Устройство для исследования процессов регенерации отработанных смесей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РЕГЕНЕР.ЦИИ ОТРАБОТАИКЬК СМЕСЕЙ,включающее установленные в технологической последовательности и соединеннь е трубопроводами и лотками аппараты для смешивания отработанной смеси с водой, оттирки и промывки регенерата , насосы, песколовку, напорный бак, емкости для хранения и регуляторы расхода коагулянта и флокулянта, две колонки, выполненные из прозрачного материала и сообщенные между собой в средней части горизонтальными трубопроводами, отличающеес я тем, что, с целью сокращения времени проведения зкспериментов,расширения технологических возможностей при одновременном повышении точности, устройство снабжено переключателем потока и дозатором флокулянта и дог полнительной колонкой, при этом дополнительная колонка равноудалена от СО двух упомянутых, а дозатор связан через переключатель потока с дополнительной и одной из упомянутых колонок .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 2 А

З(51) В 22 С 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3570028/22-02 (22) 31 ° 03. 83 (46) 15.09.84. Бюл. )). 34 (72) А.А,Шпектор, В.H.Ñêîðíÿêîâ, A.В.Торовин и В.А.Сафронов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (53) 62 1. 742. 55(088,8) (56) 1. Сб. Процессы регенерации песков из отработанных смесей литейных цехов, M., ВНИИЛитмаш, 1981, с.20, 21, рис.2, 2. — "Литейное производство", Н 4, 1975, с. 21 22. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРОЦЕССОВ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ

СМЕСЕЙ, включающее установленные в технологической последовательности и соединенные трубопроводами и лотками аппараты для смешивания отработанной смеси с водой, оттирки и промывки регенерата, насосы, песколовку, напорный бак, емкости для хранения и регуляторы р, схода коагулянта и флокулянта, две колонки, выполненные из прозрачного материала и сообщенные между собой в средней части горизонтальными трубопроводами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени проведения экспериментов,расширения технологических возможностей при одновременном повышении точности, устройство снабжено переключателем потока и дозатором флокулянта и дополнительной колонкой, при этом дополнительная колонка равноудалена от двух упомянутых, а дозатор связан через переключатель потока с дополнительной и одной из упомянутых колонок.

1 1113

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при проведении исследований процессов гидрогенерации песков из отработанных смесей литейных цехов, а также при исследованиях процессов осветления воды, образующейся в процессе гидрорегенерации, как в условиях прямотока, так и в условиях оборот ного водоснабжения регенерационной 10 установки.

Известно устройство для исследования процессов гидрорегенерации песков, содержащее магнитный сепаратор, сито, дробилки, питатель, а также 15 аппараты для смешивания отработанной смеси с водой, промывки, оттирки и сушки песка 313.

Недостатком данного устройства является отсутствие системы осветле- 2п ния воды, что препятствует проведению исследований качества регенерированного песка в условиях оборотного водоснабжения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для исследования процессов регенерации отработанных смесей, включающее установ-" 30 ленные в технологической последовательности и соединенные трубопроводами и лотками аппараты дЛя смешивания отработанной смеси с водой, оттирки и промывки песка, насосы, песколовку,напорный бак, емкости для хранения, 35 и регуляторы расхода коагулянта и флокулянта, две колонки, выполненные иэ прозрачного материала и сообщенные между собой в средней части горизонтальными трубопроводами t.21.

Недостатками известного устройства являются низкая точность получаемых результатов, значительная трудоемкость проведения исследований и отсутствие возможности одновременного осветления 45 воды в обороте при различных скоростях или с использованием различных коагулянтов и флокулянтов.

Цель изобретения - сокращение времени проведения экспериментов, расши- 50 рение технологических возможностей при одновремейном повышении точности.

Поставленная цель цостигается тем, что устройство для исследования процессов регенерации отработанных сме- >5 сей, включающее установленные в технологической последовательности и со" единенные трубопроводами и лотками

202 аппараты для смешивания отработанной смеси с водой, оттирки и промывки регенерата, насосы, песколовку, напорный бак, емкости для хранения .и регуляторы расхода коагулянта и флокулянта, две колонки, выполненные из прозрачного материала и сообщенные между собой в средней части горизонтальнымн .трубопроводами, снабжено переключателем потока, доэатором флокулянта и дополнительной колонкой, при этом дополнительная колонка равноудалена от двух упомянутых, а дозатор связан через переключатель потока с дополнительной и одной иэ упомянутых колонок

На фиг.1 приведена общая схема устройства; на фиг.2 — схема работы колонок при сравнительных испытаниях.

Устройство включает последовательно соединенные мешалку 1, насос 2, спиральный классификатор 3, оттирочную машину 4, спиральные классификаторы 5 и 6, отстойник 7. Классификаторы 3, 5 и 6 и оттирочная машина 4 снабжены лотками (не показаны).

Классификаторы 3, 5 и 6 соединены с баком 8 сливных вод, который соединен последовательно с насосом 9, песколовкой 10, напорным баком 11, сообщающимся верхней частью с баком 8.

Напорный бак 11 снабжен тремя патрубками, соединенными с тремя вертикальными колонками 12-14, причем колонка

13 равноудалена от колонок 12 и 14 и соединена с каждой из них в средней части горизонтальными трубопроводами

15 и 16 с зажимами 17 и 18 соответственно. Нижняя часть колонки 12 соединена через регулятор 19 расхода с дозатором 20 флокулянта.

Нижние части колонок 13 и 14 соединены с переключателем 21 потока, который соединен через регулятор 22 расхода с доэатором 23 флокулянта, Колонки 12-14 соединены с напорным . баком 11 трубопроводами с кранами 2426 соответственно. Кроме того, колонки 12-14 в нижней части через краны

27-29 соединены соответственно с коллектором 30 шлама, с которым через кран 31 соединена также песколовка 10.

Устройство содержит дозатор 32 коагулянта с регулятором 33 расхода, соединенным с колонкой 12, и дозатор 34 коагулянта с регулятором 35 расхода, соединенным через краны 36 з 1!!3 и 37 с колонками 13 и 14 соответственно. Колонки 4-12 через регуляторы расхода 38-40 и краны 4 1-43 соединены соответственно с баком 44 оборотной воды, который соединен с насосом 45, соединенным с мешалкой 1 и классификаторами 5 и 6 через регуляторы 46-48 расхода соответственно.

Кроме того, бак 44 снабжен трубопроводом 49 чистой воды с краном 50. !О

Колонки 12-14 через краны 51-53 соответственно соединены со сбросным коллектором 54.

Устройство работает следующим образом. !5

В дозатор 20 заливают раствор эталонного флокулянта, а в дозатор

23 — раствор исследуемого флокулянта.

При этом регуляторы 19 и 22 расхода закрыты. В дозатор 32 заливают раст- 20 вор эталонного коагулянта, а в дозатор 34 - раствор исследуемого коагулянта, при этом регуляторы 33 и 35 расхода закрыты. Краны 24 и 26 и зажимы 17 и 18 открывают, а краны 25, 25

27, 28, 29 и 31 закрывают. Открывают регуляторы 38, 39, 40, 47 и 48 расхода. Включают насосы 2,9 и 45. Открывают кран 50 и заполняют систему чистой водой, rtpH TCM tt KottoHK !3 3О вода поступает через, горизонтальные трубопроводы 15 и 16 из колонок 12 и

14 при QTKpbtTblx зажимах 17 и 18. После заполнения колонок в них с помощью регуляторов 38-40 расхода устанавливаются необходимые скорости восходящего потока воды, например, в колонках 12 и 14 1 мм/с, а в колонке

13-0,05 мм/с. С помощью регуляторов

46-48 расхода устанавливают количество воды, поступающей в мешалку 1 и классификаторы 5 и 6. При этом краны

41-43 закрыты, а краны 51-53 открыты, т.е. система работает в режиме прямотока на свежей водопроводной воде. 4>

В мешалку 1 непрерывно и равномерно подают регенерируемую смесь, которая последовательно проходит через мешалку 1, насос 2, классификатор 3, оттирочную машину 4, классификаторы N

5 и 6 и накапливается в отстойнике 7..

Сливные воды от классификаторов 3,5 и 6, несущие в себе загрязнения, отделенные от регенерируемой смеси, поступают в бак 8, откуда насосом 9 от-55 качиваются в песколовку 10, п которой наиболее грубодисперсная взвесь осаждается и периодически через кран 31

202 выпускается в шламовый коллектор 30.

Основная часть воды из песколовки 10 поступает в напорный бак 11, в котором с помощью перелива поддерживается постоянный уровень ° В это время открывают регулятор 33 расхода и эталонный коагулянт из доэатора 32 вместе с осветляемой водой поступает в колонку 12. Исследуемый коагулянт иэ дозатора 34 через открываемый в это же время регулятор 35 расхода и открытый кран 37 (при закрытом кране

36) вместе с осветляемой водой поступает в колонку 14. Раствор эталонного флокулянта из дозатора 20 через регулятор 19 расхода поступает в колонку 12, а раствор исследуемого фпокулянта из дозатора 23 через переключатель 21 потока и регулятор 22 расхода поступает в колонку 14. За счет протекания физико-химических реакций в колонках 12 и 14 начинается процесс коагуляции, выпадения взвеси в виде хлопьев, крупность которых обуславливает превышение скорости их выпадения над скоростью восходящего потока воды. Таким образом, в колонках 12 и .14 образуется взвешенный слой хлопьев, верхняя граница которого поднимается по мере накопления взвеси. В тот момент, когда эта граница достигнет уровня горизонтальных трубопроводов 15 и 16, хлопья, вместе с протекающей по этим трубопроводам водой, попадают в колонку 13 (фиг ° 2) в которой можно выделить по высоте две зоны, отличающиеся по скорости восходящего потока. Так как вода в колонку 13 поступает только через трубопроводы 15 и 16, то ниже их вода неподвижна, а выше их имеет скорость восходящего потока и составляет 0,5 мм/с. Благодаря этому хлопья взвеси, попадающие в колонку 13, осаждаются и накапливаются в нижней части колонки, где образующийся шлам постепенно уплотняется.

Далее с помощью регуляторов 35 и

22 расхода устанавливают такие дозы исследуемых коагулянта и флокулянта, при которых качество осветленной в . колонке 14 воды не уступает качеству воды, осветленной в колонке 12 с помощью эталонных реагентов. При этом поступающий в колонку 13 шлам, благодаря малой скорости восходящего потока воды, осаждается и периодичес11132 ки выпускается в шламовый коллектор

30 через кран 28.

После того, как определены дозы исследуемых реагентов, необходимых

5 для качественного осветления воды при скорости 1 мм/с, н дозаторы 32 и 34 заливают также растворы исследуемых реагентов и определяют макси мально возможную скорость восходящего потока в осветлителе при прием-. лемом качестве воды. Для этого в колонке 12 оставляют скорость равной

1 мм/с, а в колонке 14, с помощью регулятора 38 расхода, последовательно увеличивают скорости (2,3,4 мм/с), подбирая для каждой скорости необходимые дозы реагентов. При этом с помощью зажимов 17 и I8 устанавливают такие расходы шлама (через трубопроводы t5 и 1б соответственно), при которых не происходило бы перетекание воды из колонки 12 через трубопровод

15, колонку 13 и трубопровод 16 в колонку 14 что может произойти эа 25 счет инжекции благодаря более высокой скорости в колонке 14 по сравнению со скоростью в колонке 12, После того, как установпена максимально допустимая скорость восходящего потока воды, 30 в колонке 12 с помощью регулятора 40 устанавливается эта скорость, а расход шлама через трубопроводы 15 и 16 уравнивается с помощью зажимов 17 и

18. После этого открывают краны 4 1-43 и закрывают краны 50-53. Таким образом, устройство переводят в режим оборотного водоснабжения, после чего исследуют влияние качества оборотной воды на качество получаемого регенерированного песка. Однако при некото„40 рых условиях ожет оказаться, что максимально возможная скорость такова, что для получения необходимого количества воды достаточно одной колонки. Тогда закрывают регуляторы

33 и 19 расхода и кран 37, открывают кран 36, а. переключатель 21 потока устанавливают на подачу раствора флокулянта из дозатора 23 в колонку 13.

С помощью регулятора 39 расхода в колонке 13 устанавливают необходимую скорость, а в колонках 12 и 14 с помощью регуляторов 40 и 38 устанавливают скорость 0,05 мм/с. С помощью регуляторов 35 и 22 расхода устанав- ,ливают необходимые расходы реагентов.

При этом шлам из колонки 13 в силу

1 ее равноудаленности от колонок 12 и

02 ь

14 перетекает в эти колонки в равных количествах. жопам из колонок 12 и !4 периодически выпус"ают через краны

27 и 29 в коллектор 30, а так как суммарный объем этих колонок в два раза больше, чем объем колонки 13, то выпускать шлам из них можно в два раза реже, что благоприятно сказывается на точности исследований так как выпуск шлама связан с нарушением водно-тламового баланса уст ойства,работающего в режиме оборотно го водо снабжения .

Наличие дополнительной колонки и переключателя потока, соединенного с одним из дозаторов флокулянта через регулятор. расхода, а также с дополнительной колонкой и колонкой для сгущения шлама, которая равноудалена от двух других копонок, позволяет в непрерывном цикле, на одной и той же партии отработанной смеси, проводить исследования по подбору доз исследуемых реагентов в сравнении с эталонными реагентами, определять максимально возможные скорости осветления и исследовать влияние качества оборотной воды на качество получаемого регенерированного песка. Это позволяет повысить точность результатов исследований благодаря непрерывности процесса. За счет этого же сокращает; ся трудоемкость проведения исследований. Расширение технологических возможностей обеспечивается за счет возможности использования всех колонок, например, колонки для сгущения шлама в .качестве колонки для осветления, а две колонки для осветления воды— в качестве двух колонок для сгущения шлама. Благодаря такой схеме удается вдвое увеличить объем шламонакопителя. Выпуск шлама из шламонакопителя производится периодически и неизбежно приводит к нарушению водно-шламового баланса, так как во время выпуска шлама неизбежно снижается количество поступающей в оборот осветленной воды, что обуславливает необходимость пополнения системы водопроводной водой для стабилизации общего отношения твердого и жидкого и, следовательно, к разбавлению оборотной воды водопроводной, что отрицательно .сказывается на точности результатов исследования влияния оборотного водоснабжения на качество регенери7 11 рованного песка. В связи с этим двукратное увеличение объема шламонакопителя позволяет в два раза увеличить зремя стабильной работы устройства, то. в свою очередь, приводит к повы13202 8 шению точности результатов исследоВаний

Технико-экономический эффект от изобретения при переработке одной представиге ьной пробы составляет 513 рублей.

1113202

/фп гуляим

Составитель M.Åðøîâ

Редактор H.Âîëoâèê Техред И.Асталош коРРектоР Л.Пилипенко

Заказ 6502/10 Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4