Очистное устройство

О П И С А Н И Е щ 62 П 59ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свез Советских Социалистических Республик) Дополнительное к авт. свид-в 51) М, Кл,аВ 010 21 00В 030 3/00 0 23 явлено 05,05.74 (21) с присоединением заявки Ме Государственныи комите) Приорит СССР по делам изобретени и открытий, И 71) Заявитель 4) ОЧ 14 ЛНОК УСтрОЙСтв Изобретение относится к технике разделения суспснзий гравитационными способами и предназначено преимущественнодля очистки моющих растворов от выпадающих в них при мойке загрязнений в том 5числе загрязнений, на поверхности которыхадсорбированы поверхностно-активные вещества (ПЛВ) и мелкие смолистые частицы, а также может быть использовано вустройствах для обогашения руд, обезвоживапия хвостов флотаций угольных шламови т. п., где необходимо отделить твердуюфазу суспензий от жидкой.Переходящие в моющин раствор с объекта мойки загрязнения необходимо в наиболее короткий срок вывести нз объема раствора, не допуская пх механического ихимического дробления (пептизации), таккак с измельчепием частиц твердой фазырастет их суммарная поверхность, па которую активно адсорбируются ПЛВ. Это ведет к резкому снижению моюшей способности растворов и делает нх непригоднымик дальнейнем использованию,В настоящее время применительно к обогашению руд и сгушешцо хвостов флотаций угольных шламов известны устройства,содержащие пакет параллельных, наклонно установленных навстречу потоку плит сседементацпонными (осадительными) элементами. Очистка суспензий и особенно моюших растворов с помощью наклонных плит с осадительными элементами более целесообразна, так как эти устройства обладают рядом достоинств, а именно имеют большую удельную производительность (в 1 б - 23 раза) по сравнению, например, с радиальными отстойниками при одинаковой мутности слива, не ставят ограничений в расположении устройств, обеспечивающих принудительное движение сусензий, поэтому эти устройства могут устанавливаться на линии слива очищенной жидкости, что сокрашает бесполезное дробление твердой фазы суспензий и является важным условием очистки моюших растворов, содержащих ПЛВ; а также просты по устройству, несложны в изготовлении и не нуждаются в дорогих сооружениях и оборудовании при пспользованни.Известно очистное устройство, которое содержит открытый резервуар с наклонно установленным пакетом пластин, каждая пз которых имеет осадительный элемент в виде узкого ромбовидного корооа с открытым дниьцем, но закрытьй сбоку и сверху, причем верхняя часть имест сифон 11.Однако такое устройство имеет ряд значительных недостатков, которые заключаются в слет,юшем45 50 55 60 65 Высокие гидравлические потери на входе в очистное устройство, значительное физико-химическое дробление твердой фазы суспензий, узкий диапазон отделения твердой фазы по весу и размерам частиц, неудовлетворительные условия выделения частиц из верхних слоев потока, движущегося между плитами, возможность засорения входа крупными частицами обуславливают недостаточную эффективность работы устройства, особенно при очистке моющих растворов, содержащих ПАВ,В известных устройствах неудовлетворительно решен также вопрос сбора и непрерывного удаления выпадающего осадка, устройства отличаются большими габаритами и недостаточной удельной производительностью, низкой надежностью из-за возможного засорения,Г целью повышения эффективности работы устройства, состоящего из наклонных плит с осадительными элементами, путем расширения диапазона отделения твердой фазы суспензий по весу и размерам частиц, сокращения физико-химического дробления твердой фазы суспензий за счет сокращения гидравлических потерь; упрощения процесса непрерывного освобождения осадительных элементов от выпадающих в них осадков; и повышения надежности и сокращения относительных размеров устройства при расчете на одинаковую производительность, по сравнению с известными предлагается очистное устройство, в котором короткие и сквозные пластины расположены на входе в устройство в одной вертикальной плоскости, выполнены разновеликими по длине, чередующимися друг над другом, закреплены на сквозных пластинах осади- тельных элементов второй ступени очистки с наклоном к боковой стенки корпуса, имеют в плане форму трацеции, а осадительные элементы имеют форму диффузоров, установленных друг над другом в два ряда по ходу потока, Кроме того, в боковой стенке, в сторону которой обращен наклон пластин, против осадительных элементов выполнены окна для осадки,Такое выполнение очистных устройств, при котором осадок из осадительных элементов отводится не вниз, как это имеет место в известных устройствах, а в бок, за счет дополнительного поперечного к направлению потока жидкости наклона плит в сторону одной из вертикальных стенок короба, позволяет получить прямоточное движение жидкости через устройство без изменения направления за входным сечением, использовать большую часть поперечного сечения для прохода жидкости через устройство, тем самым сократить гидравлические потери и упорядочить отбор осадка из полостей осадительных элементов.Наличие в устройстве первой и второй ступеней очистки обеспечивает последова 5 10 15 20 25 Зо 35 40 тельное освобожгение суспензий от круп- ных и мелких частиц твердой фазы на коротком отрезке пути потока, позволяет сократить время контакта твердой фазы с жидкой, уменьшить бесполезное механическое и химическое (пептизацию) дробление, что особенно важно при очистке моющих растворов, содержащих ПАВ моющего действия,На фиг, 1 изображен общий вид очистного устройства - осадительной части; на фиг. 2 - то же, вид сверху.Очистное устройство состоит из последовательно установленных друг за другом пакета пластин 1 и устройства 2 для обеспечения принудительного движения очищенноп суспензии с заданной скоростью, которое примыкает к выходному сечению 3 пакета пластин 1. Пакет пластин 1 установлен наклонно, навстречу движения жидкости через него, под углом, Пакет пластин 1 выполнен в плане по форме трапеции и его наружная часть представляет четырехгранный трапециедальный короб 4, внутри которого вмонтированы короткие 5 пластины и сквозные б пластины. При этом верхнюю и нижнюю грань короба 4 образуют соответственно верхняя и нижняя сквозные 6 пластины пакета, а боковые грани короба образованы расходящимися в плане от входного сечения 7 к выходному сечению 3 вертикальными стенками 8 и 9. Короткие 5 и сквозные 6 пластины в плане выполнены по форме трапеции, малое основание которой обращено к выходному сечению 3 пакета пластин и каждая пластина соединена только с вертикальными стенками 8 и 9 по линиям боковых сторон их образующей трапеции. На коротких 5 и сквозных 6 пластинах сверху и снизу, сразу же за входным сечением 7, закреплены профилированные пластины 10, ограничивающие пространство верхних 11 и нижних 12 осадительных элементов первой ступени очистки. Пластины 10 имеют также форму трапеции, малое основание которой обращено к входному сечению 7 и по линии малого основания, образующей их трапеции пластины 10, скреплены с пластинами 5 и 6, а по линиям боковых сторон - с вертикальными стенками 8 и 9.Пластинам 10 придана форма, при которой они совместно с вертикальными стенками 8 и 9 образуют щелевидные, расходящиеся в плане и коноидальные в профиле, насадки 13 - диффузоры.Короткие 5 пластины оканчиваются в зоне крепления диффузорных 14 пластин, установленных по обеим сторонам сквозных б пластин на расстоянии, обеспечивающим максимальное использование первой ступени для выделения твердой фазы суспензии.Диффузорные 14 пластины выполнены по форме, при которой совместно с вертикальными стенками 8 и 9 также образуют между двумя расположенными друг над другом сквозными 6 пластинами щелевидный, расходящийся в плане и сходящийся в грофиле, насадок 15 второй ступени очистки, а так же верхний 16 и нижний 17 осадительные элементы второй ступени очистки.Короткие 5 и сквозные 6 пластины вместе с закрепленными на них пластинами 10 и 14 имеют поперечный наклон под углом к направлению потока жидкости в сторону одной из вертикальных стенок, например правой 9. Этот наклон является дополнительным по отношению к общему наклону плит навстречу направлению потока жидкости через пакет пластин 1.Как и угол наклона пакета пластин навстречу направлению потока жидкости, угол дополнительного поперечного наклона пластин 5 и 6 определяется расчетом, исходя из обеспечения самопроизвольного сдвига выпадающего осадка из полостей осади- тельных элементов (см. позиции 10, 12, 16 и 17), как первой, так и второй ступеней очистки в сторону вертикальной стенки 9. Против внутренних полостей осадительных элементов 11, 12, 16 и 17 в вертикальной стенке 9, в сторону которой обращен поперечный наклон пластин, выполнены окна 18 для отвода выпадающего осадка в отсек 19. Отсек 19 примыкает к коробу 4 со стороны вертикальной стенки 9 и служит для сбора сгущенного осадка.Устройство 2 содержит, например, осевой насос 20.Очистное устройство работает следующим образом.Суспензия под действием устройства 2 обеспечения принудительного движения жидкости, например, за счет работы осевого насоса просасывается через пакет пластин 1 с расчетом обеспечения во входном сечении 7 критической скорости, равной 0,6 - 0,8 м/с, при которой поток транспортирует частицы от 0,005 до 2,5 - 10 мм. Поток суспензии, пройдя насадки 13 первой ступени очистки, получает внезапное расширение из-за того, что короб 4 выполнен трапециедальным, расширяющимся от входного сечения 7 в сторону выходного сечения 3, при этом падение величины скорости происходит, по сравнению с известным устройством, интенсивнее, а осадок выпадает не только в нижние 12 осадительные элементы первой ступени очистки, но и в верхние 11, в которых образуется застойная зона. Поэтому процесс выпадения осадка идет интенсивнее. Скапливающийся в осадительных элементах 11 и 12 осадок через окна 18 самопроизвольно, благодаря поперечному наклону пластин 5 и 6, сдвигается в отсек 19. Из отсека 19 сгущенный50 55 60 65 Ф ор м ул а изо бр етения1, Очистное устройство, включающее корпус с боковыми стенками и с расположенным в нем пакетом наклонных пластин с осадительными элементами, и устройство для обеспечения принудительного движения очищаемой жидкости с заданной скоростью, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем расширения диапазона выделения осаждаемых частиц по их весу и размерам, пластины пакета выполнены разновеликими по длине, чередующимися между собой, установлены с наклоном к боковой стенке корпуса, имеют в плане форму 5 10 15 20 25 30 35 40 45 осадок может удаляться с помощью различных устройств, например многоковшового замкнутого подъемника непрерывного действия,Перед насадками 15 второй ступени очистки поток жидкости затормаживаются, так как эти щелевидные, расходящиеся в плане и сходящиеся в профиле, насадки обладают значительными сопротивлениями на входе. Поэтому перед входом в насадки происходит как бы поджатие жидкости, в насадки входят более свободно средние слои жидкости, сходящие с конца коротких пластин 5. Тем самым слои жидкости, примыкающие к сквозным 6 пластинам, оказываются вне активного воздействия скоростного напора, чем создаются благоприятные условия для освобождения суспензии от твердых частиц,В насадки 15 второй ступени очистки поток входит со скоростью 0,25 - 0,35 м/с и, пройдя их, резко теряет скорость до 0,10 - 0,15 м/с. Падение скорости происходит не только за счет того, что за насадками 15 образуется диффузор внезапного расширения, но и за счет того, что короб 4 имеет расширение от входного сечения 7 к выходному сечению 3, Выпадение осадка происходит как в нижние 17, так и в верхние 16 осадительные элементы второй ступени очистки. Выпавший осадок через окна 18 в вертикальной стенке 9 самопроизвольно сдвигается в отсек 19 и поднимается из него подъемником, например многоковшовым.Так как скорость потока за насадками 15 составляет 0,10 - 0,15 м/с, что значительно ниже скорости заиления, то из суспензии выпадают частицы менее 0,005 мм. Следовательно, предлагаемое очистное устройство способно выделять из суспензни частицы твердой фазы диаметром от 10 до 0,005 мм на коротком участке движения потока.Все вместе взятое позволяет повысить эффективность работы устройства и увеличить срок службы растворов, содержащих ПАВ, в 2 - 2,5 раза и получить значительный экономический эффект в народном хозяйстве,15235 Ч г г Заказ 2075/ ираж 950 одписно ипографин, пр. Сапуно трапсцци, а осадитсгп цые элементы пмсгот форму диффузоров, установленными друг над другом в два ряда цо ходу потока.2. Устройство по ц 1, отлцч а ощсс ся тем, что в боковой стенке, в сторону которой обращен наклон пластин, против осадцтельцы: элементов выполнены окна дляотвода осадка.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1, Патент ФРГ М 1246676, кл, 12 с 1/О 1,0.08,67.