Способ разделения водоугольной смеси в планетарной центрифуге

 

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДОУГОЛЬНОЙ СМЕСИ В ПЛАНЕТАРНОЙ ЦЕНТРИФУГЕ , включающей ряд роторов. имеющих зоны нагрузки, осаждения и выгрузки, предусматривающий осаждение твердых частиц в осадок, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества разделения , осадок, образовавшийся в отстойной зоне каждого ротора, в процессе перемещения его в зону выгрузки дополнительно обезвоживают фильтрованием, при этом фильтрат повторно направляют в отстойную зону, а осадок вновь обезвоживают путем подачи на него встречного потока сжатого газа, причем выгрузку дважды обезвоженного осадка осуществляют с помощью . этого же газа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19> (11) (51НВ 04 В 3 00

1 ,фр. опиолние изоеретени "

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

rt

"4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3395601/28-13 (22) 10.02.82 (46) 23.07.85. Бюл. № 27 (72) О.Г.Тарновский, С.П.Костовецкий и В.И.Ильичев (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом (53) 66.067.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР. № 108868, кл. В 04 В 5/02, 1949.

Авторское свидетельство СССР № 161288, кл. В 04 В 5/02, 1956. (54)(57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДОУГОЛЬНОЙ СМЕСИ В ПЛАНЕТАРНОЙ ЦЕНТРИФУГЕ, включающей. ряд роторов, имеющих зоны нагрузки, осаждения и выгрузки предусматривающий осаждение твердых частиц в осадок, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества разделения, осадок, образовавшийся в отстойной зоне каждого ротора, в процессе перемещения его в зону выгрузки дополнительно обезвоживают фильтрованием, при этом фильтрат повторно направляют в отстойную зону, а осадок вновь обезвоживают путем подачи на него встречного потока сжатого газа, причем выгрузку дважды обезвоженного .осадка осуществляют с помощью (этого же газа. !

1168292

Изобретение относится к центробежным способам разделения в планетарной центрифуге водоугольной гидросмеси и, может использоваться в горнорудной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — улучшение качества разделения.

На фиг.1 изображена центрифуга, продольныи разрез; на фиг.2— то же, поперечный разрез.

Центрифуга состоит из сплошных роторов 1, совершающих планетарное движение, транспортных желобов

2, имеющих каналы 3 и 4 для ввода суспензии и подачи газа. Причем канал 4 для подачи газа с одной стороны должен иметь газопроницаемую поверхность (сетку, ткань бельтинг, керамические плитки и др.) необходимую для обеспечения ввода газа в обезвоживаемый материал (уголь). Транспортные желоба рас0 полагают под углом к оси ротора 5-8

На внутренней поверхности роторов 1, совершающих планетарное движение, устанавливают фильтры 5 -из колосниковой решетки (шпалы) с зазором между колосниками 0,3-0,8 мм, который определяется в зависимости от средней крупности центрифугируемого материала, в данном случае

1-„5-6 мм. Причем фильтры 5 распола" гают п углом 3-5 к .образующей планетарны роторов 1, определяемым в зависимости от средней крупности центрифугируемого материала, в данном случае 1,5-6 мм, и обеспечивающим скорость движения обезноженного материала вдоль желобов 0,5-0,8 м/с.

В центрифугу (фиг.1 и 2) по каналу транспортного желоба загружают водоугольную гидросмесь с крупностью частиц 0-13 мм (средняя 1,5-6 мм).

Затем образовавшийся под действием центробежных сил уплотненный осадок с влажностью 30-40% (массы) фильтруют с помощью самоочищающихся фильтров, расположенных на внутренней поверхности роторов 1, (под действием центробежной силы) и направляют на транспортные желоба..

В результате действия центробежной фильтрации образуются два продукта: предварительно обезвоженный уголь (влажность 18-25%) и водоугольная гидросмесь (фильтрат) с крупностью

15

20 ности роторов, за счет действия центробежной силы, полученной в ре. 25

55 частиц 0,3-0,8 мм. Образовавшийся фильтрат с крупностью частиц 500 мкм, не выходя за пределы действия центробежного поля, на внутренней стенке сплошного ротора 1 стекает в отстойную зону планетарных роторов, и далее его центрифугируют до крупности частиц 40-50 мкм. В результате фильтрат, переочищаясь в отстойной зоне центрифуги, улучшает свои качества в 10 раз. Таким образом осуществляют замкнутую центробежную фильтрацию. Далее предварительно обезвоженный уголь (осадок), полученный после замкнутой центробежной фильтрации, подают на газопроницаемую поверхность транспортных желобов с помощью самоочищающихся фильтров,. расположенных на внутренней поверхзультате планетарного вращения рото-. ров. Одновременно под газопроницаемую поверхность транспортных желобов подают гаэ, например воздух, со скоростью потока 20-150 м/с и .температурой 30-80 С. Параметры газа, подаваемого под газопроницаемую поверхность транспортных желобов, обеспечиваются такими, чтобы привести обезвоживаемый уголь в псевдоожиженное состояние, и определяются и регулируются по задаваемой влажности осадка, выгружаемого из центрифуги. При этом соблюдают, чтобы расход газа на одну тонну удаляемой воды из осадка был не более

10-12 м . Осадок, подаваемый за

S счет сил энергии центробежного поля на транспортные желоба, контактирует ,с газопроницаемой поверхностью, .совершающей вращательное движение, при этом вынужденно вибрирует. Допускаемая вибрация центрифуг закономерна и в промышленных машинах составляет 50-100 мкм с частотой вращения ротора.750-900 об/мин, т.е. действует одинаково эффективно как на самые мелкие, так и на самые крупные частицы. В результате действия сил инерции обезвоживаемый уголь, мелкий и крупный, прижимается к вращающейся газопроницаемой поверхности и удерживается в потоке газа, одновременно перемещается .по наклонной газопроницаемой поверхности и выгружается в приемный карман центрифуги. з 1168292 4

Физическая модель процесса аэро- 2 динамической обработки может быть 2 представлена следующим образом. сли прене речь силой тяжести и

Через слой угля, расположенного считать, что гидродинамическое сана газопроницаемой поверхности жела- противление части б е частиц в центро ежном бов, в радиальном направлении дви- силовом поле подчиняет илавом поле подчиняется тому же жется газ со скоростью превышающей закону, что и в поле сил тяжести, обычные скорости фильтрации свободно то при условии известной квадратичлежащего слоя угля (20-30 м/c). При ной зависимости гидродинамической критическом значении скорости фильт- 10 силы потока Р от скорости фильтрарации нарушается устойчивое зале- ции степень интесификации процесса ганне частиц на поверхности вращаю- аэродинамической обработки угля в щегося слоя. Нижележащие частицы центробежном поле по сравнению с в слое испытывают большие ускорения .обычной сушкой угля во взвешенном центробежного поля, поэтому они не 15 слое мажет определяться из уравнепереходят в кипящий слой. Чтобы все ния частицы вращающегося слоя смогли оторваться от решетки, скорость

u) Я

2 ч фильтрации должна быть превышена

F М вастслькс, стасе сумма всех свл, Лей- 20 е где F -факто ствующих на частицы, непосредственно

„рилегающие к решетке, была равна Дл" Р "геенн ОсаДительны нулю. Уравнение движения угля масцентрифуг, равен 300-500. сай в, лежащего на поверхности

Приме р м е р. В центрифуге с диаслоя можно записать следующим о6» 25 р ра оран -= 130 мм метром планета ных .разом:

2 и я роторов вокруг своей Оси п ) = щм) g + t1l o06 k - Ð- ß (1) 1= 20 / ц ц ву р > . = Об/мин, частота вращения транс.где (d — угловая овая скорость вращения

/ партирующих желобов 1500 аб/мин) acy0<2- расстояние от оси центрифуги ЗО ,ществляют разделение r oc> идр еси угля до газопроницаемой поверхности желоба ри уги марки "Г" с размерами части 0 6 мм ц, мм. ф — ускорение силы тяжести о ай Характеристики и процесса, состав

p — гидродинамичес и ИСХОДНЫХ И КОНЕЧНЫХ П кая сила по- вадительнас продуктов: произ3 тока (давление среды); ость по питанию 4.м /ч; содержание твердого в питании

hip — нормальная реакция тела íà 3g 500 кг/м поверхность; кг м ; содержание твердого в содержание класса угля менее 30Сила тяжести действует на части- 4 цы в направлении вращения па-раз- . в

0 мкм в фугате 1007 вл ажнасть обезвоженнага угля для класса 0-i мм ному. В нижнем положении сила G 40 7 2-9 27

-9, Е, для класса 0-13 мм 5-77 деиствует в направлении силы ине—

l /Ей ции Э, в верхнем — против Э. ОбычР скорость подачи ваз а па дух ад газо3 @ 300 500 класса 0-1 мм 100-140 м/с для силой тяжести можно пренебречь. Исе

j д класса 0-13 мм 60-80 м/с темпеходя из уравнения (i), условие от- 45 темперыва частиц от решетки следующее: для класса 0-13 мм 20-40 С.

ll68292

Составитель Е.Камаганова

Техред Л.Мартяшова Корректор M.Ëåoíòþê

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 4538/10 Тираж 543 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4