Фильтр-сгуститель непрерывного действия

 

Изобретение относится к фильтрам-сгустителям непрерывного действия и позволяет повысить качество сгущения и обезвоживания осадков при использовании фильтра внутри емкостей , заполненных жидкостью. Фильтрсгуститель состоит из корпуса 1, вала 2, верхняя часть 3 которого выполнена полой и имеет в крышке корпуса отверстия 20 для забора воздуха и подачи его в зону выгруз.ки осадка к патрубку 18. На валу установлен завихритель потока 4, над которым усс «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОДИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1

15Р 4 В 01 D 27/00

fP(gq 111

ГГ Л, 1.. ..:.; " „ ЦД

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4231368/23-26 (22) 20.04.87 (46) 15.02.89. Бюл. У 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт мономеров с опытным заводом (72) И.С.Зарх, И.П.Бубнов, У.Г.Шамсутдинов и В.И.Хейфец (53) 66.067.35 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 175036, кл. В 01 D 21/06, 1962.

Патент ФРГ Р 1053472, кл. 12 d 1/01, .1972 °

Авторское свидетельство СССР

У 801851, кл. В 01 D 33/36, 1979. (54) ФИЛЬТР-СГУСТИТЕЛЬ НЕПРЕРЫВНОГО

ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к фильтрам-сгустителям непрерывного действия и позволяет повысить качество сгущения и обезвоживания осадков при использовании фильтра внутри емкостей, заполненных жидкостью. Фильтрсгуститель состоит из корпуса 1, вала 2, верхняя часть 3 которого вьгполнена полой и имеет в крышке корпуса отверстия 20 для забора воздуха и подачи его в зону выгрузки осадка к патрубку 18. На валу установлен завихритель потока 4, над которым ус1457961 тановлены стабилизирующая крьвь.ьчатка

9 и расположенные над последней крыльчатки 11 и 12, имеющие противоположный наклон лопастей. К нижней.,—

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для фильтрования суспенэий в непрерывном режиме, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение качества сгущения и обезвоживания осадков при использовании фильтра внутри 10 емкостей, заполненных суспензией.

На фиг.1 изображен фильтр-сгуститель, продольный разрез; на фиг.2— разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б;Б на фиг.1; на фиг ° 4 — разрез 15

В-В на фиг.1; на фиг.5 — схема воздушно-жидкостных потоков в фильтре; на фиг.б — разрез Г-Г на фиг.1.

Фильтр-сгуститель состоит из вертикального корпуса 1, установлен- . 20 ного по его оси вала 2, верхняя часть

3 которого выполнена полой, а нижняя " сплошной, расположенного на валу эавихрителя 4 потока, выполненного в виде основных крыльчаток 5 с наклонными изогнутыми в сторону вращения вала лопастями 6, установленных над ними и между ними разделительных дисков 7 и коаксиально установленного между завихрителем и внут-30 ренней стенкой корпуса фильтрующего элемента 8.

Над верхним разделительным диском 7 установлены стабилизирующая 35 крыльчатка 9 с вертикальными изогнутыми лопастями 10 и набор расположенных попарно одна над другой дополнительных крыльчаток 11 и 12, изогнутые лопасти крыльчаток 12 имеют направление, совпадающее с наклоном изогнутых лопастей основных крыльчаток 5, расположенных ниже стабили-. зирующей крыльчатки 9, а верхняя пара крыльчаток 11 выполнена с противо- 45 положным наклоном лопастей. части вала присоединено центробежное насосное устройство 13, к нижнему .. торцу вала 2 жестко присоединена про-, пеллерная мешалка 22. 1 э.п. ф-лы,б ил.

На валу 2 с нижней внутренней стороны корпуса 1 расположено центро-. бежное насосное устройство 13 в виде жестко связанного "с валом закрытого трехканального рабочего колеса 14 с наклонными криволинейными лопатками

15 и расположенного над ними фигурного диска 16, установленного с зазо-ром 17 к корпусу 1, нижняя поверхность которого повторяет в сечении форму лопаток 15.

Корпус 1 снабжен тангенциальным патрубком 18 отвода для осадка, лежащим в плоскости, перпендикулярной оси вращения валЫ 2, между парами крыльчаток 11 и 12 с противоположным направлением наклона лопастей. В крышке 19 корпуса 1 выполнены от" верстия 20 для забора воздуха в зону нагнетания и выгрузки осадка. Вал 2 с нижней стороны своей полой части 3 выполнен с радиальными отверстиями

2 1 для ввода воздуха в зону стабилизирующей крыльчатки 9.

Вал 2 выполнен удлиненным и проходящим через заборную часть центробежного насосного устройства 13, на его конце. жестко закреплена пропеллерная мешалка 22.

Выше мешалки 22 на валу 2 установлен отражательный диск 23.

С внутренней стороны крышки 19 корпуса 1 под отверстиями 20 смонти-; рована тарелка 24 с центральным отверстием 25 для забора воздуха.

Корпус 1 снабжен штуцером 26 для отвода фильтрата через вакуумную линию 27.

Фильтр работает следующим образом. . Крутящий момент от привода в направлении по часовой стрелке передается валу 2 и жестко связанному с ним, трехканальному рабочему колесу 14

14579 центробежного насосного устройства 13.

Через заборную часть центробежного насосного устройства 13 суспензия под напором наклонных лопаток 15 ра- бочего колеса 14 нагнетается в коль" . цевой зазор 17 и далее в нижнюю часть рабочей полости фильтра. Суспензия, попадая на вращающиеся лопасти 6 крыльчаток 5, раскручивается и под действием центробежных сил отбрасывается на периферию к фильтрующему элементу 8. За счет формы лопастей 6, изогнутых и обращенных выпуклой поверхностью в сторону вращения исходного потока суспензии и размещенных под углом к оси вала 2, поток суспензии раскручивается вдоль фильтрующего элемента 8 вверх по спИрали, имеющей постоянный шаг между витками.

Это обеспечивается за счет передвижения жидкости и частиц твердой фазы от нижней кромки лопастей б к их верхней кромке в сторону вращения и перемещения потока суспензии от одной крыльчатки 5 к другой при одинаковой скорости их вращения.

Фильтрация происходит без образо" вания слоя осадка на фильтруккцем элементе, т.е. при непрерывном потоке суспензии rro Восходящей спирали по внутренней стенке фильтрующего элемента 8.

Разделительные диски 7 обеспечивают дифференциацию потока при передаче суспензии к фильтрующему элементу 8 от нижней крыльчатки к верхней, т.е. Они не позволяют суспенэии пере- 40 мещаться вдоль вала, а направляют ее на концы лопастей в зону наибольшего действия центробежных сил.

Сгущенная суспензия, достигнув расположенной над верхним разделительным диском 7 стабилизирующей крыльчатки 9 с вертикальными изогнутыми лопастями 10, продолжает перемещаться по восходящей спирали, угол подъема которой на данном участке становится минимальным (сечение В-В).

Путь суспензии при этом становится намного длиннее, что благоприятно сказывается на обезвоживании твердой фазы, ОсадОк ДВигаясь с эамеДлением под дополнительно создаваемым вертикальными лопастями стабилизирующей крыльчатки 9 напором воздуха, сжимается, освобождаясь от избыточной

61 влаги. Далее продукт (осадок) поступает в нижнюю пару установленных попарно одна над другой крыльчаток 1 1 и 12. Поскольку нижняя пара крыльчаТоК 12 завихрителя 4 имеет направление наклона изогнутых лопастей, совпадающее с наклоном изогнутых лопастей крыльчаток 5, расположенных ниже стабилизирующей крыльчатки 9, то продукт продолжает перемещаться по восходящей спирали, имеющей (до стабилизирующей крыльчатки) постоянный шаг между витками.

Турбовентиляторный воздушный напор, создаваемый вращающимися крыльчатками 5 и 9 завихрителя 4, обеспе" чивается забором воздуха сверху через полый участок 3 вала 2 и радиальные вентиляторные отверстия 21, выполненные в его нижней части над верхним разделительным диском в зоне стабилизирующей крыльчатки 9. В зоне верхней пары крыльчаток 11, образующей нисходящий спиралеобразный поток, забор воздуха происходит через вентиляционные отверстия 20 в крьппке 19 корпуса 1 фильтра и далее через центральное отверстие 25 тарелки 24.

При этом воздушные потоки верхних и нижних пар крыльчаток 11 и 12 направлены навстречу друг другу (так как углы наклона их лопастей имеют противоположные направления), образуя при этом в плоскости, перпендикулярной оси вращения вала 2, зону нагнетания и выгрузки осадка через тангенциальный патрубок 18. Осадок вместе с ВОздушным пОтОком ВыВОдится из фильтра.

Наклон лопастей верхней пары крйльчаток 11 при принятом направлении вращения исключает возможность движения частиц твердой фазы вверх, так как они отбрасываются ими Всегда вниз в зону выгрузки.

Скорость вращения завихрителя должна быть в пределах 8002000 об/мин.

Интенсивность процесса сгущения суспензии и обеэвояжвания осадка зависит от скорости вращения завихрителя, количества крыльчаток и угла наклона их лопастей.

Жестко закрепленная на конце удлиненного вала пропеллерная мешалка используется для эффективного пере145796

Формула мешивания суспензии при одновременной работе фильтра. Установленный на валу 2 выше пропелларной мешалки 22 отражательный диск 23 служит для рас- Б ширения зоны действия мешалки 22 в аппарате и отделения восходящего потока суспензии оТ зоны всасывания в фильтр.

10 из обре те ния

1. Фильтр-сгуститель. непрерывного действия, содержащий вертикальный корпус с крышкой, размещенный по.оси корпуса вал, на котором установлен завихритель потока в виде основных крыльчаток с наклонными в сторону вращения вала изогнутыми лопастями и разделительных дисков, расположенных между ними и над верхней основной крыльчаткой, патрубки для подвода суспензии и отвода осадка и осветленной фракции и фильтрующий элемент, расположенный коаксиально между завих- 25 рителем и внутренней стенкой корпуса, отличающийся тем, что,:с целью повышения качества сгущения и обезвоживания осадков при использовании фильтра внутри емкостей, щ0

6 заполненных суспензией, он снабжен последовательно расположенными над верхним разделительным диском стабилизирующей крыльчаткой с вертикально направленными лопастями и дополнительными крыльчатками, соседние из которых имеют противоположный наклон лопастей, центробежным насосным устройством в виде прикрепленных к валу рабочего колеса с криволинейными лопатками и расположенного над ними с зазором к внутренней стенке корпуса диска, нижняя поверхность которого в сечении повторяет форму рабочего колеса, при этом патрубок для отвода осадка присоединен к корпусу тангенциально на уровне расположения дополнительных крыльчаток, в крышке выполнены отверстия для забора воздуха, а вал выполнен полым в верхней части, сплошным в нижней части и имеет отверстия для подачи"воздуха в зону расположения стабилизирующей крыпьчатки.

2.. Фильтр-сгуститель по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что он снабжен прикрепленной к нижнему торцу вала пропеллерной мешалкой, расположенной вне корпуса.

1457961

Составитель С.Красносельская

Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар

Редактор А.Orap

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 284/7 Тираж 600 Подписное

ЬНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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