Многоярусный отстойник

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик в 955977(61)Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 24 Р 281 (2 ) 3253569/23-26 И) М. Кл.з с присоединением заявки Йо,В 01 О 21/0.0 Государственный комитет ССС Р но делам изобретений н открытий,7 (088.8) Опубликовано 0709,82. Бюллетень Мо 33 Дата опубликования описания 07. 09. 82(54) МНОГОЯРУСНЫЙ ОТСТОЙНИК 10Э Изобретение относится к оборудованию для седиментационного разделения .суспензийв .частности, .для очистки. бурового .раствора.от выбуренной породы..Известен многоярусный отстойник . для сточных вод, содержащий корпус с коллектором в верхней части и с отводящими патрубками для очищенной воды и для шлама(11 . В корпусе установлены коаксиально два цилиндра ;и соосно им вал с,закрепленными на нем дисками, причем вал - полый с перфорацией и имеет в верхней части приемную воронку, в которую подается сточная вода. Недостаткбм этого отстойника является то, что очищаемая жидкость подается во внутреннюю полость ва" ла, в результате чего полость вала и отверстия, выполненные на валу, забиваются шламом, что затрудняет истечение из отверстий очищаемой жидкости, лривбдит к переполнению приемной воронки. Очищаемая жидкость, переливаясь через края воронки, попадает ва верхний диск, что ухудшает седиментационное разделение жидкости. Кроме того, отсутствует очистка дисков от осевшего на них шлама, .что приводит к эашламлению отверстий на валу и к снижению степени очист-ки.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является многоярусный отстойник, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, в котором размещен ряд подвижных и неподвижных дисков, рас" положенных горизонтально на расстоянии друг от друга 2). Неподвижные диски снабжены центральным отверстием и закреплены по периферии на стенке корпуса, чередуются с подвижными дисками, имеющими меньший дйаметр, закрепленными на вертикальном, валу, приводимом во вращение электродвигателем. Все диски имеют радиальные прорези с отбортованнымн вниз краямй. Суспензияподается через штуцер в днище . корпуса и движется зигзагообразно снизу вверх между дисками, огибая подвижные диски по периферии, а неподвижные - со стороны центрального отверстия. Осветленная жидкость выходит через штуцер в верхней части корпуса, а шлам оседает на дисках. Прн вращении подвижныхдисков их прорези периодически совпадают с прорезями неподвижных дисков, образуя сквозную шахту, по которой шлам накопившийся на дисках, и сгребаемый с них отбортованными вниз краями стекает на дно отстойника и отводится через донный клапан. Недостатком многоярусного отстойника является отсутствие очистки взаимно неперекрываемях поверхнос тей подвижных и неповижных дисков от осевшего на них шлама, что приводитк эашламлению этих поверхностей ик увеличению гидравлического сопротивления, а в итоге уменьшает производительность и степень очистки мно" гоярусного отстойника. Отсутствует регулирование содержания твердой фазы в очищенном растворе. Отстойник быстро эашламляетсМ, что вызывает непроизводительные затраты времени на демонтаж и монтаж многоярусного.отстойника с целью очистки его от шлама. При удалении иэ отстойника неотжатого шлама проис,ходит одновременное удаление самой суспенэии, что приводит к большим потерям очищаемой жидкости, которая чаще всего представляет собой дорогостоящий раствор.Целью изобретения является повышение экономичности многоярусного отстойника, поддержание заданных технологических параметров, регулировама и с клапаном, установленным на выходе из нее, и рабочего органа для удаления шлама, установленного внутри трубы.Целесообразно шламоудалитель снабдить цилиндром с окном и фигурным пазом на внутренней поверхности,установленным с возможностью вращения, при этом трубу разместить вцилиндре, а рабочий орган выполнитьв виде поршня с пальцем, взаимодействующим с фигурным пазом цилиндра. 55 Целесообразно также многоярусный отстойник снабдить скребками, ометающими взаимно неперекрываемые поверхности дисков и выполненными наклонными к радиусам дисков.Целесообразно многоярусный отстой" ник снабдить отводящими патрубками грубой очистки. 69 65 ние содержания твердой фазы в очищенной жидкости. 35Указанная цель достигается тем, что в многоярусном отстойнике, содержащем корпус, днище которого выполнено с отверстием для шламоуда" ления,чередующиеся подвижные и не" 40 подвижные диски с радиальными прорезями, подводящим патрубком и отводящим патрубком тонкой очистки, днище снабжено шламоудалителем в виде трубы с приемным окном для шлаНа фиг.1 изображен многоярусныйотстойнику на фиг.2 и 3 изображенысоответственно подвижный и неподвижный диски) на Фиг.4 - сечениеА-А на фиг.1; на фиг,5 показан вариант выполнения шламоудалителя.Многоярусный отстойник включаетв себя цилиндрический корпус 1, шламоудалитель 2, электропривод 3 с валом 4, подвижные;диски 5 и диски 6.Цилиндрический корпус 1 имеетподводящий патрубок 7, отводящиепатрубки 8, установленные, например,в каждом ярусе (на фиг.1 изображенытолько два отводящих патрубка) иднище 9 с желобом 10, в котором установлен шламоудалитель 2,Шламоудалитель 2 включает в себятрубу 11 с приемным окном 12 для,шлама, клапан, например, в виде откидывающегося диска 13, поджатого кторцу трубы 11 с помощью пружины 14,привод 15, например, пневмоцилиндр,поршень 16 с пальцем 17 и цилиндр18 с окном 19 для шлама и с фигурным пазом 20.Электропривод 3 с валом 4 установлен на цилиндрическом корпусе 1,внутри которого установлены диски б,чередующиеся с подвижными дисками 5,установленными на валу 4, которыйснабжен спиралевидным скребком 21.Подвижные диски 5 и неподвижныедиски б имеют радиальные прорези 22с отбортованными вниз краями 23 ирасположенные наклонно к радиусускребки, соответственно 24 и 25,при этом скребки 24 подвижного диска 5 установлены на его периферийной части, а скребки 25 диска 6 установлены на внутренней его части,Кроме того, диски 6 имеют пазы 26,через которые проходят направляющие(на фиг.2 не показаны) цилиндрического корпуса 1, препятствующие проворачиванию дисков б, и центральныеокна 27Подвижные диски 5 и диски бустанавливаются друг над другом нарасстоянии, ограниченном дистанционными втулками (на чертеже не показаны).Цилиндрический корпус 1 многоярусного .отстойника имеет днище 9,непосредственно под которым установлен шламоудалитель 2, которыйвключает в себя трубу 11 с приемным окном 12 для шлама, совмещеннымс окном, выполненным в днище 9, клапан в виде откидывающегося диска 13,поджатого к торцу трубы 11 пружинами 14, шнек 28 с приводом 29.Многоярусный отстойник работаетследующим образом.Буровой раствор подается в многоярусный отстойник через подводящий патрубок 7. Пройдя центральноеокно 27 диска б, раствор направляется к его периферийной части, где огибает подвижный диск 5, направляясь к центральному окну ,27 вышестоящего диска 6 и так далееВ процессетакого зигзагообразного перемещения бурового раствора снизу вверх, происходит осаждение твердых частиц выбуренной породы на дисках 5 и б,которые с помощью отбортованных вниз краев 23 и скребков 24 подвижных дискбв 5, установленных на медленно вращающемся валу (с частотой вращения, например, 1 об/мин) сгребаются с дисков 6 и сбрасываются в радиальные прорези 22. Одновременно скребки 25 и отбортованные вниз края 23 дисков 6 сгребают твердые частицы с подвижных дисков 5 и сбрасывают в радиальные прорези 22. При совмещении радиальных прорезей 22 подвижных дисков 5 и дисков 6 твердые частицы выбуренной породы, сгребаемые скребками 24 и 25 и отбортованными вниз краями 23, перемещаются с верхнего диска на днище 9. Если отбортованные вниз края 23 сгребают твердые частицы бурового раствора с взаимно перекрываемых поверхностей под-,вижных дисков 5 и дисков 6, то скребки 24 и 25 сгребают эти твердые частицы с взаимно неперекрываемых поверхностей подвижных дисков 5 и дискОв 6. Благодаря наклонному к радиусу расположению скребков 24 и 25, твердые частицы бурового раствора, осевшие на взаимно неперекрываемых поверхностях подвижных дисков 5 и дисков 6, при вращении подвижных дисков 5 перемещаются на перекрываемые поверхности подвижных дисков 5 и дисков 6, где с помощью отбортованных вниз краев 23 сбрасываются в радиальные прорези 22.Отбортованные вниз края 23 препятствуют попаданию бурового раствора в радиальные прорези 22, обеспечивая зигзагообразное движение раствора, - от центра к периферии и фот периферии к центру. Очищенный от твердых частиц. буровой раствор выводится через один из отводящих патрубков 8, которые установлены, например, в каждом ярусе отстойника.Выбор отводящего патрубка 8, через который выводится буровой раствор, определяется степенью очистки бурового раствора. Так, при работе отстойника на утяжеленных растворах с целью сохранения утяжелителя в растворе необходимо пользоваться отводящими патрубками 8 грубой очистки, которые установлены в нижних ярусах. При работе отстойника на неутяжеленных растворах патрубки 8 грубой очистки, расположенные в нижних ярусах закрыты, а один из патрубков 8 тонкой очистки, распо- . ложенных в верхних ярусах отстойни-ка, открыт. Какой конкретно патрубок 8 должен быть открытым, определяется экспериментально, так какэто зависит от технологических требований предъявляеьих к тому илииному раствору, и его физико-химических параметров.Сброшенный на днище 9 отстойникашлам в виде твердых частиц выбурен ной породы и коллоидальных частицбурового раствора сгребается скребком 21,установленным на валу 4, вполость трубы 11 шламоудалителя 2через окна 19 и .12 цилиндра 18 и 15 трубы 11, расположенных друг относительно друга таким образом, чтобыих окна 12 и 19 были совмещены.Поршень 16, приводимый в движениеприводом 15, при помощи пальца 17,перемещающегося по фигурному пазу20, поворачивает цилиндр 18 вокругтрубы 11 на 180, перекрывая ее ,окно 12, и, тем, самым, препятствуетобратному перемещению шлама из внутренней полости трубы 11 шламоудалителя 2,Шлам, находящийся в замкнутой полости шламоудалителя 2, перемещается поршнем 16 к диску 13,поджатому к торцу трубы 11 с помощьюпружин 14. Поршень 16, преодолевая З 0 усилие пружин 14, отжимает шлам. Приэтом выжатый из шлама раствор дросселирует через зазоры, образованныеповерхностью поршня 16 и внутреннейповерхностью цилиндра 18, в освободившуюся от шлама полость трубы 11,Сюда же, через дросбелирующие отверстия (не показаны на чертеже)трубы 11, протекает раствор иэ корпуса 1, что способствует свободному 40 перемещению поршня 16 в сторону диска 13. Отжатый шлам при дальнейшемперемещении поршня 16 и при откинутом диске 13 вываливается наружу,после чего диск 13 под действием 45 пружин 14 прижимается к торцу трубы 11, обеспечивая ее герметизацию.Программный механизм (на чертеже непоказан) подает сигнал на привод 15,который возвращает поршень 16 в на 150 чальное положение. При движении вначальное положение поршень 16с помощью пальца 17, перемещающегося в фигурном пазу 20, поворачивает цилиндр 18 вокруг трубы 11 на 55 180 , совмещая их окна 12 и 19 дляприема шлама. Цикл работы шламоудалителя 2 обеспечивается программныммеханизмом. Ылам (см фиг 5) сброшенный сднища 9 спиралевидным скребком 21 вполость 11 шламоудалителя 2, перемещается к выходу с помощью шнека 28,приводимого во вращение приводом 29,который временно его отжимает. Ос 65 вобожденный раствор дросселируетсячерез отверстия в шнеке 28 (на чертеже не показаны) и зазор между виткамн шнека 28 .и корпусом трубы 11, а отжатый шлам вываливается иэ трубы 11, после чего откидывающийся диск 13 пружинами 14 поджи-5 мается к торцу трубы 11, герметизируя ее.Испольэозание изобретения повышает экономичность отстойника, позволяет поддерживать заданные техно лот ические параметры и регулировать со. держание твердой фазы в очищаемой жидкости,.что позволяет осуществить непрерывный процесс шламоудаления в автоматическом режиме, обеспечить бтжатие шлама и снизить влагосодержание, сократить потери дорогостоящего раствора, поддерживать заданную плотность раствора,20Формула изобретения1.Многоярусный отстойник,. содержащий корпус, днища которого выполнено с отверстием для шламоудале" ния,чередующиеся подвижные и неподвижные диски с радиальными прорезями, подводящим патрубком и отводят щим патрубком, о т л и ча ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности отстойника, он снабжен 1 установленной на днище трубой с приемным окном для шлама и с клапаном, установленным на выходе из трубы, и рабочим органом для удаления шла- ма, установленным внутри трубы.2. Отстойник цо п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что,труба снабжена цилиндром с окном и фигурным пазом на внутрейней поверхности, установленным с возможностью вращения, при этом труба размещена в цилиндре а рабочий орган выполнен в виде пораня с пальцем, взаимодействующим с фигурным пазом цилиндра.3. Отстойник по п. 1, о т л ич а ю щ и й а я тем, что он снабжен скребками, ометающими взаимнонеперекрываеже поверхности дискови установленными. наклонно к радиусу дисков.4. Отстойник по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрегулирования содержания твердойфазы в очищенном растворе, он снабжен дополнительным отводящим пат"рубком.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии 9 54-21991,кл. В 01 0 21/08, 1974.2. Заявка ФРГ 9 28090 б 8,кла В 01 В 21/00, 1978 (прототип)955977 Составитель И. КаримовКоляда Техред М.Коштура Редакто ректор О. Бил каз фПатент иал П/б Тираж 734 ВНИИПИ Государственн по делам иэобрете 113035, Москва, Ж, РПодписномитета СССРоткрытийя наб д. 4/5 жгород, ул. Проектная, 4