej czesci bebna 6, w której po wynurzeniu sie ponad zwierciadlo cieczyjest suszona a nastepnie wyladowywana otworami 10.Faza ciekla wirowanej mieszaniny plynaca we wspólpradzie z osadem, po czesciowym sklarowaniu przedostaje sie przez otwory U w zwojach slimaka do sasiedniej przestrzeni mi odpowiedniego rozmieszczenia otworów 5 wirowana zawiesina nie jest podawana. Ta przestrzenia miedzyzwojcH3 71601 wa czesciowo sklarowana faza ciekla wraca w kierunku piasty 8 bebna 6. Plynac w przeciwpradzie do przesuwanego slimakiem 2 osadu, faza ciekla klaruje sie i sklarowana opuszcza beben przez otwory 9. Osadzona na sciankach bebna, w drugim etapie klarowania, faza stala przesuwana jest slimakiem 2 w kierunku stozkowej czesci bebna 6, gdzie po polaczeniu sie z faza stala osadzona w pierwszym etapie klarowania, jest suszona i wyladowywana otworami 10. Mieszaniu sie strumieni klarowanej cieczy przeplywajacej w przeciwnych kierunkach sasiadujacymi przestrzeniami miedzyzwojowymi slimaka 2 zapobiega osad, który uklada sie wzdluz zwojów w formie ciaglej wstegi uszczelniajacej.W ramach zasady wynalazku mozna stosowac równiez wirówke wyposazona w slimak wiecej niz dwuzwo- jowy, korzystnie parzystozwojowy majacy w co drugiej przestrzeni miedzyzwojowej rozmieszczone otwory dla doprowadzania zawiesiny. PL PL