UA50249A - Тонкошаровий відстійник - Google Patents

Abstract

Тонкошаровий відстійник складається з круглого корпусу з конічним днищем, в якому коаксіально розташовані дегазатор, що переходить в нижній частині у дифузор. Навколо дегазатора розташована камера гравітаційного освітлення. В камері розміщені тонкошарові модулі з похилих пластин, над якими закріплені перфоровані радіальні труби для збирання і відведення освітленої рідини, приєднані до кільцевого лотка. В дифузорі і нижче нього коаксіально встановлений і приєднаний ребрами жорсткості пристрій для розподілювання потоку. Нижче тонкошарових модулів між зовнішньою поверхнею дифузора і внутрішньою поверхнею корпусу розміщений стабілізатор потоку із тонкостінних концентричних кілець, з'єднаних між собою радіальними напрямними перегородками.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до обладнання для механічного згущення полідисперсних суспензій і може бути 2 застосований в цукровій, хімічній та інших галузях промисловості.

Найбільш близьким до запропонованого за технічною суттю є тонкошаровий відстійник (Авторське свідоцтво

СРСР Мо 1685486, кл. В 01 О 21/00, опубл. 1989), що містить круглий корпус, конічне днище, вузли введення вихідної суспензії, виведення освітленої рідини і згущеної суспензії, тонкошарові модулі. Пристрій для підведення суспензії являє собою центральну трубу, що закінчується внизу дифузором. Тонкошарові модулі із 70 похилих пластин встановлені між зовнішньою поверхнею центральної труби і внутрішньою поверхнею корпусу.

Недоліками такого відстійника є те, що пристрій для введення суспензії не забезпечує її рівномірний розподіл за горизонтальним перерізом корпусу, плавне, в ламінарному режимі, підведення суспензії до тонкошарових модулів. Ці недоліки знижують ефективність розділення полідисперсної системи.

В основу винаходу поставлено завдання створення такого гідродинамічного режиму в зоні розподілювання 12 суспензії, при якому досягається вирівнювання і рівномірний розподіл потоку та плавне, в ламінарному режимі підведення суспензії до тонкошарових модулів.

Поставлене завдання досягається тим, що у тонкошаровому відстійнику, який складається з круглого корпусу з конічним днищем, в якому коаксіально розташовані дегазатор, що переходить в нижній частині у дифузор, і навколо дегазатора камера гравітаційного освітлення, утворена його зовнішньою поверхнею і внутрішньою поверхнею корпусу, розміщені в камері тонкошарові модулі з похилих пластин, закріплені над тонкошаровими модулями перфоровані радіальні труби для збирання і відведення освітленої рідини, приєднані до кільцевого лотка, відрізняється тим, що в дифузорі і нижче нього коаксіально встановлений і приєднаний ребрами жорсткості пристрій для розподілювання потоку, який складається із тонкостінного прямого кругового конуса, основою донизу, приєднаного до неї тонкостінного зрізаного прямого кругового конуса, прикріпленого до його більшої основи плоского кільця, прикріплених до зовнішніх поверхонь конусів і верхньої поверхні кільця « радіальних перегородок, які з невеликим зазором підходять до внутрішньої поверхні дифузора, твірна бічної поверхні прямого кругового конуса паралельна твірній конічної поверхні дифузора, конусність зрізаного кругового конуса більша конусності прямого кругового конуса, нижче тонкошарових модулів між зовнішньою поверхнею дифузора і внутрішньою поверхнею корпусу розміщується стабілізатор потоку із тонкостінних о концентричних кілець, з'єднаних між собою радіальними напрямними перегородками, торці яких кріпляться до «І зовнішньої поверхні дифузора і внутрішньої поверхні корпусу, а висота перегородок співпадає з висотою кілець і дорівнює висоті дифузора. сч

В дифузорі та нижче нього швидкість руху суспензії знижується. Це відбувається за рахунок поступового Га») розширення каналів, утворених внутрішньою поверхнею дифузора, зовнішньою поверхнею пристрою для 3о розподілювання потоку і радіальними перегородками. На виході із дифузора потік змінює свій напрямок на 90" і о рівномірно розподіляється по горизонтальному перерізі корпусу відстійника. При цьому, виходячи в значно більший об'єм рідини, потік зменшує свою швидкість і в подальшому, взаємодіючи зі стінками корпусу, змінює свій напрямок ще на 90". В результаті дії віддентрових сил, що виникають при круговому русі потоку, а також « зменшення його швидкості, великі за розмірами частинки, видаляються і осідають в конічній частині корпусу, а З менші виносяться потоком. Розподільник забезпечує рівномірний розподіл швидкості потоку за перерізом с корпусу відстійника.

Із» В зоні нижче тонкошарових модулів при протитечійному русі вихідної суспензії і частинок та агрегатів, які після сповзання по поверхні похилих пластин осаджуються під дією гравітаційних сил, виникають турбулентні вихори. Це призводить до перемішування суспензії, її нерівномірного підведення до тонкошарових модулів. Тому попереднє проходження суспензії через стабілізатор дозволяє стабілізувати потік і забезпечити його рівномірне і-й підведення до тонкошарових модулів. ав | На фіг.1 зображено тонкошаровий відстійник (розріз), на фіг.2 - розріз А-А по фіг.1 і на фіг.З - розріз

Б-Б по фіг.1. о Тонкошаровий відстійник складається з круглого корпусу 1 з конічним днищем 2 для накопичення згущеної «їз» 20 суспензії. В корпусі відстійника коаксіально встановлений закритий зверху дегазатор 3. Дегазатор має циліндрично-конічну поверхню з приєднаним до меншої основи зрізаного конуса дифузором 4. Вхідний патрубок с кріпиться по центру до верхньої поверхні дегазатора і входить в нього на 2/3 висоти циліндричної частини. До нижньої частини вхідного патрубка 5 коаксіально кріпиться елементами жорсткості обтікач 6, що являє собою порожнистий конус, основою до верху, до якого приєднане циліндричне кільце. У верхній частині дегазатора до 29 циліндричної поверхні приєднаний патрубок 7 для відведення піни. в. В дифузорі 4 і нижче нього коаксіально встановлений пристрій для розподілювання вхідного потоку, що складається із тонкостінного прямого кругового конуса 8, основою донизу, до якого меншою основою приєднаний зрізаний тонкостінний прямий круговий конус 9. До більшої основи останнього приєднане плоске кільце 10, а до зовнішніх поверхонь конусів і верхньої поверхні кільця прикріплені радіальні перегородки 11, які з невеликим 60 зазором підходять до внутрішньої поверхні дифузора і ділять простір між вказаними поверхнями і внутрішньою поверхнею дифузора на окремі канали. Твірна бічної поверхні прямого кругового конуса паралельна твірній конічної поверхні дифузора, а конусність зрізаного прямого кругового конуса більша конусності прямого кругового конуса.

Нижче тонкошарових модулів 12 між зовнішньою поверхнею дифузора і внутрішньою поверхнею корпусу бо поміщається стабілізатор потоку, що включає концентричні тонкостінні кільця 13, з'єднані між собою радіальними напрямними перегородками 14. Перегородки своїми торцями кріпляться до зовнішньої поверхні дифузора і внутрішньої поверхні корпусу. Висота кілець і перегородок дорівнює висоті дифузора.

В камері гравітаційного осадження, утвореній зовнішньою поверхнею дегазатора і внутрішньою поверхнею

Корпусу, і розділеній на окремі секції вертикальними радіальними перегородками 15 розміщені тонкошарові модулі 12. Кожен модуль включає пакет пластин, встановлених більшою основою доверху із зазором 0,1...0,15м під кутом 60" до горизонталі на каркасі із горизонтальних елементів, прикріплених до вертикальних радіальних перегородок.

У верхній частині відстійника над тонкошаровими модулями нижче рівня освітленої рідини встановлені 7/0 горизонтально, отворами до низу, радіальні перфоровані труби 16 для збирання і відведення освітленої рідини в кільцевий лоток 17. Із лотка освітлена рідина видаляється через патрубок 18. Для рівномірного збирання рідини відстань між отворами перфорованих труб зменшується в напрямку кільцевого лотка.

Для видалення згущеної суспензії служить вихідний патрубок 19, розташований в нижній частині конічного днища 2.

Тонкошаровий відстійник працює таким чином. Суспензія подається через вхідний патрубок 5 в дегазатор 3, де при повертанні потоку з допомогою обтікача 6 на 180" відбувається часткове інерційне відділення газових бульбашок. Решта газових бульбашок спливає в умовах висхідного руху суспензії в дегазаторі. В подальшому вона надходить в дифузор 4, де її швидкість руху зменшується, і з допомогою пристрою для розподілювання потоку рівномірно розподіляється по перетину корпусу відстійника нижче стабілізатора потоку. При цьому уже в 2о Зоні розподілювання потоку за рахунок зменшення його швидкості, дії відцентрових і гравітаційних сил відбувається видалення більших за розмірами частинок і їх подальше осадження в конічній частині відстійника.

В нижній частині стабілізатора при певній швидкості висхідного потоку окремі частини і агрегати до визначеного ступеня крупності підтримуються у завислому стані. За рахунок введення у суспензію перед відстійником флокулянта та в результаті збільшення поверхні контакту рідкого середовища і твердої фази, в стабілізаторі створюються сприятливіші умови для агрегації окремих дрібнодисперсних частинок і їх укрупнення, злипання агрегатів, що надходять з вихідною суспензією. Утворені агрегати, досягаючи певної критичної маси, а « також великі за розмірами агрегати, осаджені в тонкошарових модулях, долають сили опору висхідного потоку і осаджуються в нижню частину відстійника. На місці великих агрегатів, що осіли, формуються нові.

Поряд з цим в стабілізаторі за рахунок зіштовхування агрегатів відбувається їх часткове руйнування. При Ге!

Зо Цьому вторинні частинки і менші за розмірами агрегати виносяться висхідним потоком із стабілізатора.

В стабілізаторі за рахунок утворення окремих комірок досягається стабілізація і вирівнювання потоку, його - рівномірне і направлене підведення до тонкошарових модулів. с

В тонкошарових модулях 12 при ламінарному русі потоку між пластинами під дією гравітаційних сил відбувається осадження завислих частинок і агрегатів та їх безперервне сповзання по поверхні похилих пластин о з5 в напрямку, протилежному напрямку руху рідини. ю

Освітлена рідина, що виходить із тонкошарових модулів, рівномірно збирається з допомогою радіальних перфорованих труб 16, відводиться в кільцевий лоток 17 і через патрубок 18 відводиться з відстійника. Згущена суспензія видаляється з конічного днища періодично або безперервно через вихідний патрубок 19.

Запропонована конструкція відстійника, крім підвищення ефективності розділення суспензії, дозволяє « збільшити питоме навантаження на відстійник, зробити його більш надійним в роботі. в с з»

Claims (1)

1. Формула винаходу Тонкошаровий відстійник, що складається з круглого корпусу з конічним днищем, в якому коаксіально с розташовані дегазатор, що переходить в нижній частині у дифузор, навколо дегазатора камера гравітаційного освітлення, утворена його зовнішньою поверхнею і внутрішньою поверхнею корпусу, розміщені в камері о тонкошарові модулі з похилих пластин, закріплені над тонкошаровими модулями перфоровані радіальні труби г) для збирання і відведення освітленої рідини, приєднані до кільцевого лотка, який відрізняється тим, що в дифузорі і нижче нього коаксіально встановлений і приєднаний ребрами жорсткості пристрій для розподілювання ве потоку, який складається із тонкостінного прямого кругового конуса, основою донизу, приєднаного до неї Ге; тонкостінного зрізаного прямого кругового конуса, прикріпленого до його більшої основи плоского кільця, прикріплених до зовнішніх поверхонь конусів і верхньої поверхні кільця радіальних перегородок, які з невеликим зазором підходять до внутрішньої поверхні дифузора, твірна бічної поверхні прямого кругового

   Конуса паралельна твірній конічної поверхні дифузора, конусність зрізаного кругового конуса більша конусності прямого кругового конуса, нижче тонкошарових модулів між зовнішньою поверхнею дифузора і внутрішньою » поверхнею корпусу розміщується стабілізатор потоку із тонкостінних концентричних кілець, з'єднаних між собою радіальними напрямними перегородками, торці яких кріпляться до зовнішньої поверхні дифузора і внутрішньої поверхні корпусу, а висота перегородок співпадає з висотою кілець і дорівнює висоті дифузора.

   60 б5