Устройство для сгущения сапропеля

 

Изобретение относится к фильтрам для сгущения суспензий, а именно к устройствам для сгущения сапропеля, добываемого из донных отложений внутренних водоемов. Устройство содержит корпус, фильтровальные перегородки, напорный трубопровод для подачи гидросмеси, соединенный с вакуум-насосом вакуум-провод, загрузочное и разгрузочное приспособления. Корпус набран из примыкающих друг к другу и чередующихся между собой цилиндрических напорных и вакуумных камер. Камеры разделены фильтровальными перегородками круглой формы. По центральной продольной оси корпуса в уплотнительных втулках фильтровальных перегородок размещена винтовая стяжка с зажимными гайками на концах. Верхние части напорных камер соединены патрубками с напорным трубопроводом. Нижние их части соединены сборными воронками с герметизированным желобом винтового конвейера. Вакуумные камеры соединены с вакуум-проводом и с коллектором для фильтрата. Патрубки для подачи гидросмеси размещены тангенциально относительно продольной оси напорных камер. В каждой напорной камере на винтовой стяжке с помощью втулок с возможностью их вращения относительно стяжки радиально размещены лопасти с возможностью их взаимодействия с фильтровальными перегородками. Изобретение позволяет повысить производительность и снизить трудоемкость обслуживания устройства за счет обеспечения непрерывного режима работы с постоянной регенерацией фильтрующих перегородок и увеличения площади фильтрации. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к фильтрам для сгущения суспензий, а именно к устройствам для сгущения сапропеля, добываемого из донных отложений внутренних водоемов.

Известны фильтры для сгущения суспензий, работающие под вакуумом или давлением и состоящие из корпуса, крышки с патрубком для фильтрата, решетки, в отверстиях которой закреплены фильтровальные перегородки в виде патронов цилиндрической формы, откидного днища с патрубком для подвода суспензии. Удаление осадка через откидное днище производится отдувом сжатым воздухом, пневмогидравлическим ударом или с помощью вибраций устройства (БСЭ, т.27, М. , Советская энциклопедия, 1977, с.1275, рис.1).

Однако недостатками известных устройств является малая производительность, вызванная циклическим режимом работы, и высокая трудоемкость обслуживания, вызванная необходимостью периодического открывания и закрывания корпуса при очистке фильтровальных преград и разгрузки сгущенного продукта, что не пригодно при сгущении больших объемов гидросмеси при разработке сапропеля.

Известно устройство для сгущения сапропеля (прототип), включающее корпус, фильтровальные перегородки, напорный трубопровод для подачи гидросмеси, соединенный с вакуум-насосом вакуум-провод, загрузочное и разгрузочное приспособления (патент РФ 2053985, опубл. 10.02.1996).

Недостатком известного устройства является ограниченная производительность и высокая трудоемкость обслуживания, связанная с регенерацией фильтровальных перегородок.

Задачами изобретения является повышение производительности и снижение трудоемкости обслуживания устройства.

Поставленные задачи решаются за счет того, что в устройстве для сгущения сапропеля, включающем корпус, фильтровальные перегородки, напорный трубопровод, соединенный с вакуум-насосом вакуум-провод для подачи гидросмеси, загрузочное и разгрузочное приспособления, корпус набран из примыкающих друг к другу и чередующихся между собой цилиндрических напорных и вакуумных камер, разделенных фильтровальными перегородками круглой формы с размещенной по центральной продольной оси корпуса в уплотнительных втулках фильтровальных перегородок винтовой стяжкой с зажимными гайками на концах, при этом верхние части напорных камер соединены патрубками с напорным трубопроводом, а нижние их части - сборными воронками с герметизированным желобом винтового конвейера, а вакуумные камеры соединены с вакуум-проводом и патрубками - с коллектором для фильтрата, причем патрубки для подачи гидросмеси размещены тангенциально относительно продольной оси напорных камер, в каждой напорной камере на винтовой стяжке с помощью втулок с возможностью их вращения относительно стяжки радиально размещены лопасти с возможностью их взаимодействия с фильтровальными перегородками, все патрубки снабжены гофрированными вставками, а ширина лопастей принята больше ширины напорной камеры, при этом лопасти упруго прогнуты в направлении их вращения.

Устройство для сгущения сапропеля показаны на фиг. 1 - вид сбоку (принципиальная схема); на фиг.2 - фрагмент корпуса с фильтровальными перегородками в продольном разрезе; на фиг.3 - разрез А-А по фиг.2; на фиг.4 - вариант выполнения лопастей криволинейной формы.

Устройство состоит из корпуса, набранного из примыкающих друг к другу и чередующихся между собой цилиндрических напорных 1 и вакуумных 2 камер, разделенных фильтровальными перегородками 3 круглой формы с размещенной по центральной продольной оси корпуса винтовой стяжкой 4 с зажимными гайками 5 и 6 на концах. Стяжка 4 размещена в уплотнительных втулках 7 фильтровальных перегородок 3. Напорные 1 и вакуумные 2 камеры снабжены фланцами 8 и 9, между которыми зажаты по их периметру фильтровальные перегородки 3.

Напорные камеры 1 в верхней своей части снабжены патрубками 10 для подачи гидросмеси. Патрубки 10 размещены тангенциально относительно продольной оси напорных камер 1 и соединены с напорным трубопроводом 11, в который посредством грунтового насоса (не показан) подается (12) гидросмесь. Нижние части напорных камер 1 снабжены сборными воронками 13, выпуски которых соединены с герметизированным желобом 14 винтового конвейера.

В каждой напорной камере 1 на винтовой стяжке 4, как на оси, с помощью втулок 15 с возможностью их вращения относительно стяжки 4 радиально размещены лопасти 16 с возможностью взаимодействия их боковых кромок с обеими фильтровальными перегородками 3. Ширина лопастей 16 может быть принята равной ширине напорной камеры 1 и быть больше нее (фиг.4), при этом лопасти 16 упруго прогнуты в направлении их вращения. Вакуумные камеры 2 в верхней своей части снабжены патрубками 17, соединенными с вакуум-проводом 18, а последний с вакуум-насосом (не показан) с возможностью откачки воздуха (19) из вакуумных камер 2. В нижних частях вакуумных камер 2 размещены сливные патрубки 20 для фильтрата, подсоединенные к коллектору 21 для аккумулирования фильтрата перед его выпуском (22). Все патрубки 10, 17 и 20 снабжены гибкими гофрированными вставками. Зажимные гайки 5 при сборке устройства взаимодействуют (через втулки 7) с торцевыми стенками крайних вакуумных камер 23 и 24. 25 - разгрузочный патрубок для сгущенного сапропеля.

Устройство для сгущения сапропеля действует следующим образом. Монтаж устройства производится путем последовательной сборки корпуса надвиганием на винтовую стяжку 4 торцевой вакуумной камеры 23, фильтровальной перегородки 3, втулок 15 с лопастями 16, напорной камеры 1, которая своими фланцами 8 прижимает через уплотнение (не показано) фильтровальную перегородку 3 к фланцам 9 вакуумной камеры 23, снова фильтровальную перегородку 3 к фланцам 9 и т. д. до последней крайней вакуумной камеры 24. При этом гибкие гофрированные вставки патрубков 10, 17 и 20 облегчают стыковку напорных 1 и вакуумных 2 камер с последующей герметизацией напорных и вакуумных коммуникаций.

После этого вращением зажимных гаек 5 и 6 все камеры плотно прижимаются друг к другу. Далее патрубки 10 и 17 соединяют соответственно с напорным трубопроводом 11 и вакуум-проводом 18, а сборные воронки 13 и патрубки 20 - соответственно с герметизированным желобом 14 винтового конвейера и коллектором 21 для фильтрата.

При подаче (12) под напором гидросмеси в напорный трубопровод 11 гидросмесь по патрубкам 10 поступает в напорные камеры 1, где происходит сгущение гидросмеси путем фильтрации воды через фильтровальные перегородки 3 в вакуумные камеры 2. Перепад давлений создается вакуум-насосом путем откачки (19) воздуха из вакуумных камер 2 через патрубки 17 и вакуум-провод 18.

За счет их тангенциального расположения патрубков 10 и скоростного напора гидросмеси, определяемого расходом и диаметром патрубков 10, лопасти 16 с втулками 15 постоянно поворачиваются вокруг стяжки 4. За счет взаимодействия лопастей 16 с фильтровальными стенками 3 происходит непрерывная регенерация (очистка) фильтровальных стенок 3 от осадка из сапропеля. Сгущенный сапропель скапливается в сборных воронках 13, из которых постоянно или периодически поступает в желоб 14 винтового конвейера.

Фильтрат, прошедший через фильтровальные перегородки 3, стекает в нижние части вакуумных камер 2 и через патрубки 20 попадает в коллектор 21, из которого непрерывно или периодически удаляется (22). Коллектор 21, постоянно заполненный фильтратом, герметизирует вакуумные камеры 2 со стороны разгрузки фильтрата, а винтовой конвейер 14 ограничивает скорость прохождения гидросмеси через напорные камеры 1, повышает степень сгущения сапропеля. В том случае, когда ширина лопастей 16 принята больше ширины напорной камеры 1, обеспечивается постоянный контакт рабочих кромок лопастей 16 с поверхностями фильтровальных перегородок 3 достаточно длительное время без замены лопастей 16. Это достигается за счет того, что по мере износа лопастей 16 они постепенно распрямляются без нарушения их контакта с фильтровальными перегородками 3. Поэтому эффективность очистки фильтровальных перегородок 3 в течение этого времени практически не снижается. Это существенно увеличивает межремонтный период при эксплуатации устройства.

Отличительные признаки изобретения позволяют повысить производительность и снизить трудоемкость обслуживания устройства за счет обеспечения непрерывного режима работы с постоянной регенерацией фильтрующих перегородок и увеличения площади фильтрации.

Формула изобретения

1. Устройство для сгущения сапропеля, включающее корпус, фильтровальные перегородки, напорный трубопровод для подачи гидросмеси, соединенный с вакуум-насосом вакуумпровод, загрузочное и разгрузочное приспособления, отличающееся тем, что корпус набран из примыкающих друг к другу и чередующихся между собой цилиндрических напорных и вакуумных камер, разделенных фильтровальными перегородками круглой формы с размещенной по центральной продольной оси корпуса в уплотнительных втулках фильтровальных перегородок винтовой стяжкой с зажимными гайками на концах, при этом верхние части напорных камер соединены патрубками с напорным трубопроводом, а нижние их части - сборными воронками с герметизированным желобом винтового конвейера, а вакуумные камеры соединены с вакуумпроводом и патрубками - с коллектором для фильтрата, причем патрубки для подачи гидросмеси размещены тангенциально относительно продольной оси напорных камер, в каждой напорной камере на винтовой стяжке с помощью втулок с возможностью их вращения относительно стяжки радиально размещены лопасти с возможностью их взаимодействия с фильтровальными перегородками.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что все патрубки снабжены гофрированными вставками.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширина лопастей принята больше ширины напорной камеры, при этом лопасти изогнуты в направлении их вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4