Устройство для транспортирования суспензий

 

Изобретение относится к устройствам для транспортирования суспензий, обладающих абразивными свойствами. Устройство содержит центробежный насос, водоструйный элеватор, патрубок для подачи суспензии, неподвижный цилиндроконический корпус, подсоединенный к приемному заборнику водоструйного элеватора и центробежному насосу. В корпусе расположена коническая насадка, снабженная приводом вращательного движения вокруг вертикальной оси. На стыке цилиндрической и конической частей корпуса установлен приемник жидкой фазы. На периферийной части конической насадки размещены 2 разделительных устройства с возможностью регулировки расстояния между ними, причем верхнее сообщено с приемником жидкой фазы. К приемнику жидкой фазы прикреплены цилиндрический и конический отбойники, а над конической насадкой установлен цилиндрический стакан. Изобретение направлено на повышение эффективности разделения суспензии и производительности процесса независимо от колебания режимных параметров работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для транспортирования суспензий в различных отраслях промышленности и предназначено для транспортирования жидкостей со значительным содержанием взвеси, обладающей абразивной способностью, поскольку использование для этой цели обычного насосного оборудования приводит к быстрому выходу его из строя вследствие изнашивания рабочих колес насосов абразивным действием твердой фазы суспензии.

Известно устройство для транспортирования суспензий, содержащее неподвижный корпус, камеру для разделения суспензии, установленную с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, насос, подключенный к верхней части камеры, и водоструйный элеватор [авторское свидетельство СССР 1183717, БИ 37, 07.10.85].

Подлежащая транспортированию суспензия подается в камеру для разделения суспензии, которая для интенсификации процесса разделения имеет кольцевую горизонтальную перегородку и 2 ряда окон для вывода твердой фазы. Твердая фаза, проходя через окна, поступает в приемный заборник водоструйного элеватора. Для вывода жидкой фазы в верхней части камеры установлены заборные трубки насоса, соединенные с активным соплом водоструйного элеватора.

К недостаткам данного устройства следует отнести низкую эффективность разделения при повышении производительности, обусловленную возможностью проникновения жидкой фазы в окна для вывода твердой фазы за счет фильтрации под действием центробежных сил и попадания твердых частиц в черпающие трубки насоса, предназначенного лишь для перекачки жидкой фазы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для транспортирования суспензий, содержащее центробежный насос, цилиндроконический корпус, ротор, установленный с возможностью вращательного движения вокруг вертикальной оси, и водоструйный элеватор [Тулин В.В. Расчет и внедрение оборудования для разделения суспензий применительно к их транспортировке: Дис. ... канд. тех. наук: 05.04.09. - М., 1984, с.38, 53]. Данное устройство взято в качестве прототипа. Разделение суспензии происходит в роторе, при вращении которого твердая фаза суспензии осаждается на стенках, выводится через окна и попадает в приемный заборник водоструйного элеватора. Жидкая фаза отводится из ротора по диску в карман для сбора жидкой фазы, соединенный с центробежным насосом и активным соплом водоструйного элеватора.

К недостаткам данного устройства следует отнести низкую эффективность разделения суспензии при изменении производительности, обусловленную возможностью проникновения жидкой фазы через окна и попадания твердых частиц через диск в карман для сбора жидкости.

Эффективность разделения в данном устройстве в сильной степени зависит от колебаний производительности и чисел оборота ротора.

Задача изобретения - создание устройства для транспортирования суспензии, обеспечивающего высокую эффективность разделения суспензии и высокую производительность процесса, независимого от колебания режимных параметров работы устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для транспортирования суспензий, содержащем центробежный насос, водоструйный элеватор, патрубок для подачи суспензии, неподвижный корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, подсоединенный к приемному заборнику водоструйного элеватора и центробежному насосу, расположенную в его внутреннем объеме коническую насадку, снабженную приводом вращательного движения вокруг вертикальной оси, суспензия делится с помощью разделительных устройств, прикрепленных к периферийной части конической насадки, на 3 слоя. Слой осветленной суспензии отводится в приемник жидкой фазы, слой сгущенной суспензии ударяется о цилиндрический отбойник, установленный в зоне на стыке цилиндрической и конической частей корпуса, и поступает в приемный заборник водоструйного элеватора. Промежуточный слой проходит между разделительными устройствами, ударяется о конический отбойник и разделяется на жидкую фазу, поступающую по коническому отбойнику в приемник жидкой фазы, и твердую, которая отскакивает от конического отбойника и поступает в приемный заборник водоструйного элеватора. Низкая чувствительность к изменению режимных параметров достигается размещением двух разделительных устройств. Это конструктивное исполнение позволяет выполнить зазор между конической насадкой и нижним разделительным устройством минимальным, обеспечивающим прохождение лишь концентрированной твердой фазы суспензии. Суспензия, проходящая между разделительными устройствами, подвергается дальнейшему разделению при ударе о конический отбойник. Цилиндрический стакан, установленный над конической насадкой, предотвращает турбулизацию суспензии в зоне подачи ее на коническую насадку, за счет чего снижается вероятность попадания твердых частиц в слой жидкой фазы. Это особенно важно при изменении производительности и скорости вращения конической насадки.

На фиг. 1 представлена схема устройства для транспортирования суспензии; на фиг.2 показан цилиндрический отбойник 7.

Устройство для транспортирования суспензий содержит центробежный насос 9, водоструйный элеватор 10, патрубок для подачи суспензии 4, неподвижный цилиндроконический корпус 1, подсоединенный к приемному заборнику водоструйного элеватора 10 и центробежному насосу 9. Во внутреннем объеме корпуса 1 расположена коническая насадка 2, снабженная приводом вращательного движения вокруг вертикальной оси 3, на периферийной части которой установлены разделительные устройства 5 и 6 с возможностью регулировки расстояния между ними, причем верхнее сообщается с приемником жидкой фазы 11, расположенном на стыке цилиндрической и конической частей корпуса 1. К приемнику жидкой фазы 11 прикреплены цилиндрический 7 и конический 12 отбойники, а над конической насадкой 2 установлен цилиндрический стакан 8.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащая транспортированию суспензия из патрубка для подачи суспензии 4 поступает на коническую насадку 2, где при вращении под действием центробежных сил поднимается по насадке и с помощью разделительных устройств делится на 3 слоя: слой сгущенной суспензии, слой осветленной суспензии и промежуточный слой. Осветленная суспензия отводится по верхнему разделительному устройству 6 в приемник жидкой фазы 11, а из него попадает в центробежный насос 9, соединенный с активным соплом водоструйного элеватора 10. Сгущенная часть суспензии, проходя через щель между нижним разделительным устройством 5 и конической насадкой 2, ударяется о цилиндрический отбойник 7 и попадает в приемный заборник водоструйного элеватора 10. Промежуточный слой проходит между разделительными устройствами 5 и 6, ударяется о конический отбойник 12 и разделяется на жидкую фазу, которая стекает в приемник жидкой фазы, и твердую, которая отскакивает и поступает в приемный заборник водоструйного элеватора 10, откуда, увлекаемая потоком жидкой фазы из его активного сопла, поступает в магистральный трубопровод 13. Таким образом, в устройстве для транспортирования суспензий кинетическая энергия, сообщенная жидкой фазе центробежным насосом, преобразуется далее для транспортирования твердой фазы.

Формула изобретения

1. Устройство для транспортирования суспензий, содержащее центробежный насос, водоструйный элеватор, патрубок для подачи суспензии, неподвижный цилиндроконический корпус, подсоединенный к приемному заборнику водоструйного элеватора и центробежному насосу, расположенную в его внутреннем объеме коническую насадку, снабженную приводом вращательного движения вокруг вертикальной оси, и приемник жидкой фазы, установленный на стыке цилиндрической и конической частей корпуса, отличающееся тем, что на периферийной части конической насадки размещены два разделительных устройства с возможностью регулировки расстояния между ними, причем верхнее сообщено с приемником жидкой фазы.

2. Устройство для транспортирования суспензий по п. 1, отличающееся тем, что к приемнику жидкой фазы прикреплены цилиндрический и конический отбойники, а над конической насадкой установлен цилиндрический стакан.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2