Канальный сифонный сгуститель

 

1 11860809

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 318413 (22) Заявлено 31.05.79 (21) 2773421/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 07.09.81 (51) М. Кл

В 01Р 21/00

Государственный комитет

СССР (53) УДК 66.063.942 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Н. А. Кудрявцев, В. М. Колинько, И. П. Пронин, Л. Я. Есипович, В. В. Зинкевич, В. А. Вайдуков и В. И. Б

Изобретение относится к области разделения жидких неоднородных систем, а именно к сгустителям, и может быть применено в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, в частности для отделения твердых частиц от сточной воды.

По основному авт. св. № 318413 известен сгуститель, содержащий корпус, внутри которого расположены наклонные плоскости и отбойники, размещенные под ними, образующие канал вывода осветленной жидкости в верхней части наклонных плоскостей, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса осветл ения, он снабжен перфорированными перегородками, размещенными в каналах над отбойниками. Благодаря наличию отбойников с перфорированными перегородками в местах вывода осветленной жидкости в определенной степени предотвращается смешивание потоков осветленной жидкости, которые движутся под наклонными плоскостями, и сгущенного осадка, движущегося по плоскостям (1).

Однако для обеспечения оптимальной работы сгустителей с каналами, снабженными отбойниками, длина последних должна быть вполне определенной и по данным исследований составлять 4 — б см по

2 высоте канала. При больших длинах отбойников появляются нежелательные для работы сгустителя циркуляционные токи, ухудшающие эффективность разделения.

5 Ввиду того, что перфорированные перегородки в известном сгустителе установлены в полостях ограниченной высоты, их длина составляет относительно небольшую часть общей высоты осадительного канала и, та10 ким образом, перфорированные перегородки в известном сгустителе служат, в основном, для регулирования количества выводимой осветленной жидкости посредством частичного перекрытия отверстий в перфо15 рированных перегородках шиберами. Таким образом, роль перфорированной перегородки по устранению смешивания потоков сгущенного осадка и осветленной жидкости черезвычайно мала, устранение же

20 перемешивания потоков исходной суспензии, осветленной жидкости и сгущенного осадка предотвращается в определенной степени за счет наличия отбойников.

Известен также канальный сифонный

25 сгуститель, содержащий герметичную камеру с системой наклонных осадительных каналов, патрубками для подачи исходной суспензии, вывода осветленной жидкости и разгрузки сгущенного осадка. Осадитель30 ные каналы сгустителя снабжены разгру860809

3 зочными карманами, наличие которых в значительной степени исключает повторное взвсшивание выводимого в камеру сгущения осадка восходящим потоком исходной суспензии в местах ввода последней в наклонные осадительные каналы (2).

Однако известный канальный сифонный сгуститель обладает недостаточной эффективностью разделения суспензий вследствие того, что восходящие потоки по высоте осадительных каналов взаимодействуют с нисходящими потоками сгущенного осадка, что приводит к уносу пограничных слоев осадка восходящими потоками разделяемой суспензии в сборник осветленной жидкости. Кроме того, толщина слоя осадка по высоте осадительных каналов увеличивается сверху вниз, вследствие чего разделяемая суспензия движется в расширяющихся полостях, ограниченных сверху верхними поверхностями осадительных каналов, а снизу — слоем осадка, сползающим вниз. Такое движение разделяемой суспензии в расширяющихся полостях дестабилизирует поток и приводит к повышению выноса твердых частиц в осветленную жидкость.

Целью изобретения является повышение эффективности разделения за счет предотвращения повторного взвешивания осадка по всей высоте осадительных каналов восходящим потоком разделяемой суспензии.

Поставленная цель достигается тем, что в известном канальном сифонном сгустителе осадительные каналы снабжены перфорированными перегородками, установленными по всей высоте каналов над разгрузочными карманами и размещенными от нижних поверхностей каналов на расстоянии, меньшем ширины карманов, а перфорации перегородок выполнены в шахматном порядке, при этом проекции перфораций, расположенных на соседних по высоте уровнях, на плоскости, перпендикулярны перфорированным перегородкам и перекрыты друг другом.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого сгустителя; на фиг. 2 — то же, вид слева, вертикальный разрез; на фиг.

3 — сечение А — А фиг. 1, Канальный сифонный сгуститель содержит герметичную камеру 1, наклонно расположенные плоскости 2, образующие осадительные каналы 3, объединенные в батареи 4. Верхняя часть батарей 4 соединена трубой 5 с ванной гидрозатворов 6, образуя тем самым сифонное устройство.

Для подачи исходной суспензии в сгуститель служит патрубок 7. Для обеспечения постоянства уровня сгуститель оснащен переливным порогом 8.

Для вывода сгущенного осадка в нижней части осадительных каналов 3 размещены разгрузочные карманы 9, Для разгрузки сгущенного осадка из карманов 9 служат

5 о

)г

25 зо

55 бО

4 окна 10, расположенные в боковых поверхностях осадительных каналов 3. Осадительные каналы 3 снабжены по всей их высоте перфорированными перегородками 11, установленными над разгрузочными карманами 9 и размещенными от нижних поверхностей каналов 3 на расстоянии, меньшем ширины карманов 9. Перфорации 12 перегородок 11 выполнены в шахматном порядке таким образом, что проекции перфораций 12, расположенных на соседних по высоте уровнях на плоскости Б — Б, перпендикулярных перфорированным перегородкам 11, перекрыты друг другом (по участкам ab и cd). При этом расстояние между перфорированной перегородкой 11 и нижней поверхностью канала 3 следует выбирать таким образом, чтобы не происходило накапливания осадка в зоне между верхней поверхностью канала 3 и перфорированной перегородкой 11, чтобы общее сопротивление перфораций 12 было больше, чем сопротивление потоку разделяемой суспензии при движении его между верхней поверхностью канала 3 и перфорированной перегородкой 11, а также, чтобы слой осадка на нижней поверхности канала 3 был значительно толще, чем на соответствующей перфорированной перегородке 11.

Канальный сифонный сгуститель работает следующим образом.

Исходная суспензия через патрубок 7 поступает в камеру 1 и поднимается по осадительным каналам 3 в пространствах между нижними поверхностями наклонно расположенных плоскостей 2 и верхними поверхностями перфорированных перегородок 11 благодаря работе сифонного устройства. Уровень жидкости в ванне гидрозатворов 6 всегда постоянный и ниже уровня в камере 1. Сползающий по верхним поверхностям перегородок 11 (по промежуткам между перфорациями 12) осадок попадает в последние и далее — в пространство между нижними поверхностями перегородок 11 и нижними поверхностями осадительных каналов 3. При этом осадок при прохождении двух любых соседних по высоте уровней перфораций 12 гарантированно без длительной задержки на перфорированных перегородках 11 уходит под них. Так как перфорированные перегородки 11 размещены на меньшем расстоянии от нижних поверхностей осадительных каналов 3, чем ширина разгрузочных карманов 9, осадок с промежутков перфораций

12, крайних к карманам 9, полностью удаляется в последние. Из карманов 9 сгущенный осадок разгружается на обе стороны через окна 10.

Изобретение позволяет повысить эффективность разделения суспензий за счет отвода основной части осадка через перфорации в перегородках в пространства меж860809

= 1,19, 0,21 ду нижними поверхностями осадительных каналов и перфорированными перегородками и локализации тем самым в этих пространствах взаимовлияния сползающего осадка и выходящего потока осветленной жидкости, предотвращения повторного взвешивания осадка; уменьшения толщины слоя отстаивания, так как твердые частицы, попадая в пространства между нижними поверхностями каналов и перфорированными перегородками, уже отделяются от потока разделяемой суспензии ввиду того, что последняя не проходит через перфорации, если их суммарное сопротивление превосходит сопротивление потоку разделяемой суспензии между верхними поверхностями осадительных каналов и перфорированными перегородками; уменьшения толщины и выравнивания слоя осадка на перфорированных перегородках во всей высоте осадительных каналов, что позволяет ламиниризовать и более эффективно разделять поток суспензии в пространствах между верхними поверхностями осадительных каналов и перфорированными перегородками.

В предлагаемом канальном сифонном сгустителе может быть достигнуто повышение эффективности разделений суспензий на 10 — 25О/О по сравнению с известным канальным сгустителем. Так, при сравнительном испытании в лаборатории Дзержинского филиала НИИхиммаш известного и предлагаемого сгустителей на сточных водах после электрообессоливающих установок в ПО «Горьковнефтеоргсинтез» (г. Кстово) с концентрацией твердой фазы исходной суспензии 2,1 кг/м и плотностью твердой фазы 2,2.10 кг/м через известный сгуститель с числом наклонно расположенных плоскостей п=11, расстоянием между ними /е — — 0,8.10 — м, шириной W=1 м, длиной L=2 м, установленных под углом и=

=60 к горизонту, с шириной карманов

0,32 10 — м подавали сточные воды с расходом Q=2,5 м /ч. При этом концентрация твердых частиц в сгущенном осадке составила (при диаметре выходного патрубка

0,12 10 — м) — 31 кг/м, а в осветленной жидкости — 0,25 г/л. При установке перфорированных перегородок параллельно наклонно расположенным плоскостям на расстоянии 0,2.10 м с числом рядов перфораций по высоте 73, диаметром перфораций, одинаковым по высоте и ширине перфорированной перегородки, равным 0,15

° 10- м, расстояниями между центрами перфораций, расположенных по перегородке в шахматном порядке, равными 0,25 10 — м, 5

25 зо

4О

55 концентрация твердой фазы в сгущенном осадке составила 35 кг/мз при производительности по сгущенному осадку Q„„=

=0,136 м /ч, а концентрация твердых частиц в осветленной жидкости составила

0,21 г/л при производительности по сливу

Q„в=2,364 мз/ч

Сравнительные испытания показали, что предлагаемый сгуститель обладает более высокой эффективностью разделения q, определяемой по формуле (q, ) предл..

71—

S (q,„) изв. где (д,,) изв., (д,,) предл. — соответственно, концентрации твердой фазы в сливе в известном и предлагаемом сгустителях.

В данных испытаниях величина ) составила: т. е. эффективность разделения повышается на 19 .

В условиях ПО «Горьковнефтеоргсинтез» повышение эффективности разделения на величину порядка 20 /О в расчете на 2 аппарата общей производительностью 300 м /ч приносит экономический эффект 30 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Канальный сифонный сгуститель по авт. св. № 318413, отл ич а ющи и ся тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет предотвращения повторного взвешивания осадка по всей высоте осадительных каналов восходящим потоком разделяемой суспензии, осадительные каналы снабжены перфорированными перегородками, установленными по всей высоте каналов над разгрузочными карманами и размещенными от нижних поверхностей каналов на расстоянии, меньшем ширины карманов, а перфорации перегородок выполнены в шахматном порядке, при этом проекции перфораций, расположенных на соседних по высоте уровнях, на плоскости перпендикулярны перфорированным перегородкам и перекрыты друг другом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 623832, кл. С 02С 1/26, В 01D 21/10, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 318413, кл. В 03d 3/00, В 01Р 21/00, 1966 (прототип).

860809

Puz, Р

Составитель Л. Руденко

Редактор Л. Курасова Техред М. Гайдамак Корректоры: О. Тюрина и Е. Осипова

Заказ 1889/5 Изд. № 528 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2