Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 20.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 20.12.1974 72951 KI. 82b,2 MKP B04b 1/20 ! li • *^h, Twórcy wynalazku: Janusz Karpinski, Tadeusz Kowalczyk, Jaroslaw Krzystanski Uprawniony z patentu tymczasowego: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Przemyslu Budowy Urzadzen Chemicznych „Cebea", f Kraków (Polska) Wirówkapozioma o dzialaniu ciaglym Przedmiotem wynalazku jest wirówka pozioma osadzajaca o dzialaniu ciaglym do rozdzielania mieszanin cieczy i ciala stalego, zwlaszcza o róz¬ nej wielkosci ziarna, przeznaczona do pracy w prze¬ mysle chemicznym, spozywczym oraz w górnictwie.Dotychczas znane sposoby rozdzielania mieszanin cieczy i ciala stalego oraz ciagle wirówki osadza¬ jace do stosowania tego sposobu, wyposazone sa w beben walcowo stozkowy lub stozkowy, wewnatrz którego znajduje sie transporter slimakowy. Beben i transporter wiruja wzgledem wspólnej osi z nie¬ znaczna róznica obrotów, niezbedna dla uzyska¬ nia transportu osadu. Rozdzielona mieszanina po¬ dawana jest poprzez slimak lub specjalnie uksztal¬ towana piaste bebna na scianke bebna, gdzie na skuteir wytworzonego wysokimi obrotami maszyny pola sil odsrodkowych nastepuje intensywny pro¬ ces sedymentacji. Osiadla na sciance bebna faza stala mieszaniny przesuwana jest slimakiem w kie¬ runku mniejszej srednicy czesci stozkowej bebna, gdzie po wynurzeniu sie ponad zwierciadlo -cieczy Jest suszona i wyladowana. Faza ciekla mieszaniny odbierana jest z przelewu na drugim koncu bebna, wzglednie przy wspólpradowym systemie pracy wi¬ rówki, usuwana jest specjalnym wybierakiem, uksztaltowanym na przyklad w postaci rury odsy¬ sajacej, lub odplywa odpowiednio uksztaltowanymi kanalami, umieszczonymi w korpusie slimaka i pia¬ scie bebna.W celu poprawienia wyników eksploatacyjnych 2 uzyskiwanych przez tego typu wirówki, stosowa¬ ne sa takze dodatkowe zabiegi jak na przyklad podawanie -do wnetrza wirówki za pomoca dysz specjalnych dodatków koagulantów — ulatwiaja- 5 cych proces sedymentacji, wzglednie zawracanie czesci odcieku po uprzednim jego podgeszczeniu za pomoca koagulantów z powrotem do wirówki.Podgeszczony odciek podawany jest do strefy su¬ szenia osadu w wirówce, gdzie wykorzystuje sie io zachodzacy czesciowo proces filtracji.Znane ciagle wirówki osadzajace oraz stosowany w nich sposób rozdzielania mieszanin nie zapew¬ niaja jednak uzyskania optymalnych wyników roz¬ dzialu, zwlaszcza dla mieszanin które posiadaja 15 duza zawartosc fazy stalej o bardzo zróznicowa¬ nym pod wzgledem wielkosci ziarnie. Wówczas za¬ potrzebowanie momentu obrotowego do napedu sli¬ maka rosnie bardzo gwaltownie, tak ze zachodzi potrzeba ograniczenia doplywu mieszaniny lub 20 obnizenia obrotów, co wiaze sie ze spadkiem wy¬ dajnosci wirówki, wzglednie z pogorszeniem wy¬ ników, to jest zwiekszeniem wilgotnosci osadu i zwiekszeniem zawartosci ciala stalego w odcieku.Ponadto w znanych sposobach rozdzielania sto- 25 sowanie specjalnych koagulantów przyspieszaja¬ cych rozdzial, natrafia na trudnosci w przypadkach duzej zawartosci fazy stalej i duzego zróznicowa¬ nia wielkosci ziarna.Równiez zawracanie czesci podgeszczonego odcie- 30 ku i podawanie go do strefy suszenia, nie daje 72951z 72 951 4 dobrych wyników, gdyz filtracja poprzez zmieszana bardzo drobna i gruba faze ziarnowa jest utrudnio¬ na i wiekszosc zawracanej w podgeszczonym odcie¬ ku fazy stalej splywa z powrotem do strefy osa¬ dzania. W przypadku tym rosnie takze znacznie stopien wilgotnosci osadu.Celem wynalazku jest usuniecie podanych wyzej niedogodnosci przez wprowadzenie takiego sposobu rozdzialu mieszaniny oraz urzadzenia do stosowa¬ nia tego sposobu, który zapewnilby optymalne wy¬ niki rozdzialu, umozliwil otrzymanie osadu o ma¬ lym stopniu zawilgocenia oraz wyeliminowal do minimum zawartosci fazy stalej w odprowadzanym odcieku.Wirówka do rozdzielania wedlug wynalazku skla¬ da sie z trzech wspólosiowo zamocowanych, wiru¬ jacych bebnów z czego dwa wewnetrzne na swoich zewnetrznych powierzchniach posiadaja nawiniete slimaki a kierunek nawiniecia zwojów slimaka na tych bebnach jest przeciwny.Wirówke wedlug wynalaziku uwidoczniono na rysunkach, na których fig. 1 i fig. 2 przedstawiaja w przekroju wzdluznym dwie odmiany urzadzenia.Fig. 1 przedstawia wirówke, w której rozdzial za¬ równo na stopniu pierwszym jak i na stopniu dru¬ gim nastepuje w przeciwpradzie. Znaczy to, ze ciecz i osad transportowany slimakiem tak na stopniu pierwszym jak i na drugim przemieszczaja sie w przeciwnych kierunkach. Wirówka uwidocz¬ niona na fig. 1 sklada sie z zewnetrznego bebna 1, posiadajacego najkorzystniej ksztalt walcowo-stoz- kowy, do którego przymocowany jest za pomoca piasty 2 beben wewnetrzny 3, na którego zewnetrz¬ nej powierzchni nawiniety jest slimak 4. Pomiedzy beben zewnetrzny 1 i wewnetrzny 3 wlozony jest beben srodkowy 5 posiadajacy na swej zewnetrznej powierzchni nawiniety slimak 6. Beben srodkowy 5 lozyskowany w lozyskach 7 i 8 nasadzonych na piasty 2 i 9 bebna 1, moze obracac sie z okreslona róznica obrotów w stosunku do bebnów 1 i 3, uzyskana za pomoca przekladni 36, z która pola¬ czony jest walem 10. Lozysko II nasadzone na piaste bebna srodkowego 5 podpiera drugi koniec bebna wewnetrznego 3. Bebny 1, 3 i 5 oraz prze¬ kladnia 36 .tworza razem zespól wirujacy, który Jako calosc, napedzany silnikiem elektrycznym za pomoca kola pasowego 12, obraca sie z duza pred¬ koscia w lozyskach, których korpusy 13 i 14 spo¬ czywaja na ramie 15 wirówkL Beben zewnetrzny 1 osloniety jest dzielona obudowa 16.Sposób rozdzielania wedlug wynalaizku polega na tym, ze rozdzielana mieszanina podawana prze¬ wodem 17 pada na stozek przyspieszajacy bebna wewnetrznego 3 i poprzez otwory 18 przedostaje sie na wewnetrzna powierzchnie bebna srodkowego 5, gdzie na skutek sily odsrodkowej nastepuje wstep¬ ny rozdzial.Ciezsza, gruboziarnista faza stala osiada na we¬ wnetrznej powierzchni bebna 5 zas ciecz przyjmuje ksztalt wspólosiowego walca o grubosci ustalonej pierscieniem przelewowym 19, dostaje sie poprzez ofewory 20 i kanaly 21 na wewnetrzna powierzchnie bebna 1 gdzie na skutek zwiekszonego w porów¬ naniu ze stopniem wstepnym wspólczynnika roz¬ dzialu nastepuje ostateczne oddzielenie pozostalej fazy stalej.Faza stala osiada na sciance bebna 1 zas sklaro¬ wana ciecz tworzy wspólsrodkowy walec o gru- 5 bosci regulowanej pierscieniem 22 odplywa przez otwory 23 w piascie bebna 1 do komory odcieku 24 w obudowie 16.Na skutek niewielkiej róznicy obrotów pomiedzy bebnami zewnetrznymi 1 i wewnetrznym 3 a srod- io kowym 5 oraz dzieki nawinieciu na zewnetrznych powierzchniach bebnów 3 i 5 slimaków 4 i 6 osad osiadly na sciankach bebnów Sil przesuwany w kierunku mniejszej srednicy stozkowej czesci bebnów wychodzi ponad zwierciadlo i podlega su- 15 szeniu, nastepnie gruboziarnisty osad z bebna 5 przelatuje otworami 25 na stozkowa powierzchnie bebna 1 gdzie laczy sie z drobnoziarnistym osadem z bebna 1 i po ostatecznym osuszeniu podczas dal¬ szego przesuwania sie po stozkowej czesci bebna 1 ao wyrzucany jest otworami 26 do komory osadu 27 w obudowie 16, skad odprowadzany jest na ze¬ wnatrz.Fig. 2 przedstawia odmiane wirówki, w której na stopniu pierwszym nastepuje rozdzial w prze- 25 ciwpradzie, zas na stopniu drugim we wspólpradzie.Taki sposób rozdzialu uzyskano dzieki temu, ze ciecz z bebna 5 (fig. 2) po przelaniu sie przez pier¬ scien 19 kierowana jest wprost otworami 28 na wewnetrzna powierzchnie bebna 1, skad po skla- 30 rowaniu odprowadzana jest kanalami 29 w korpu¬ sie bebna 5 i otworami 30 w piascie bebna 1 do komory odplywowej 23 w obudowie 16.W obu przykladowych rozwiazaniach wirówek do stosowania rozdzielania wedlug wynalazku kie- 35 runek nawiniecia zwojów slimaka 6 jest przeciwny do kierunku nawiniecia zwojów slimaka 4.W celu poprawienia uzyskiwanych wyników roz¬ dzialu mozliwe jest podawanie do wirówki spe¬ cjalnych dodatków na przyklad koagulantów. 40 W tym celu przewidziane sa specjalne przewody 31, którymi poprzez otwory 32 w piascie bebna 1 oraz otwory 33 i kanaly 34 w bebnie 5 fig. 1 wzglednie poprzez otwory 32, 35 i 28 fig. 2 podawane sa odpowiednie dodatki przyspieszajace rozdzial. 45 Stosowane byc moze równiez zawracanie czesci podgeszczonego odcieku z powrotem do wirówki.Sposób ten jest szczególnie skuteczny, gdyz za¬ wracana gestwa poprzez przewód doprowadzaja¬ cy 37, stozek przyspieszajacy w bebnie 3 i otwory 50 38 pada na wstepnie podsuszona warstwe grubo¬ ziarnistego osadu na bebnie 5 gdzie nastepuje roz- • dzial na zasadzie filtracji. 55 PL