Устройство для очистки и фракционирования суспензий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 51 91 14 (61) Дополнительный к патенту (51) M. Кл. В04ВЗ/00 (22) Заявлено 08,02.68 (21) 1193043/26/

1217072/13 (23} Приоритет 23.10.67 (32) 01.12.66

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (31) 16452/66 (33) Швеция (43) Опубликовано 250676 Бюллетень № 23 (53) УДК 621.928.3 (088.8 ) (45) Дата опубликования описания 05.d7.76

Иностранец

Геста Ингемар Ингемарссон (Швеция) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

" Актиеболагет Карлштадтс Меканиска Веркштад " (Швеция ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ

СУСПЕНЗИЙ

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидких -..еоднородных сред с помощью центробежных сил и может быть использовано в целлюлозно — бумажной промышленности.

Целлюлозная суспензия состоит в основном из пучков волокон, коры, частиц глины, песка или ржавчины в воде.

В настоящее время очистку и фракционирование целлюлозной суспензии проводят в несколько стадий по технологическому циклу, который включает грубую сортировку, тонкую очистку в одну или более ступеней и одно — или многоступенчатую очистку в вихревом очистителе.

Применяемые устройства имеют низкую производительность при больших производственных площадях и больших издержках эксплуатации и ремонта.

Известно устройство для очистки и фракционирования суспензий, содержащее кожух, установленный внутри него с образованием кольцевой камеры вращающийся фильтрующий барабан с фильтрующим ситом, лопатки для предварительного раскручивания суспензии, расположенные над фильтрующим барабаном, а также лопатки, расположенные во внутренней полости фильтрующего барабана, канал для подвода суспензии в кольцевую камеру, патрубок для вывода осадка, расположенный на кожухе, патрубок для отвода фильтрата.

Цель изобретения — повышение эффективности фракционирования.

Это достигается тем, что горизонтальная площадь поперечного сечения кольцевой камеры непрерывно уменьшается от верхней части фильтрующего барабана к его нижней части.

На фиг. 1 схематически изображен вертикальный разрез устройства; на фиг. 2 — то же, разрез по А — А:, на фиг. 3 — — î же, с ситом из конических фильтрующих элементов.

Устройство содержит цилиндрический кожух 1, 15 установленный внутри него соосно с образованием кольцевой камеры " Б " вращающийся фильтрующий барабан 2 с фильтрующим ситом 3, лопатки 4 для предварительного раскручивания суспензии, расположенные над барабаном, укрепленные на валу 5 лопатки 6 во внутренней полости фильтрующего барабана, патрубки 7 и 8 для вывода осадка и отвода фильтрата, причем первый расположен на кожухе (фиг. 1).

В устройстве имеется канал " В " для подвода рб суспензии в кольцевую камеру " Б .

519114

Горизонтальная площадь поперечного сечения кольцевой камеры " Б " непрерывно уменьшается от верхней части фильтрующего барабана 2 к его нижней части.

Канал " В " сообщен с патрубком 9 через расположенное по его окружности в горизонтальной плоскости отверстие " а ".

В дне канала " В " выполнено центральное отверстие " б " для прохода суспензии в кольцевую камеру" Б".

В отверстии " а " установлены вертикальные стержни 10 для-предотвращения попадания крупных частиц в. канал " В" и для выравнивания потока суспензии.

В патрубке 9 имеются карманы 11 для сбора тяжелых примесей.

Патрубок 7 сообщен с кольцевой камерой " Б " через отверстие " в ", выполненное по окружности кожуха 1.

Площадь поперечного сечения патрубка 7 равномерно увеличивается по окружности кожуха в направлении отверстия " г ".

Патрубок 8 для вывода осадка смонтирован между фильтрующим барабаном 2 и неподвижным цилиндром 12, на котором укреплены лопатки 5 (фиг. 2).

Фильтрующее сито барабана 2 может быть выполнено из конических фильтрующих элементов 13, наружные поверхности которых, обращенные одна к другой, соединены радиальными перегородками 14 (фиг. 3).

При этом лопатки 6 укреплены на цилиндре 12 при помощи радиальных стержней 15.

Филътрующий барабан 2 может быть снабжен неподвижными лопастями 16, в результате чего достигается уменьшение толщины вихревого потока без уменьшения площади горизонтального поперечного сечения кольцевой камеры Б . Для предотвращения восходящего завихрения снаружи слоя суспензии, имеющего высокое содержание примесей, в кольцевой камере " Б " увеличивают количество ло пастей 16.

Для очистки определенных видов суспензий в кольцевую камеру " Б " добавляют промывочную жидкость (воду ) — кожух 1 снабжен патрубком 17 для подачи воды.

Устройство работает следующим образом.

Суспензия подается под давлением через патрубок 9 в кольцевую камеру" Б ".

При вращении вала 5 с помощью направляющих лопаток 4 суспензия в кольцевой камере раскручивается.

Вследствие действия центробежных сил в потоке частицы выносятся к поверхности кожуха 1 и скользят по ней.

Цилиндрический вихревой поток, развивающийся в суспензии, приводит к тому, что частицы с низкой скоростью осаждения будут удерживаться во взвеси парными завихрениями тэйлора, возникающими в вихревом потоке по окружности. Этот вихревой поток создает лучший эффект сепарации вследствие резкого возрастания скорости вращения в направлении уменьшения радиуса вращения, при этом центро.

Ь бежное ускорение более тяжелых частиц увеличивается резко при приближении их к фильтрующему ситу 3.

Наружный слой суспензии частиц, обогащенный примесями, удаляется под действием осевой составляющей скорости потока в кольцевой камере " Б ".

Под давлением потока суспензия проходит через отверстия фильтрующего сита 3 внутрь барабана 2.

Плавный градиент скорости в суспензии вдоль вращающегося фильтрующего сита 3 препятствует прохождению через него продолговатых частиц, при этом размер отверстий сита должен быть выбран таким, чтобы через него не могли пройти частицы размером больше установленного независимо от плотности этих частиц по сравнению с плотностью суспензии. Ь Очистка сита 3 может быть выполнена путем местных пульсаций давления, вызываемых повышением давления в клиновой щели между лопатками 6 и внутренней поверхностью сита 3 при вращении барабана 2, Очистка облегчается действием центробежных сил и плавного градиента скорости в суспензии снаружи фильтрующего сита; при этом создается препятствие к образованию пробок.

Патрубок 7 может иметь различную конструкцию для выполнения разных функций. Вместо стержней

10 может быть установлен цилиндр из перфорированного листового материала.

Канал " В " может быть выполнен так, что его дно будет соединено не с кожухом 1, а с направляющими лопатками 4 для предварительного раскручивания оуспензии. и и

При радиальном потоке в канал В касательная скорость потока будет увеличиваться, при этом разность скоростей суспензии и вращающегося барабана 2 вблизи отверстия" Б " уменьшится и затем совсем исчезнет. При прохождении потока в канале "В" от суспензии отделяется воздух и для его удаления канал соединен с устройством для удаления воздуха (на чертежах не показано ) .

При движении от отверстия " б " к кольцевой камере " Б "поток получает тангенциальное ускорение и в зависимости от размеров и геометрической формы траектории потока может быть изменена ра60 диальная скорость в определенной последовательнос. ти, а именно: замедление — ускорение — замедление.

Поток также изменяет направление, что приводит к лучшему отделению примесей и разрыву сплетений волокон, при этом изменение скорости должно подЬЬ держиваться на таком уровне, чтобы возмущение потока при изменении его направления было минимальным.

Для уменьшения времени пребывания примесей в кольцевой камере" Б "лопасти 16 можно располо49 жить по спирали окружности барабана 2.

519114

Формула изобретения

Устройство для очистки и фракционирования суспензий, содержащее кожух, установленный внутри последнего с образованием кольцевой камеры вращающийся фильтрующий барабан с фильтрующим ситом, лопатки для предварительного раскручивания суспензии, расположенные над фильтрующим барабаном, а также лопатки, расположенные

6 во внутренней полости фильтрующего барабана, канал для подвода суспензии в кольцевую камеру

/ патрубок для вывода осадка, расположенный на кожухе, патрубок для отвода фильтрата, о т л ича ю шее ся тем,что, с целью повышения эффективности фракционирования, горизонтальная площадь поперечного сечения кольцевой камеры непрерывно уменьшается от верхней части фильтрующего барабана к его нижней части.

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытиИ

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

Редактор Д. Пинчук

Заказ 2390/251

Составитель А. Бражникова . Ликович Коооектоп А. Лакида

Под лион ое

Техред М

Тираж 759

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