SU1084044A1 - Установка дл сгущени суспензий - Google Patents

Abstract

1. УСТАНОВКА ДНЯ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ, содержаща  трубопровод дл  подачи исходной суспензии, последовательно подключенные к нему фильтры , выполненные в виде вертикальных цилиндрических корпусов, внутри которых концентрично установлены перфорированные каркасы, обт нутые фильтровальной тканью трубопровод дл  от:вода сгущенной суспензии, подключенный к последнему фильтру по его оси, и коллектор дл  отвода осветленной жидкости из фильтров, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  межремонтного срока службы, фильтры снабжены обтекаемыми дорнами, установлен1Ш1ми .концентрично внутри каркасов, и перфораци  каркасов имеет вид пр моугольников, больша  сторона которых перпендикул рна или располо-жена под острым углом к оси фильтра. .2. Установка по п. 1, отли чающа с  тем, что.дорны выполнены одинаковой высоты и с диаметром , увеличивающимс  в каждом последовательно подключенном фильтре.

Description

СХ) 4

4

4;ik

Изобретение относитс  к устройствам дл  повышени  концентрации взвешенных частиц в жидкости путем отделени  жидкой фазы и предназначено дл  попутного сгущени  хвостовой пульпы при ее транспортировке от пульпонасосных .станций перекачки до /Хвоето хранилища.

Известен сгуститель дл  сгущени  суспензий, состо щий из трубчатого корпуса, внутри которого установлены дугообразно изогнутые фильтрующие поверхности, образующие вместе с основным корпусом несколько изолированнЬк один от другого отсеков, в которые через фильтрун цую поверхность поступает отфильтрованна  жидкость, а остающийс  в центральной части корпуса исходный продукт за счет потери жидкой фазы сгущаетс  и в этом виде выходит из сгустител . 4чнльтрующа  поверхность периодически очищаетс  от налипших частиц твердой фазы обратной проьаывкой, дл  чего полости отсеков поочередно подключаютс  к коллектору , откуда под давлением поступает пром шочна  жидкость Cl Ц.

Недостатком устройства  вл етс  то, что дли суспензий, в которых тверда  фаза представлена мелкими тверды- ми частицами, оно малопригодно, так как ввиду малых скоростей течени  исходной пульпы относительно фильтрующих поверхностей на последних очень быстро образуетс  малопроницаемый 35 слой, который может удал тьс  только обратной промывкой, и в этом случае циклы последней станов тс  слишком частши с большим расходом промывочной жидкости.40

Известно также фильтрующее устройство , представл ющее собой кожух, .внутри которого расположены трубчатые фильтрующие элементы, расположенBbie каждый в охватывающей его водоне 5 проницаемой трубе, причем исходна  жидкость подаетс  в полости, образованные зазорами между корпусами фильтров и охватывающими их трубами, фильтрат проходит через фильтрующие 50 элементы внутрь их и отводитс  за пределы кожуха, а твердые частицы, находившиес  в исходной жидкости, останавливаютс  у поверхности фильтрующих элементов, и так как количество жид-55 кости уменьшаетс , а количество твердых частиц неизменно, смесь становитс  более концентрированной и в этом

виде выводитс  из кожуха по отдельному каналу Г2 Д. .

Недостатком устройства  вл етс  то, что перед фильтрующей поверхностью накапливаютс  частицы твердой фазы , прижимающиес  к ней, и так как этот процесс непрерыве. фильтрующа  поверхность покрываетс  все возрастающим слоем отложений, уменьшающих, пропускную способность фильтра по очищаемой жидкости и, как следствие, ухудшающих его сгущающую способность по взвес м. Увеличение скорости течени  жидкости в канале перед фильтрующим элементом, способное обеспечить отрьш частиц твердой фазы от поверхности фильтрукицего элемента, прижимаемых к последней напором жидкости , приводит к слишком быстрому прохождению жидкости зоны фильтрации, увеличению габаритов устройства и энергоемкости процесса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  установка дл  сгущени  пульпы, котора  включает р д полых секций или фильтров, послeдoвaтeJ ьнo подключенных к пульповоду , перфорированные каркасы с фильтровальным материалом, установленные внутри каждой секции и раздел ющие . ее полость на проточный (змеевидный) канал и камеру осветленной воды. Камеры осветленной воды параллельно подключены к отвод щему трубопроводу. Преимуществом описанного устройства  вл етс  то, что его многосекционна  конструкци  обеспечивает при сравнительно высокой скорости пульпы достаточно большое врем  контакта .с. «i фильтровальным материалом и высокую степень отделени  жидкой фазы Сз J.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что на поверхности перфорированного корпуса постепенно осаждаютс  и образуют слой частицы пульпы. Этот слой существенно снижает скорость разделени  фаз и производительность устройства в целом. Дл  хот  бы частичного срыва налипших частиц в проточном канале внутрипроточной части (дл  пульпы) устанавливаютс  обтекаемые тела, турбулизирующие поток. Однако такие элементы вследствие интенсивного абразивного износа сравнительно быстро истираютс . Эффективность турбулизации резко падает, а отложени  пульпы на каркасе растут и снижают скорость ф1р1ьтрации . Устройство необходимо отключать и производить профилактический ремоит, хот  все остальные детали могут хорошо работать в 5-10 раз дольше. Кроме того, установка допол- j нательных турбулизаторов значительно усложн ет конструкцию устройства и технологию его изготовлени .

Целью изобретени   вл етс  увеличени  межремонтного срока службы. ю

Поставленна  цель достигаетс  тем, что установка дл  сгущени  суспензий , содержаща  трубопровод дл  подачи исходной суспензии, последовательно подключенные к нему фильтры,t5 выполненные в виде вертикальных цилиндрических корпусов, внутри которых концентрично установлены перфорированные каркасы обт нутые фильтровальной тканью, трубопровод дл  отво 20 да сгущеной суспензии, подключенный к последнему фильтру по его оси, и коллектор дл  отвода осветленной жидкости из фильтров, последние снабжены обтекаемыми дорнами, установленными 25 концентрично внутри каркасов, и перфрраци  каркасов имеет вид пр моугольников , больша  сторона которых перпендикул рна оси фильтра.

Кроме того, дорны выполнены одина- овой высоты и с диаметром, увеличи ающимс  в каждом последовательно подлюченном фильтре.

При такой конструкции и параметрах ерфорированного каркаса исчезает не 35 бходимость в выполнении жестких турулизаторов Их функцию выполн ет алики, образующиес  из пульпы на щеевидныХ отверсти х. Эти валики хорошо турбулизуют пограничный слой потока i ульпы и в то же врем  не изнашивают  Или, что более правильно, самовосстанавливаютс  за счет транспОртируе-л мого материала. Эффект образовани  турбулизирующих валиков наблюдаетс  45 особо интенсивно при наличии дорна в Кольцевом канале. Указанный фактор пЬзвол ет упростить конструкцию перфорированного каркаса и в несколько раз увеличить межремонтный срок его 50 службы. Самовосстановление, как процесс , обеспечивающий возвращение геометрических размеров валика к первоначальному , происходит при разрушении валика крупным включением в пуль- .55 пе (например частицей щебн , металла, дерева и т.д.). В этом случае в районе разрушенного валика степень турбулизации потока снижаетс , прижимающи силы на частрицы в пограничном слое валика превьшают отрываюпще, в резултате чего его размеры возрастают до величины, обеспечивающей при сопутствукнцем увеличении степени турбулизации потока пульпы наступление динамического равновеси  частиц на поверхносГи валика, имевшее место до его разрушени  (или деформации).

Выполнение фильтров и каркасов в них идeнтичны IИ с дорнами различного диаметра обеспечивает посто нртво скорости потока и взаимозамен емость элементов.

На фиг.1 представлена установка, общий вид, на фиг.2 - участок перфорированного каркаса, на фиг.З - то же, при работе установки.

Установка дл  сгущени  суспензий содержит фильтры 1-4. К фильтру 1 подключен пульпопровод 5. Фильтры 1-4 последовательно подключены один к другому патрубками 6-8. Внутри каждого фильтра установлены перфорированные каркасы 9 с фильтровальным

материалом 10, раздел ющие полость соответствующего фильтра на проточ ный канал 11 и камеру 12 дл  осветI ленной воды. Установка содержит такiже отвод щий коллектор или трубопрсвод 13, к которому параллельно подключены патрубками 14-17 камеры 12 всех фильтров.

Отверсти  18 каждого перфорированного каркаса 9 выполнены щелевидными и ориентированы длинными кромками перпендикул рно или под острым углом к вертикальной оси проточного канала 11, Отношение суммарной площади перфорированного каркаса 9 составл ет от 0,3 до 0,7. Расчеты и проработка показывают, что при большем соотношении против щелевидных отвергстий , с уменьшением шероховатости поверхности-, а при меньшем снижаетс  эффективность турбулизации и уменьшаетс  эффективна  площадь фильтрации.

Внутри проточных каналов 11 установлены обтекаемые дорны 19-22, поверхность каждого из которых эквидистантна внутренней поверхности соответствующего перфорированного каркаса. Дл  обеспечени  взаимозамен емости фильтров они имеют одинаковые размеры, а дорны выполнены разного диаметра. При этом дорн 19 имеет

наимень гай диаметр и, следовательно, площадь проходного сечени  канала It в этом фильтре максимальна. Диаметр обтекаемого дорна 20 фильтра 2 превышает диаметр дорна V9 и т.д. Таким 5 образом, максимальный диаметр имеет дорн 22, следовательно зазор между ним и перфорированным каркасом минимален . Это позвол ет соблюдать требуемую гидродинамику движени  пульпы 10 при уменьшении ее объема по мере обезвоживани .

. Работает установка следующим образом .,

По пульпопроводу 5 подлежаща  15 сгущению суспензи  (пульпа) Поступает в проточный канал 11 фильтра 1. При прохождении пульпы по проточному каналу 11 жидка  фаза начинает поступать через фильтровальный материал 20

10в камеру осветленной щоды 12.в св зи с наличием, перепада давлени  между жидкостью в проточном канале

11и в камере осветленной воды 12.

. Перед фильтрую11(им материалом начиНа- 25 ют откладыватьс  твердые частицы из пульры, которые повышают степень очистки осветленной воды, но увеличивают сопротивление фильтрующе1:о перехода и уменьшают производительность, зо Твердые частицы непрерывно накапливаютс  около фильтрухнцего материала, . так как этот материал занимает только часть поверхности каркаса, последн   со стороны проточной части приобрету--, ет волнообразный вид, вызванный тем, что твердые частицы накапливаютс  в виже валиков только против окон с фильтрующим материалом, а на водоне-i проницаемых участках твердые частицы не задерживаютс . С течение времени высота валиков твердых частиц увеличиваетс , что приводит к росту турбулентности потока и, следовательно. к увеличению отрывакицих сил, действующих на периферийные частици.Л « кой-то момент отрывающие к прижинаюоие силы уравниваютс  и с этого момета валики остаютс  практически посто  нными по размерам, в этом режиме периферийные частищд, наход щиес  в неустойчивом равновесии, будут непрерывно отрыватьс  и уходить в поток, а на их место будут подходить другие частицы из пульпы. Осветленна  за. счет напорной фильтрации через слой твердых отложений в валике жидка  фаза поступает в камеру 12.

Остальные фильтры работают аналогичНьм образом. Осветленна  вода из камер 12 всех фильтров поступает в отвод щий трубопровод 13. Сгущенна пульпа выводитс  из фильтра 4. ОбтеKaetOJe дорны 19-22 формируют кольцевой поток пульпы в каждой секции с тем, чтобы обеспечить услови  турбулизации lio всей толщине потока.

Преимущества предлагаемого технического решени  по сравнению с прототипом заключаетс  в том, что использование дл  турбулизации потока otnoжений сгущенной пульпы позвол ет обойтись без ранее изготавливавшихс  жестких устройств дл  турбулизации. Помимо существенного упрощени  конСТРУКШ1И и технологии изготовлени  перфорированно|Го каркаса это обеспечивает р д других преимуществ. В частности, межремонтный срок службы устройства может быть увеличен в 3-5 раз, так как валики из пульпы по мере разрушени  самовосстанавливаютс . Жесткие завихрители в прежних конструкци х не имеют такой способности и Изнашиваютс  намного раньше остальных деталей. Устранение износа турбулизирующих элементов позвол ет сохран ть высокую производительность устройства на прот жении всего межремонтного периода, в то врем  как в известных конструкци х она падает по мере разрушени  выступов. Фиг. 1

Фи1.3

Claims (2)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ, содержащая трубопровод для подачи исходной суспензии, последовательно подключенные к нему фильтры, выполненные в виде вертикальных цилиндрических корпусов, внутри кото рых концентрично установлены перфорированные каркасы, обтянутые фильтровальной тканью трубопровод для отвода сгущенной суспензии, подключенный к последнему фильтру по его оси, и коллектор для отвода осветленной жидкости из фильтров, отличающаяся тем, что, с целью увеличения межремонтного срока службы, фильтры снабжены обтекаемыми дорнами, установленными концентрично внутри каркасов, и перфорация каркасов имеет вид прямоугольников, большая сторона которых перпендикулярна или расположена под острым углом к оси фильтра.

.2. Установка по п.1, о т л и - ® чающаяся тем, что,дорны выполнены одинаковой высоты и с диаметром, увеличивающимся в каждом последовательно подключенном фильтре.

SU „„ 1084044 >

.1084044