Радиальный полочный отстойник
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.03.80 (2 l ) 2892978/23 26 с присоединением заявкк РЙ— (23) Приоритет Опубликовано 15.12.81. Бюллетень М46 (5I)M. Кл. В 010 21/04 )аеудерстеенный квинтет ва делзи нзобретеннй н аткрытнй (53) УДК 628. .334.51 (088.8) Дата опубликования описания 18.12.81 г* «,,, „,, Н. А. Кудрявцев, B. М. Колинько, И. П. ронин, В. А. Вайдуков, Л. Я. Есипович и В. В. Зрфейй"-- - ЗЗ. j < «j%p;pг ° . (72) Авторы изобретения «. I Дзержинский филиал Научно-исследовате института химического машиностроения и политехнический институт им. А. А. Жданова (7l ) Заявители (54) РАДИАЛЬНЫЙ ПОЛОЧНЫЙ ОТСТОЙНИК Изобретение относится к разделению жидких неоднородных систем, а именно к аппаратам для разделения суспензий под действием силы тяжести, и может быть использовано в химической, целлюлознобумажной и других отраслях промышленS ности, в частности для очистки сточных вод от механических примесей. Известен радиальный полочный отстой-. ник, содержащий круглый чан с коничес- . 10 ким диищем, устройство для равномерного распределения поступающих стоков, устройство для сгребания осадка, ферму для установки привода сгребаюшего устройства, наклонные осадительные полки, расположенные в полости чана и сгруппированные в блоки, кольцевые беговые дорожки, укрепленные на опорных фермах, расположенных под лопастями сгребающего устройства, и катки, укрепленные на блоках, упирающиеся на беговые дорожки. В известном радиальном полочном отстойнике наклонные осадительные полки обеспе-. чивают поперечное перемещение разделяемой смеси относительно полок и он обладает повышенной технологичностью и эффективностью использования за счет обеспечения подвижности блоков осадительных полок (11. Тем не менее известный отстойник обладает недостаточной эффективностью разделения, обусловленной неравномерностью поля скоростей по высоте и длине аппарата из- эа различной длины линий тока жидкости, осаждения твердых частиц в межполочном пространстве и увеличения концентрации твердой фазы в движущейся . жидкости (суспензии) сверху вниз, а также увеличения толщины слоя осадка на наклонных осадительных полках сверху вниз. При этом относительно высокая скорость потока суспензии в верхних слоях приводит к повышенному выносу твердых частиц в сливной желоб, а неравномерность поля скоростей приводит к неполному использованию съема аппарата при разделении суспензии. 889038 Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату и технической сущности является радиальный полочный отстойник, содержащий корпус, выполненный в виде вертикального круглого чана, конусообразное дни|це, устройство для равномерного распределения поступающей суспензии, расположенное в центральной ча- сти корпуса, устройство для сгребания осадка на днище корпуса, состоящее из 10 радиально направленных лопастей, снабженное приводом вращения, наклонные 1 осадительные полки, располокенные над сгребающим устройством, средства для отвода осветленной воды и осадка. Для fÇ более равномерного распределения в нем исходной суспензии по высоте в месте Входа ее в блоки 1иклонных осадптельных полок отстой1шк снабжен тремя соосными концентричными цилиндрическ1цгц перфо- 26 рированными перегородками, установленными с возможностью враще1п1я п размещенными между узлом ввода исходной жидкости и блоками полок (2). Однако данный отстойник обладает и - 2 достаточной равномсрностью распределения потока жидкости внутри блоков наклонных полок и, как следствие, недостаточнои эффейтивность1о разделения, Относительно высокая скорость потока суспензни, соз- ЗО даваемая в верхних слоях, приводит к повышенному выносу твердых частиц в слив, а неравномерность поля скоростей приводит к Неполному использоваци1о обьема аппарата для разделеНИя суспе1юнй. 33 цель изобретения - повыше1ц1е эффективности разделения за счет выравнива1ц1я поля скоростей по высоте и длине межполочного пространства отстойника. Поставленная цель достигается тем, о что Наклонные осадительные полки выполнены составными в радиальном направлении, а перфорированные перегородки выполнены плоскими и размещены в местах стыковки полок между собой и по их торцам. д При этом отношение расстояния между перфорированными перегородками к диаметру перфораций составляет 25-80. Кроме того, отношение суммарной площади перфораций перегородки в обшей ее 5а площади составляет 0,05-0,25, Выполнение наклонных осадительных полок составными в радиальном направленки с установкой в местах их стыковки и цо их торцам поперечных перфорированных перегородок позволяет выравнить поля скоростей по высоте и длине внутри межполочного пространства. Коэффициент гидравлического сопротивления перфораций перфорированных перегородок возрастает с увеличением скорости потока, т.е. сопротивление перфораций увеличивается в слоях потока суспензии, текущих через отверстия в перфорированной перегородке с большей скоростью. Таким образом, быст ротекушие слои суспензии притормаживаются, что приводит к выравниванию поля скоростей по высоте аппарата. Для повышения эффективности разделения расстояние между перфорированными перегородками должно обеспечивать ламинарный режим течения разделяемой суопензии, а также обеспечивать оптималь ное соотношение двух действующих противоположно факторов: увеличение энерго затрат и уменьшение длины зоны ламинарногD течения при уменьшении расстояния между перфорированными перегородками, увеличение неравномерности распределения поля скоростей при увеличении . расстояния между перегородками. Если отношение расстояния между перфорированными перегородками к диаметру отверстий меньше 25, то не происходит заметного повышения эффективности разделения по сравнению с известными отстойниками изза увеличения вредного влияния зон гидродинам11ческой стабилизации (установле1шя потока после прохождения им через распределительные отверстия). При значении отношения расстояния между перфорированными перегородками большем 80 также не происходит заметного повышения эффективности разделения по сравнению с известными отстойниками из-за увеличения влиян11я неравномерности поля скоростей. При эначе11ии отношения суммарной площади перфораций к общей площади пер форированной перегородки меньшем 0,05 происходит значительное увеличение энергозатрат вследствие увеличения гидродинамического сопротивления перегородки, при этом не происходит заметного увеличения эффективности разделения и, кроме того, возрастает вероятность заб ки отверстий. При отношении площади перфо-; раций к обшей плошади перфорированной перегородки большем 0,25 также не происходит заметного. увеличения эффективности разделения по сравнению с известными отстойниками, поскольку снижается степень изменения сопротивления перфораций в различНых по высоте слоях потока суспензии, что также приводит к уменьшению фактора выравнивания поля скоростей по высоте отстойника. выхода осадка. Число окон 28 соответствует числу лопастей 10, причем окна 28 расположены со стороны рабочих поверхностей лопастей 10 по ходу их вращения. Для повышещи эффективности разделения наклонные осадительные полки 6 и 7, входящие в блоки 5, выполнены состав ными из частей 29 в радиальном направлении, причем в местах стыковки составных частей 29 между собой и по торцам полок установлены перфорированные перегородки 30. Перфорированные перегородки 30 укрепляются между частями 29 полок 6 и 7 и с торцов блоков 5 планками с помощью крепежных болтов. Радиальный . полочный отстойник работает следуюпщм образом. Исходную суспензию подают снизу по подводя.цей трубе 3 в перфорированную распределительную трубу 4. Через отверстия в стенке трубы 4 суспензия поступает в полость чана 1 в пространство между наружной поверхностью трубы 4 и блоками 5. При движении суспензии в этом пространстве из нее выпадают наиболее крупные и тяжелые примеси, которые осаждаются на днище 2. Мелкие и легкие частицы поступают на тонкослойное разделение в межполочное пространство блоков 5. Исходная суспензия направляется через кольцевой отражатель 27, внутренний фартук 25 и минимальный зазор между ними в межполочное пространство блоков 5. Благодаря наличию перфорированных перегородок 30 на внутреннем и наружном торцах блоков 5 и внутри их между чаотями 29 наклонных полок 6 и 7 скорости разделяемого потока суспенэии выравниваются по высоте и по длине межполочного пространства. Проходя вдоль межполочного пространства блоков 5, образуемого наклонными осадительными полками 6 и 7, с небольшой скоростью, суспензия освобождается от твердых примесей. Осветленная жидкость, прошедшая через наружные перфорированные перегородки 30 блоков 5, собирается в сливной желоб 14, установленный в верхней части чана 1, и отводится по назначению. Благодаря наличию наружного фартука 26 осветленная вода не разбавляет осадок под блоками 5. При перемешении сгребаюшим устройством осадок частично вспучивается но не выносится в зону осветления, прилегаюшую к сливному желобу 14, вследствие наличия фартука 26. Перемешаясь от периферии к центру при помощи рабочих псверхностей лопастей 10, осадок попадает -в окна 28 кольцевого отражателя 27, а 5 88903 1!а фиг. 1 представлен предлагаемый отстойник, вертикальный разрез; на фиг.2узел I на фиг. 1; на фиг. 3 — вид по стрелке A на фи г. 2; на фиг. 4 — вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 5 — раз- з рез В-В на фщ". 1. Отстойник состоит из чана 1 цилиндрической формы с коническим днищем 2, подводящей трубы 3, расположенной под чаном 1, устройства для равномерного 1О распределения суспензии при вводе, выполненного в виде перфорированной по всей высоте трубы 4, соосной с чаном 1, блоков 5, собранных из радиальных наклонных осадительных полок 6 и 7, скреп- % ленных посредством каркаса из труб 8, сгребающего устройства, состоящего из плоских ферм 9 и лопастей 10, расположенного в пространстве между блоками 5 и днищем 2 чана 1, моста 11, распо- М ложенного над чаном 1 выше уровня воды в отстойнике, с периферийным приводом 12, звездообразной горизонтальной рамы 13, сливного желоба 14 и устройства для сбора осадка. Блоки 5, размещенные рав- И номерио по окружНости отстойника, выполнены в виде отдельных секторов, размепенных от центра к периферии. В центральной части отстойника внутри трубы 4 расположены по окружности стойки 1 5, на щ которых установлена плита 16 рамы 13. На плите 16 размещен кольцевой рельс, на который опираются катки рамы 13.. Концы лучей рамы 13 жестко соединены стержнями 17 с фермами сгребающего устройства. Устройство для сбора осадка состоит из приямка 1 8 и скребков 1 9. Полки 6 и 7 устанавливаются зигзагообразно в два яруса (верхний 6 и нижний 7). Угол наклона полок 6 и 7 в ярусах может быть одинаковым либо различным. В периферийной части днища 2 отстойника размещена кольцевая опора 20, к которой прикреплены радиальные балки 21. Внутренные концы балок 21 соединены между собой- вертикальным круговым кольцом 22. Блокй 5 снабжены катками 23 для перемещения и поворота их при установке, опирающимися на кольцевые швеллеры 24, укрепленные на радиальных балках 21. Бло39 ки 5 снабжены внутренним 25 и наружным 26 фартуками, установленными соответственно по внутреннему и наружному диаметрам блоков 5 и закрепленными в зоне нижних оснований блоков. На верхних основаниях плоских ферм 9 концентрично фартуку 25 внутри него с минимальным зазором установлен кольцевой отражатель 27, в котором выполнены окна 28 для 88903 2Р затем сгребается лопастями 10 в приямок 18. При появлении необходимостч осмотра и проверки состояния полочных поверхностей соответствующие блоки 5 сдвигают, перемещая их на катках 23 по кольцевым швеллерам 24 до такой степени, что между блоками 5 образуется проем, 1 достаточиый для выемки их из полости чана 1 с помощью грузоподъемого устройства. Использование на Балахнинском целлюлозно-бумажном комбйнате для очистки сточных вод от механических примесей взамен трех радиальных отстойников ди- 3 аметром 40 м и производительностью 2000 м /ч одного радиального полочного отстойника диаметром 40 м с длиной по= лок 9,3 м, высотой блока полок на вхо, де в межполочное пространство 3 м, с 26 блоками наклонных полок шириной 2,68м . на выходе из блоков и 1,1 м на входе в блоки, в каждом блоке которого устро» ены 4 перфорированные перегородки с диаметром перфораций 60 мм и числом от- 25 верстий соответственно 616, 491, 372 и 252, отношением плошади перфораций к плошади перегородок равным 0,22, с расстбянием между перегородками 3,1 м позволяет повысить эффективность очи стки ! ЗО в 1,6 раза и создать тем самым 1 млн. 300 тыс. руб. экономии в год. Экономический же эффект, создаваемый за счет установки перфорированных перегородок в радиальном полочном отстойнике по сравнению с известным полочным отстойником, составляет 160 тыс. руб. в год. 8 8 Формула изобретения 1. Радиальный полочный отстойник, содержащий чан цилиндрической формы с коническим днищем, подводящую трубу, устройство для равномерного распределения суспензии, блоки наклонных 1 осадитель ных полок, сгребаюшее устройство, сливной желоб, устройство для сбора осадка, включающее приямок и скребки, перфорированные перегородки для распределения суспензии в блоках наклонных полок, о тл и ч а ю.шийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет выравнивания поля скоростей по высоте и длине межполочного пространства отстойника, наклонные осадительные полки выполнены составными в радиальном направлении, а перфорированные перегородки выполНены плоскими и размещены в местах стыковки полок между собой и по их торцам. ,2. Отстойник по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что отношение расстояния между перфорированными перегородками к диаметру перфораций составляет 25-80, 3. Отстойник по и. 1, о т л и ч а ю щ и и с,я тем, что отношение суммарной площади перфораций перегородки в общей се плошади составляет 0,05-0,25, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2633798, кл. В 013 21/24,. 1978. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2683320,кл. B 01D 21/04, 1 978. 889038 8-8 Составитель Л. Руденко Редактор Л. Плисак Техред С. Мигунова Корректор Г. Назарова Заказ 1 0806/11 Тираж 709 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
