RU2496552C2

RU2496552C2 - Inertial thickener

Info

Publication number: RU2496552C2
Application number: RU2011145373/05A
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Таратута; Георгий Васильевич Серга; Байзет Хамедович Мугу; Евгений Евгеньевич Коробской; Андрей Сергеевич Цыплаков; Сергей Александрович Коробков; Виталий Владимирович Сергеев
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2013-10-27
Also published as: RU2011145373A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to food industry and may be used at tinned food factories. Inertial thickener comprises housing with filter arranged therein, inlet pipe, helical nozzle and filtrate and thickened discharge pipes. Multistart conical filter is composed of sections assembled of perforated equilateral triangles and perforated isosceles triangles connected in periphery in turns and interconnected by their free sides. Sides of said perforated equilateral triangles and perforated isosceles triangles are equal while base of isosceles triangles are larger than their sides. Number of perforated equilateral triangles and perforated isosceles triangles in a section makes at least six and should even.

EFFECT: expanded performances.

5 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к оборудованию для разделения отходов кормооткормочных комплексов на жидкие и твердые фазы, пригодные для транспортировки на поля в качестве удобрений в жидком или твердом состоянии, может быть использовано в пищевой промышленности, например для обезвоживания сырья при производстве пектина.The invention relates to agricultural production, in particular to equipment for separating the waste of feeding and feeding complexes into liquid and solid phases suitable for transportation to fields as fertilizers in liquid or solid state, can be used in the food industry, for example, for dehydration of raw materials in the production of pectin.

Известен инерционный сгуститель (а.с. SU №1389815, кл. В01Д 33/02, 1988 г.), включающий корпус с установленным в нем цилиндрическим фильтром, входной патрубок, винтовую вставку и патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции.A known inertial thickener (a.s. SU No. 1389815, class V01D 33/02, 1988), comprising a housing with a cylindrical filter installed in it, an inlet pipe, a screw insert and pipes for draining the filtrate and condensed fraction.

Недостатком известной конструкции является малая производительность и необходимость наклона всей конструкции для обеспечения транспортировки перемещения материалов от загрузки к выгрузке и ограниченные технологические возможности.A disadvantage of the known design is the low productivity and the need to tilt the entire structure to ensure transportation of the movement of materials from loading to unloading and limited technological capabilities.

Техническим решением изобретения является расширение технологических возможностей инерционного сгустителя.The technical solution of the invention is to expand the technological capabilities of the inertial thickener.

Поставленная задача достигается тем, что в инерционном сгустителе, включающем корпус с установленным внутри него фильтром, входной патрубок, винтовую вставку и патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции, фильтр выполнен многозаходным, коническим и смонтирован из секций, собранных из поочередно соединенных по периметру перфорированных равносторонних и перфорированных равнобедренных треугольников, поочередно собранных свободными своими сторонами друг с другом, при этом стороны перфорированных равносторонних и перфорированных равнобедренных треугольников равны друг другу, а основания перфорированных равнобедренных треугольников больше их боковых сторон, причем число перфорированных равносторонних и перфорированных равнобедренных треугольников в секции равно как минимум шести, должно быть четным числом.The task is achieved in that in an inertial thickener, including a housing with a filter installed inside it, an inlet pipe, a screw insert and pipes for draining the filtrate and condensed fraction, the filter is multi-start, conical and mounted from sections assembled from alternately connected perforated equilateral and perforated isosceles triangles, alternately assembled by their free sides with each other, while the sides of the perforated equilateral and perforated isosceles triangles are equal to each other, and the bases of perforated isosceles triangles are larger than their sides, and the number of perforated equilateral and perforated isosceles triangles in a section of at least six should be an even number.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции инерционного сгустителя.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge the inventive step of the proposed design of the inertial thickener.

Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление фильтра позволяет обеспечить осевое перемещение частиц материала от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения фильтра, что упрощает эксплуатацию в связи с отсутствием уклона фильтра.The novelty lies in the fact that such a structural design of the filter allows for axial movement of material particles from loading to unloading with a horizontal axis of rotation of the filter, which simplifies operation due to the lack of filter slope.

Новизна обусловлена тем, что по внутренней поверхности фильтра образованы разнонаправленные ломанные винтовые линии, что расширяет технологические возможности и увеличивает скорость продольного перемещения материала.The novelty is due to the fact that multidirectional broken helical lines are formed on the inner surface of the filter, which expands technological capabilities and increases the speed of longitudinal movement of the material.

Новизна изобретения заключается также в том, что по всему периметру перфорированной поверхности фильтра проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение материалов в каждом сечение фильтра, что повышает производительность, расширяет технологические возможности.The novelty of the invention also lies in the fact that along the entire perimeter of the perforated surface of the filter, the passage section varies not only in shape but also in area, which provides alternate compression and expansion of materials in each filter section, which increases productivity and expands technological capabilities.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид инерционного сгустителя; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - фильтр, общий вид; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - вид Б на фиг.3.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of an inertial thickener; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - filter, General view; figure 4 is a view of figure 3; figure 5 is a view of B in figure 3.

Инерционный сгуститель содержит станину 1, выполненную в виде сварной рамы. На станине закреплен привод, состоящий из электродвигателя 2, цепной передачи 3 и четырех роликовых опор 4, на которые установлены две круговые обечайки 5 и 6, в которых закреплены наружный барабан 7, с коаксиально смонтированном в нем фильтром 8. Наружный барабан 7 изготовлен в виде цилиндра, внутри которого закреплены винтовые направляющие 9 - (винтовые вставки), и снабжен по периметру отверстиями 10 для отвода жидкой фазы из фильтра. Участок наружного барабана 7 с отверстиями 10 смонтирован в корпусе 11, который в своей нижней части снабжен окном 12 - (патрубок для отвода фильтрата). На станине 1 смонтировано загрузочное устройство в виде воронки 13 - (входной патрубок). Установка снабжена транспортером 14 для приема твердой фазы материала - (патрубок для отвода сгущенной фракции) и емкость 15 для приема жидкой фазы материалов.The inertial thickener contains a frame 1, made in the form of a welded frame. A drive is mounted on the bed, consisting of an electric motor 2, a chain drive 3 and four roller bearings 4, on which two circular shells 5 and 6 are mounted, in which the outer drum 7 is fixed, with the filter 8 coaxially mounted in it. The outer drum 7 is made in the form a cylinder, inside of which screw guides 9 - are fixed (screw inserts), and is provided with perimeter holes 10 for draining the liquid phase from the filter. A section of the outer drum 7 with holes 10 is mounted in the housing 11, which in its lower part is provided with a window 12 - (pipe for draining the filtrate). On the bed 1, a loading device is mounted in the form of a funnel 13 - (inlet pipe). The installation is equipped with a conveyor 14 for receiving the solid phase of the material - (pipe for removal of the condensed fraction) and a tank 15 for receiving the liquid phase of the materials.

Фильтр 8 (фиг.3, фиг.4, фиг.5) выполнен многосекционным, многозаходным, коническим и смонтирован из секций 16 из поочередно соединенных по периметру перфорированных равносторонних 17 и перфорированных равнобедренных 18 треугольников, поочередно собранных свободными своими сторонами 19 и 20 друг с другом, с образованием по периметру ломанных винтовых линий направленных навстречу друг другу. Стороны перфорированных равносторонних 17 и перфорированных равнобедренных 18 треугольников равны друг другу, а основания 21 перфорированных равнобедренных треугольников больше их боковых сторон 19 и 20. Число перфорированных равносторонних 17 и перфорированных равнобедренных 18 треугольников в секции 16 равно как минимум шести, должно быть четным числом. На фиг.3 и фиг.4 показаны утолщенной линией одна из винтовых линий одного направления 22-23-24-25-26 с увеличивающимся в сторону увеличения проходного сечения фильтра шагом S₁ и одна из винтовых линий противоположного направления 27-23-28-29-30 с увеличивающимся в ту же сторону и на ту же величину шагом S₂.The filter 8 (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) is multi-sectional, multiple-entry, conical and mounted from sections 16 of perforated equilateral 17 and perforated isosceles 18 triangles alternately connected around the perimeter, alternately assembled by their free sides 19 and 20 with each other another, with the formation along the perimeter of broken helical lines directed towards each other. The sides of the perforated equilateral 17 and perforated isosceles 18 triangles are equal to each other, and the bases of 21 perforated isosceles triangles are larger than their sides 19 and 20. The number of perforated equilateral 17 and perforated isosceles 18 triangles in section 16 is at least six, must be an even number. Figure 3 and figure 4 shows a thickened line one of the helical lines of one direction 22-23-24-25-26 with increasing in increments of the filter passage section of step S ₁ and one of the helical lines of the opposite direction 27-23-28- 29-30 with step S ₂ increasing in the same direction and by the same amount.

Такое конструктивное оформление поверхности фильтра позволяет не только обеспечить осевое перемещение материала в фильтре при горизонтальном расположении его оси вращения, упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и увеличить эксплуатационный срок службы, повысить интенсивность отделения жидкой фазы от твердой фазы за счет увеличения смешиваемости из-за наличия на поверхности фильтра винтовых линий и поверхностей (дискретных) с переменным по длине фильтра шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, что нарушает стационарность движения потоков материала и повышает производительность разделения на жидкие и твердые фазы материала.Such a structural design of the filter surface allows not only to provide axial movement of the material in the filter with a horizontal axis of rotation, to simplify the drive and increase the operational life, but also to increase the operational life, increase the intensity of separation of the liquid phase from the solid phase due to increased miscibility due to the presence of helix lines and surfaces (discrete) on the filter surface with a step that varies along the length of the filter and increases with increasing cross-section tions from loading to unloading, which gives motion stationarity material flow and improves the separation performance in liquid and solid phase material.

Инерционный сгуститель работает следующим образом.Inertial thickener works as follows.

В фильтр 8 через устройство для загрузки 13 беспрерывно загружается материал. При вращении фильтра 8 частицы материалов совершают сложное пространственное движение по винтовым линиям и при дальнейшем перемещении материалов внутри фильтра 8, жидкая фаза через его перфорированные отверстия выводится в полость наружного барабана 7, где винтовыми направляющими 9 транспортируется к отверстиям 10. Через отверстия 10 жидкая фаза выводится из полости наружного барабана 7 в полость корпуса 11 и через окно 12 поступает в емкость 15. Твердая фаза материалов выводится через выходное отверстие фильтра 8 на транспортер 14. Поскольку, фильтр 8 снабжен винтовыми линиями с переменным по длине фильтра шагом, то значительно нарушается стационарности потоков их движения и интенсифицируется процесс разделения материалов на твердые и жидкие фракции. Таким образом частицы масс материалов при непрерывном вращении фильтра 8 совершают сложное движение, при которым и происходит процесс отделения жидкой фазы из материалов. Частицы масс материалов не только интенсивно взаимодействуют друг с другом, но и под воздействием направленных в одну сторону под углом к продольной оси фильтра 8 винтовых перфорированных поверхностей по внутренней поверхности совершают сложное движение с большой амплитудой. Так как по длине фильтра 8 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц материала, т.е имеет место повышение интенсивности отделения жидкой фазы из материалов. При движении масс материала по проходному сечению фильтра 8 жидкая фазы через просеивающую поверхность фильтра 8 попадает в полость барабана 7 и посредством винтовых направляющих 9 - (винтовых вставок), через отверстия 10 выгружаются посредством патрубка для отвода фильтрата 12 в емкость 15 для приема жидкой фазы материалов, а сгущенная фракция выводится на транспортер 14 для приема твердой фазы материала - (патрубок для отвода сгущенной фракции).Material 8 is continuously loaded into the filter 8 through the loading device 13. When the filter 8 is rotated, the particles of materials make a complex spatial movement along helical lines and with further movement of materials inside the filter 8, the liquid phase is discharged through its perforated holes into the cavity of the outer drum 7, where screw guides 9 are transported to the holes 10. Through the holes 10, the liquid phase is discharged from the cavity of the outer drum 7 into the cavity of the housing 11 and through the window 12 enters the tank 15. The solid phase of the materials is discharged through the outlet of the filter 8 to the conveyor 14. Since, This filter 8 is provided with helical lines along the length of the filter varying step, the stationarity significantly disturbed streams and their movement is intensified process material separating into solid and liquid fractions. Thus, particles of masses of materials during continuous rotation of the filter 8 make a complex movement, during which the process of separation of the liquid phase from the materials takes place. Particles of masses of materials not only intensively interact with each other, but also under the influence of one perforated screw surfaces along the inner surface directed in the same direction at an angle to the longitudinal axis of the filter, they make a complex movement with a large amplitude. Since the cross-sectional dimensions along the filter length 8, the shape and arrangement change, the disturbance in the movement of particles of the material is aggravated, i.e., there is an increase in the intensity of separation of the liquid phase from the materials. When masses of material move along the passage through the filter 8, the liquid phase passes through the filtering surface 8 to the cavity of the drum 7 and, through screw guides 9 - (screw inserts), are discharged through the holes 10 through a pipe to drain the filtrate 12 into a container 15 for receiving the liquid phase of materials and the condensed fraction is discharged onto the conveyor 14 to receive the solid phase of the material - (pipe for removal of the condensed fraction).

Технико-экономическое преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц материалов, повышение интенсивности их смешивания и переориентации, а также скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц материалов, друг с другом и со стенками фильтра 8, повышает производительность, расширяет технологические возможности, повышает надежность работы и его производительность.Technical and economic advantages arise due to the expansion of the range of changes in the resulting vectors of displacement of particles of materials, the increase in the intensity of their mixing and reorientation, as well as the speed of their movement from loading to unloading, which increases the intensity of mixing, increases the energy intensity of interaction of particles of materials, with each other and with the walls filter 8, increases productivity, expands technological capabilities, increases reliability and its performance.

Claims

An inertial thickener comprising a housing with a filter installed inside it, an inlet pipe, a screw insert and pipes for draining the filtrate and thickened fraction, characterized in that the filter is made of a multi-conical and mounted from sections assembled from alternately connected along the perimeter of perforated equilateral and perforated isosceles , alternately assembled by their free sides with each other, while the sides of the perforated equilateral and perforated isosceles triangles olniki are equal to each other, and the bases of perforated isosceles triangles are larger than their sides, and the number of perforated equilateral and perforated isosceles triangles in a section of at least six should be an even number.