Проточная ванна для жидкости с твердыми взвесями

 

Использование: преимущественно при струйной гидроабразивной резке листовых материалов, в химико-гальванических производствах химической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: дно резервуара выполнено в виде взаимно параллельных поверхностей с наклоном плоских граней 9 к горизонту и с цилиндрическими желобами 7 в нижних ребрах призматических поверхностей. Трубы барботера 11 установлены по одной над каждым желобом 7 и выполнены с дополнительным рядом отверстий 12, оси 15 которых направлены вертикально вниз. 4 ил.

Изобретение относится преимущественно к струйной гидроабразивной резке листовых материалов и может быть использовано в химико-гальванических производствах химической, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Известна проточная ванна, содержащая прямоугольный резервуар с призматическим дном и распределенными по нижнему ребру призматической поверхности дна сливными патрубками.

Однако известная ванна не содержит устройства для возмущения истекающей жидкости у призматического дна, что неизбежно приведет к выпаданию шлама (твердых взвесей) в осадок на гранях призматического дна и по нижнему ребру в промежутках между сливными патрубками, т.е. не обеспечивается полная очистка ванны от твердых взвесей.

Известна также ванна, содержащая прямоугольный резервуар с призматическим дном, сливным патрубком и барботером, выполненным в виде труб с рядами отверстий, оси которых направлены под острым углом к плоским граням дна.

Однако сливной патрубок известной ванны расположен в специальном сливном кармане на удалении от барботера, в результате чего на поверхностях сливного кармана (особенно на горизонтальной части), не охваченных возмущающим воздействием барботера, возможно скопление выпавших в осадок твердых взвесей и даже закупорка сливного патрубка, расположенного горизонтально. Кроме того, большая насыщенность дна ванны трубками барботера требует повышенного расхода сжатого воздуха.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки ванны от твердых взвесей путем их самопроизвольного удаления, преимущественно при использовании ванны в качестве струеприемника в устройстве для струйной гидроабразивной резки листовых материалов.

Указанная цель достигается тем, что дно резервуара выполнено в виде взаимно параллельных поверхностей с наклоном плоских граней к горизонту и с цилиндрическими желобами в нижних ребрах призматических поверхностей, а трубы барботера установлены по одной над каждым желобом и выполнены с дополнительным рядом отверстий, оси которых направлены вертикально вниз.

На фиг. 1 показана ванна, общий вид; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - узел 1 на фиг.3.

Проточная ванна для жидкости с твердыми взвесями содержит прямоугольный в плане резервуар 1 с дополнительными 2 и переливными 3 патрубками у верхних кромок 4 вертикальных стенок 5, сливные патрубки 6, распределенные по длине цилиндрических желобов 7, расположенных в нижних ребрах призматических поверхностей дна 8, плоские грани 9 которых наклонены к горизонту под углом. Над желобами 7 установлены на подложках 10 трубы барботера 11 с тремя рядами равномерно расположенных по их длине отверстий 12. Оси 13 и 14 боковых рядов отверстий 12 направлены под острыми углами α к граням 9. Оси 15 нижнего ряда отверстий 12 вертикальны. Барботер 11 оснащен подводящими штуцерами 16. Резервуар 1 заполнен рабочей жидкостью до уровня 17, совпадающего с уровнем установки переливных патрубков 3.

Ванна работает следующим образом.

В резервуар 1, заполненный рабочей жидкостью до уровня 17, поступает рабочая жидкость в смеси с твердыми частицами. В общем случае подача смеси может осуществляться через дополнительные патрубки 2 или иным способом. В частном случае использования ванны в качестве струеприемника в устройстве для струйной гидроабразивной резки листовых материалов смесь рабочей жидкости с твердыми частицами абразивного песка поступает в резервуар 1 в виде гидроабразивной струи из гидрорезака, перемещаемого над всей площадью зеркала жидкости в ванне. Поступающая рабочая жидкость истекает из резервуара 1 через сливные патрубки 6, распределенные по всей длине (и по ширине) ванны. Наклонные грани 9 дна содействуют направлению потока жидкости с твердыми взвесями к желобам 7 и патрубкам 6. Однако значительная часть твердых частиц, особенно крупных и тяжелых (в струйной гидроабразивной резке может использоваться абразивный песок с размерами фракций до 0,5-0,8 мм), имеет возможность осесть на гранях 9 и на цилиндрических желобах 7 в промежутках между сливными патрубками 6. С целью предотвращения осаждения твердых частиц на поверхностях дна 8 в трубы барботера 11, установленные с зазорами относительно этих поверхностей на поддержках 10, через штуцера 16 подается сжатый воздух или рабочая жидкость под давлением, что способствует непрерывному перемешиванию рабочей жидкости в резервуаре 1 и поддержанию твердых частиц во взвешенном состоянии. При этом поверхности граней 9 омываются струями сжатого воздуха или рабочей жидкости, истекающими из отверстий 1 боковых рядов барботера 11 под острыми углами α и создающими турбулентное движение рабочей жидкости, перемещающейся к сливным патрубкам 6 над гранями 9. Отверстия 12 нижнего ряда обеспечивают турбулизацию потока рабочей жидкости в желобе 7 и над ним. В результате через сливные патрубки 6 истекает рабочая жидкость вместе со взвешенными твердыми частицами. При этом необходимое пополнение рабочей жидкости в резервуаре 1 до уровня 17 производится через дополнительные патрубки 2. Избыток рабочей жидкости, не успевающей истечь через сливные патрубки 6, для предотвращения перелива через верхние кромки 4 вертикальных стенок 5 сбрасывается через переливные патрубки 3, расположенные на уровне 17 зеркала рабочей жидкости в резервуаре 1.

Применение ванны предлагаемой конструкции позволяет полностью удалять из ванны твердые взвеси и предотвратить образование осадков твердых частиц, т. е. повысить надежность ее работы, а также снизить стоимость ее эксплуатации за счет уменьшения расхода сжатого воздуха.

Формула изобретения

ПРОТОЧНАЯ ВАННА ДЛЯ ЖИДКОСТИ С ТВЕРДЫМИ ВЗВЕСЯМИ, содержащая прямоугольный резервуар с призматическим дном, распределенными по нижнему ребру призматической поверхности дна сливными патрубками и барботером, выполненным в виде труб с рядами отверстий, оси которых направлены под острым углом к плоским граням дна, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки ванны от твердых взвесей путем их самопроизвольного удаления, дно резервуара выполнено в виде взаимно параллельных поверхностей с наклоном плоских граней к горизонту и с цилиндрическими желобами в нижних ребрах призматических поверхностей, а трубы барботера установлены по одной над каждым желобом и выполнены с дополнительным рядом отверстий, оси которых направлены вертикально вниз.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4