Сгуститель

(5)5 В 01 О 21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСА ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тко. (71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектный институт галургии(56) Авторское свидетельство СССРМ 301161, кл, В 01 О 21/24, 1970,Жуков А,И., Монгайт И.Л. и Родзиллер ИД.Методы очистки производственных сточныхвод.М.: Стройиздат, 1977, с.50, рис. 3.23,(57) Изобретение относится к устройствамдля разделения суспензий и может найтиприменение на предприятиях химической,горно-химической и других отраслях промышленности и позволяет повысить производительность сгустителя путем разрушениякрупномаСштабных вертикальных циркуляИзобретение относится к устройствам для разделения суспензий и может найти применение на предприятиях химической, горно-химической и других отраслей промышленности.Известен сгуститель, решающий задачу увеличения зоны осаждения эа счет дискретно распределенного ввода суспензии в сгуститель. Этот сгуститель содержит цилиндрическую емкость с верхним лотком слива осветленной жидкости, штуцером разгрузки сгущенного осадка, узел ввода суспенэий,-включающий загрузочный стационмых потоков суспензии, возникающих при прохождении ее через цилиндрическую емкость. Сгуститель содержит цилиндрическую емкость, установленный.в ней центральный вал с закрепленными на нем с возможностью вращения основной и хвосто- . вой фермами для транспортировки осадка, одна из которых снабжена полым желобом для ввода суспензии, образованным боковыми и нижней с отверстиями поверхностями, другая ферма снабжена дополнительным желобом, при этом боковые поверхности обоих желобов выполнены вогнутыми в на-. правлении к центральной оси с радиусом кривизны, расположенным в грриэонталъной плоскости, а сумма их центральных углов со- Я ставляет 80-230 О, Таким образом, секционирование объема разделения и уменьшения выноса тонкодисперсных частиц приводит к повышению производительности сгустителя,2 ил. кан и распределительное устройство в виденабора направленных в периферии труб, на концах которых расположены насадки,Недостатком известного устройства является малый коэффициент использования, площади сгустителя, что связано с стационарной установкой распределительных труб.Наиболее близким к предлагаемому .,обретению по технической сущностй и обцим признакам, частично решающим задачу увеличен поверхности осаждения за счет непрерйоно распределенного вводасуспенэии, является сгуститель, содержащийцилиндрическую емкость, установленный вней центральный вал с закрепленными нанем с возможностью вращения основной ихвостовой фермами для транспортировкиосадка, одна из которых снабжена полнымжелобом для вывода суспенэии, образованным боковыми и нижней с отверстиями поверхностями, и устройства для выводасгущенного осадка и осветленной жидкости.Недостатком этого устройства являетсяналичие крупномасштабных циркуляционных потоков жидкости, в которых вовлекается часть тойкодисперсной твердой фазы,которая и выносится из аппарата с осветленным раствором. При этом боковая поверхность желоба не гасит кинетическуюэнергию .циркуляционных потоков жидкости, так истечение последней происходит вобласть, расположенную сзади желоба, Этигидродинамические условия приводят к тому, что критический размер осаждающихсячастиц довольно большой и составляет0,12-0,15 мм; а степень осветления 92 - 95%.Другим недостатком известного устройства является большое лобовое сопротивление желоба, что приводит к перегрузкедвигателя, вращающего распределительное устройство.Цель изобретения-. повышение производительности сгустителя за счет разрешения крупномасштабных вертикальныхциркуляционных потоков суспенэии, возникающих при прохождении. суспензии череземкость,Поставленная цель достигаетсятем, чтосгуститель содержащий цилиндрическуюемкость, установленный в ней центральныйвал с закрепленным на нем с воэможностьювращения основной и хвостовой фермамидля транспортировки осадка, одна из которых снабжена полым желобом для вводасуспенэии образованным боковыми и нижней с отверстиями поверхностями, устройства для вывода сгущенного осадка иосветленной жидкости,. снабжен закрепленным на второй ферме дополнительным желобом.для ввода суспензии, при этом боковыеповерхности обоих желобов выполнены,вогнутыми в направлении к центральной оси срадиусом кривизны расположеНным в горизонтальной плоскости, а сумма их центральных углов составляет 80 - 230 О.Установка дополнительного желобаприводит к разделению объема на секции,внутри которых происходят процессы разделения суспенэий и гашения циркуляцион;ных вихрей, и тем самым обеспечиваетсяснижение масштабов циркуляционных по 10 15 20 30 ях между. желобами, соответствующихмасштабу вихря разного радиусу аппарата, происходит чрезмерная ламиниризация по 35 40 45 50 55 токов, что, в свою очередь. уменьшает вероятность выноса тонкодисперсных частиц. Выполнение, боковых поверхностей желобов вогнутыми с радиусом кривизны расположенным в горизонтальной плоскости также способствуетснижению уноса мелких частиц. При скольжении жидкости по вогнутой боковой поверхности желоба происхо-. дит гашение кинетический энергии потока суспензии, и на боковой поверхностижелоба, осаждаются мелкодисперсные частицы. Под действием силы тяжести они двигаются вниз по боковой поверхности желоба,Необходимость соблюдения суммарности центральных углов в пределах 80 - 230 О,обусловлена устойчивым разрушением вихрей без зарастания поверхностей, желобов, При малой протяженности желобов (соответствующей сумме центральных углов менее 80 ) поставленная цель не достигается за счет малой боковой поверхности, более того - возможна дополнительная турбулизация жидкости торцовыми стенками, которая не гасится при большом расстоянии между желобами. Другая граница - максимальная протяженность желобов - обусловлена возможностью зарастания их поверхности при сгущении суспензии легкокристаллизующихся солей. В этом случае при малых расстоянитока. Это связано с тем, что турбулентные пульсации срывают кристаллы с поверхности желобов, При этом не наблюдается увеличения производительности аппарата. Используя радиус аппарата в качестве характерного масштаба, можно показать, что верхний предел угловой протяженности желоба приблизительно равена = 180 = 12 ООЛНа фиг, 1 представлен сгуститель, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху,Сгуститель состоит из цилиндрической емкости 1, в центре которой расположена центральная колонна 2 с закрепленными на ней с возможностью вращения основной 3 и хвостовой 4 фермами для транспортировки осадка со скребками 5. Соосно с центральной колонной 2 жестко установлена приемная емкость 6, которая системой отводящих труб 7 соединена с полыми желобами для ввода суспензии 8, выполненными вогнутыми в направлении к центральной оси с радиусом кривизны, расположенным в го-. ризонтальной плоскости, причем сумма их центральных углов составляет 80-230,В нижней части желобов 8 выполнены щели или окна 9, через которые осуществля1708388 блюдается нарастание поверхности желобов. ется ввод суспензии в сгуститель, Выгрузка сгущенного осадка осуществляется через устройство 10, а осветленного раствора - через устройство 1,Сгуститель работает следующим абра золл.Суспензия подается в приемную емкость 6, откуда через систему отводящих труб 7 поступает в вогнутые желоба 8. При движении жидкости через желоба 8 проис ходит, частичное гашение скоростного напора, затем суспензия через загрузочные щели или окна 9 поступает в цилиндрическую емкость 1, где и происходит ее разделение, 15 Суспензия движется в цилиндрической емкости 1 в направлении к центру, При горизонтальном движении происходит разделение жидкой и твердой фаз, и начинается 20 седиментация частиц, Однако в емкости 1 возникают циркуляционные потоки жидкости, которые захватывают с собой мелкие частицы и тем самым снижают эффективность разделения, Именно для повышения 25 эффективности и установлены вогнутые желоба 8, При контакте с ними происходит разрушение крупных циркуляционных вихрей и гашение вертикальной составляющей их скорости. Вблизи поверхности вогнутых 30 желобов 8 образуется лиминарный слой, в котором происходит осаждение мелких частиц на поверхность вогнутых желобов 8, по которым затем частицы скользят вниз по направлению к устройству выгрузки 10. Тем 35 самым обеспечивается уменьшение критичеСкого разряда частиц на 20-40%, и соответст- . венно увеличивается производительность сгустителя, примерно на 15 ф 4, Сгущенный осадок выгружается.из аппарата через уст ройство 10, а осветленный раствор - через устройство 11. Изобретение иллюстрируется следующим примером,Согласно предложенному изобретению изготовлен аппарат диаметром 1 м, на котором проведены испытания. В качестве твердой фазы использованы тонкодисперсные частицы хлористого калия, а жидкой фазой являлся насыщенный раствор хлористого калия,Желоба, через которые осуществлялся ввод суспензии в сгуститель, располагались на расстоянии 0,35 м от центра, Количество желобов 2. Расход суспензии при проведении испытаний изменился таким образом, что содержание твердого в сливе составляло 1;0-1,4 г/л при содержании твердой Фазы 5-7. Содержание твердого в исходной суспензии 5 - 7.В таблице приведены результаты испытаний разработанной конструкции. формула изобретения Сгуститель, содержащий цилиндрическую емкость, установленный в ней центральный вал с закрепленными на нем с возможностью вращения основной и хвостовой фермами для транспортировки осадка, одна иэ которых снабжена желобомдля ввода суспензии, образованным боковыми и нижней с отверстиями поверхностями, устройства для вывода сгущенного осадка и осветленной жидкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности за счет разрушения крупномасштабных вертикальных циркуляционных потоков суспензии, возникающих при прохождении суспензии через емкость, он снабжен закрепленным на второй ферме дополнительным желобом для ввода суспенэии, при этом боковые поверхности желобов выполнены вогнутыми в направлении к центральной оси с радиусом кривизны; расположенным в горизонтальной плоскости, а сумма центральных углов желобов составляет 80 - 230,,Составитель С.Радиедактор И.Сегляник Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий яарина, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгор аз 380 Тираж Подписное8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 Ю