EA027041B1 - Распределительная камера отстойника/осветлителя со спиральными внешними границами - Google Patents

Распределительная камера отстойника/осветлителя со спиральными внешними границами Download PDF

Info

Publication number
EA027041B1
EA027041B1 EA201300459A EA201300459A EA027041B1 EA 027041 B1 EA027041 B1 EA 027041B1 EA 201300459 A EA201300459 A EA 201300459A EA 201300459 A EA201300459 A EA 201300459A EA 027041 B1 EA027041 B1 EA 027041B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
distribution chamber
spiral
side wall
shelf
inlet
Prior art date
Application number
EA201300459A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201300459A1 (ru
Inventor
Луис Фернандо Эчеверри
Original Assignee
Эф-Эл-Смидт А/С
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эф-Эл-Смидт А/С filed Critical Эф-Эл-Смидт А/С
Publication of EA201300459A1 publication Critical patent/EA201300459A1/ru
Publication of EA027041B1 publication Critical patent/EA027041B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2405Feed mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2411Feed mechanisms for settling tanks having a tangential inlet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/02Settling tanks with single outlets for the separated liquid
    • B01D21/04Settling tanks with single outlets for the separated liquid with moving scrapers
    • B01D21/06Settling tanks with single outlets for the separated liquid with moving scrapers with rotating scrapers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2427The feed or discharge opening located at a distant position from the side walls

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

В изобретении описана распределительная камера для отстойника/осветлителя, имеющая корпус (40) распределительной камеры, входную часть (41) распределительной камеры, боковую стенку (42) и выходное отверстие (48). У верхнего по направлению потока края входной части (41) распределительной камеры подсоединен по меньшей мере один входной желоб (21) подачи текучей среды. Боковая стенка (42) имеет нецилиндрическую криволинейную периферийную поверхность, формирующую наиболее удаленную по радиусу граничную поверхность для текучей среды для входного потока (60) поступающей текучей среды. Нецилиндрическая криволинейная периферийная поверхность может включать части витой, винтообразной, геликоидальной поверхности, поверхности с составной кривизной, сплайновой или спиральной поверхности. Предлагаемые в изобретении распределительные камеры обеспечивают равномерный входной поток в отстойный резервуар по выходным частям распределительной камеры, регулирование градиентов скоростей и скоростей касательного напряжения, защиту флоккунированных агломераций, нормализацию режима седиментации в отстойном резервуаре и исключение больших локальных ускорений и неоднородностей потока.

Description

Настоящее изобретение относится к седиментационным системам, используемым для разделения жидких и твердых компонент подаваемой взвеси, и, в частности, относится к устройствам распределительных камер, применяемым в резервуарах отстойниках/осветлителях.
Уровень техники
Резервуары отстойники/осветлители используют в разных отраслях для разделения подаваемой взвеси, содержащей взвешенные частицы или несущую твердые частицы текучую среду, с получением осветленной жидкой фазы, имеющей пониженную концентрацию твердых частиц по сравнению с подаваемой взвесью, и глубинного потока, имеющего более высокую концентрацию твердых частиц, чем подаваемая взвесь. Резервуары отстойники/очистители обычно содержат отстойник, имеющий дно и сплошную стену, ограничивающую объем, внутри которого протекает процесс очистки. Кроме того, резервуары отстойники/осветлители содержат входную подающую трубу, служащую для ввода входного потока, и выход глубинного потока, служащий для удаления осажденной твердой фракции из резервуара, а также выпускную трубу текучей среды для направления осветленной жидкости из резервуара. Резервуары отстойники/осветлители могут также содержать скребковое устройство, имеющее гребки для очистки дна резервуара, и могут содержать сливной желоб или кольцевую трубу для сбора осветленной жидкости вблизи верха резервуара.
Резервуары отстойники/осветлители описанного типа действуют путем введения входного потока в объем резервуара, в котором поступившая в резервуар текучая среда остается на период, достаточный для осаждения твердой фракции из текучей среды за счет гравитации. Взвешенные частицы, осажденные к дну резервуара, образуют у дна резервуара отстойный слой, удаляемый через выход глубинного потока. Осветленная жидкость скапливается вверху или вблизи верха резервуара отстойника/осветлителя и выводится из резервуара для дальнейшей обработки или сброса. В некоторых устройствах осаждение взвешенных частиц может быть усилено за счет добавления флокулянтов или полимеров, формирующих агломерации, оседающие быстрее. Во многих устройствах задачей осветления текучей среды является интенсификация процесса осаждения с целью увеличения выхода твердого материала и тем самым увеличения его добычи.
Многие резервуары отстойники/осветлители выполняются с распределительной камерой, как правило, расположенной внутри резервуара по его центру, в которую попадает входной поток поступающей в резервуар текучей среды. Распределительная камера в общем служит для снижения скорости текучей среды, составляющей входной поток, так чтобы энергия, заключенная в этом потоке, могла до некоторой степени рассеяться до поступления в резервуар. Рассеяние энергии входного потока уменьшает негативное воздействие, оказываемое этим входным потоком на скорость осаждения взвешенных частиц в резервуаре. Иными словами, введение в отстойник/осветлитель входного потока с высокой скоростью текучей среды приводит к образованию турбулентности в резервуаре и уменьшению скорости осаждения взвешенных частиц. Распределительная камера может быть построена различными путями, приводящими к усилению рассеяния энергии, заключенной во входном потоке текучей среды, поступающей в резервуар; смотри, например, патент И8 3006474 на имя РйсЬ и патентную публикацию 2009/0173701 на имя Едай.
Анализ потока текучей среды для обычных распределительных камер показывает, что имеются участки с высокой скоростью текучей среды, на которых входной поток текучей среды, поступающей в резервуар, разрывается по касательной и разрушает наведенный вихревой поток текучей среды в центральных частях распределительной камеры. Поэтому на этих участках обнаруживаются высокие скорости касательного напряжения и неоднородности потока. Такие высокие скорости касательного напряжения и неоднородности, как правило, создают неравномерное распределение смеси, выходящей из распределительной камеры, особенно при увеличении диаметра распределительной камеры и изменении ее коэффициента формы. Эти проблемы могут быть приписаны дискретной подаче входного потока через один или несколько локальных входов, где направленные по касательной входные трубы создают потоки, резко нарушающие наведенный вихревой поток внутри распределительной камеры.
Было предложено несколько путей улучшения распределения потока в распределительных камерах обычного типа. Например, предлагались заградительные элементы и диафрагмы для обеспечения улучшенного распределения за счет эффекта трения или падения давления, связанного с пограничными слоями и высокими скоростями касательного напряжения. Однако такие решения основываются на трении и поэтому могут требовать дополнительной мощности для нагнетания или избыточной потенциальной энергии текучей среды для преодоления фрикционных потерь. Кроме того, такие решения имеют определенные ограничения по работоспособности.
Фиг. 20-23, 26 и 28 иллюстрируют некоторые проблемы, связанные с обычными распределительными камерами с тангенциальным входом. На фиг. 20 показан резервуар отстойник/осветлитель, содержащий обычную распределительную камеру с тангенциальным входом, имеющую круглую или цилиндрическую форму. Скребковая конструкция 10 отстойника крепится с возможностью вращения на центральной стойке 11 или от мостового привода (не показан). Приводной механизм 12 любого известного типа крепится вверху стойки или на мосту, обеспечивая вращательный момент, прилагаемый к скребко- 1 027041 вой конструкции 10. В данном частном варианте выполнения на стойке 11 крепится внутренний край переходного моста 13, в то время как некоторые механизмы отстойника также крепятся на этом мосту.
Скребковая конструкция 10 содержит центральный вертикальный каркас 14, охватывающий стойку, и имеющие вид ферм скребки, жестко скрепленные с каркасом и выступающие от него. Скребковая конструкция 10 имеет одну пару длинных скребков 15, 16, противоположных друг другу, и, при необходимости, пару коротких скребков 17, 18, расположенных под прямым углом к ним, причем все скребки снабжены средствами перемещения отложений или транспортными лопастями 19, прикрепленными к низу скребков.
Скребковая конструкция 10 работает в отстойнике 20, в который входной поток 2060 взвеси, пульпы или суспензии поступает по подающей трубе или подающему желобу 21. Подающий желоб 21 заканчивается в распределительной камере 2040, имеющей цилиндрический корпус 2042, охватывающий верхнюю часть скребковой конструкции 10 и закрепленный на стойке 11.
Резервуар 20 может быть обычной конструкции, включающей дно 24 в виде пологого перевернутого конуса, образующее кольцевой приямок 25 вокруг стойки, в который осажденный взвешенный материал сдвигается скребковой конструкцией 10. Скребковые ножи 26, выполненные воедино со скребковой конструкцией 10 и имеющие форму, в основном, соответствующую профилю приямка 25, перемещают собранные отложения к месту удаления из приямка, например, через отводную трубу 27.
Подающий желоб 21, как правило, соединяется с распределительной камерой 2040 выше по потоку, хотя он может просто проходить в нее или располагаться над распределительной камерой 2040, подавая в нее поток 2060 взвеси. Распределительная камера 2040 имеет кольцевую полку 2049 (фиг. 21) с внутренним краем 2047, образующим круговое выходное отверстие 2048, и круговым наружным краем 2045, прилегающим к цилиндрической боковой стенке 2042 распределительной камеры. Подающий желоб 21 соединен с распределительной камерой 2040 через входную часть 2041 распределительной камеры, так чтобы подавать поток 2060 взвеси тангенциально по круговой траектории внутрь распределительной камеры вдоль цилиндрической боковой стенки 2042. Подающий желоб 21 или входная часть 2041 распределительной камеры может включать смесительное устройство, содержащее сопло, проходящее в открытый или закрытый канал и служащее для разбавления потока 2060 взвеси осветленной жидкостью из окружающего резервуара 20 отстойника/осветлителя за счет импульсного процесса подачи или смешивания (смотри, например, патенты И8 5893970 и 5389250).
Обращаясь к фиг. 22А, можно видеть, что на ней показаны вертикальные выходные скорости для обычной распределительной камеры 2040 с тангенциальным вводом, имеющей цилиндрическую боковую стенку 2042. Поток 2060 взвеси движется через входную часть 2041, проходит точку пересечения 2043 и далее вдоль кольцевой полки 2049 и цилиндрической боковой стенки 2042, при этом текучая среда проходит через выходное отверстие 2048 и неравномерно поступает в резервуар 20. Для показанного частного варианта выполнения был сделан расчетный анализ динамики текучей среды в предположении, что средний размер распределительной камеры составляет 6 м в диаметре, скорость входного потока составляет приблизительно 1,8 м/с, скорость осаждения - приблизительно 20 м/ч и содержание агломераций взвешенных частиц в воде приблизительно 12 мас.%, причем коагулированные частицы имеют диаметр приблизительно 2 мм. Как показано, вертикальные скорости потока наибольшие на протяжении первых 90° по окружности распределительной камеры 2040. Можно видеть, что на имеющем вид полумесяца участке 2102 поступающий материал выходит строго вертикально со скоростью приблизительно 1,0-1,5 м/с в отстойник 20 вблизи внутреннего края 2047 выходного отверстия 2048. Такие высокие скорости могут привести к разрушению агломерированных частиц, нарушению осажденного слоя у дна отстойника 20 или неравномерному распределению агломерированных частиц по окружности резервуара 20, следствием чего может быть снижение общей эффективности работы отстойника/осветлителя и, возможно, общая перегрузка привода скребкового механизма. Второй неравномерный кольцевой пояс 2104 текучей среды, расположенный по радиусу внутри участка 2102 и внутреннего края 2047, выходит в отстойник с немного меньшей направленной вниз скоростью, составляющей приблизительно 0,5-1,0 м/с. Третий неравномерный кольцевой пояс 2106 текучей среды, расположенный по радиусу внутри участка 2104, выходит вниз в отстойный резервуар 20 с еще меньшей скоростью, лежащей между 0,5 м/с и нулем. Большая центральная область 2108, составляющая основную часть отверстия 2048, занята текучей средой, медленно движущейся вверх, удаляясь от дна 24 резервуара 20 со скоростью до 0,5 м/с.
На фиг. 22Б показаны вектора 2010 скорости, выходящие из нижней части распределительной камеры 2040 вблизи внутреннего края 2047. Можно видеть, что участок 2047 наиболее высокой выходной скорости текучей среды показан на первых 180° вихревого потока, и участок 2072 меньшей выходной скорости текучей среды показан на последних 180° вихревого потока. На фиг. 22В показана область 2082 увеличенного ускорения при прохождении входного потока от входной части 2041 в распределительную камеру, и зона 2084 увеличенной скорости текучей среды, прилегающая к внутреннему краю 2047 на первых 90° вихревого потока. На фиг. 22Г также изображены область 2082 увеличенного ускорения и зона 2084 увеличенной скорости текучей среды, показанные на фиг. 22В.
На фиг. 23 отражена попытка отклонить большие начальные скорости текучей среды, направлен- 2 027041 ные вниз, в распределительной камере с тангенциальным входом, аналогичной одной из представленных на фиг. 22А-22В, путем введения хордовой конструкции 2144, соединяющей две точки на внутреннем краю 2147 кольцевой полки 2149. Однако, как показано, анализ динамики текучей среды говорит о том, что поток 2160 взвеси движется через входную часть 2141, вдоль как внутренней полки 2149, так и цилиндрической боковой стенки 2142, при этом текучая среда проходит через круговое отверстие 2148 и поступает в резервуар 20 неравномерно. Кроме того, конструкция 2144 уменьшает как длину периметра, так и площадь выходного отверстия 2148, а также увеличивает число локальных ускорений текучей среды. Для частного варианта выполнения, показанного на фиг. 23, снова был выполнен анализ динамики текучей среды в предположении, что средний размер распределительной камеры составляет 6 метров в диаметре при скорости входного потока, составляющей приблизительно 1,8 м/с, скорости осаждения приблизительно 20 м/ч и в воде содержится приблизительно 12 мас.% взвешенных частиц, причем агломерированные взвешенные частицы имеют диаметр, составляющий приблизительно 2 мм. Показано, что вертикальные скорости наибольшие на участках 2102, 2104 вблизи первых 90° вокруг распределительной камеры 2140 после хордовой конструкции 2144, а также на участках 2102, 2104 вблизи углов, образованных между прямым внутренним краем 2147Ь хордовой конструкции 2144 и круглым внутренним краем 2147а отверстия 2148. На участках 2102 текучая среда выходит строго вниз со скоростью приблизительно 1,0-1,5 м/с в отстойник 20. Такие скорости могут вызвать разрушение агломерированных частиц, нарушению осажденного слоя, образовавшегося у дна 24 отстойника 20, или привести к неравномерному распределению агломерированных частиц по окружности резервуара 20, следствием чего может быть снижение общей эффективности работы отстойника/осветлителя. На участках 2104 текучая среда поступает в отстойник 20 с несколько меньшей скоростью, направленной вниз и равной приблизительно 0,51,0 м/с. На участке 2106 текучая среда выходит вниз в отстойник 20 с еще меньшей скоростью, лежащей между 0,5 м/с и нулем. Большая центральная область 2108, составляющая основную часть отверстия 2148, занята текучей средой, которая может быть неподвижной или слегка движущейся вверх, удаляясь от дна 24 резервуара 20 со скоростью до 0,5 м/с.
На фиг. 23 показаны векторы 2110 скорости, выходящие из нижней части распределительной камеры 2140 вблизи внутренних краев 2147а и 2147Ь. Можно видеть, что участки 2174, 2176 наибольших выходных скоростей показаны на первых 90° вихревого потока за хордовой конструкцией 2144, и вблизи угла, образованного между внутренними краями 2147а и 2147Ь. Участок 2172 меньшей выходной скорости показан между участком 2174 и 2176.
На фиг. 26 и 28 показаны неоднородные радиальные потоки, относящиеся к обычным распределительным камерам 2040, 2140 с тангенциальным входом, которые имеют цилиндрические боковые стенки 2042. На чертежах показаны полученные при замедленной съемке фотографии в масштабе для тестов с подкрашиванием, снятые с интервалами, слева направо, 5, 10 и 20 с соответственно. На фиг. 26 видно, что при скорости потока, составляющей приблизительно 0,04 м3/ч большая часть выходного продукта 70 движется в основном в направлении одного квадранта отстойного резервуара 20 и оседает в нем. Аналогично, как показано на фиг. 28, при скорости потока, составляющей приблизительно 0,09 м3/ч, большая часть выходного продукта 70 остается в основном только приблизительно в половине отстойника 20. Такое неравномерное распределение выходного продукта может уменьшить время осаждения и снизить общую эффективность.
Задачи изобретения
Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении усовершенствованной распределительной камеры для отстойников/осветлителей.
Задача настоящего изобретения заключается также в обеспечении распределительной камеры, создающей более равномерное распределение выходного продукта в отстойнике для увеличения эффективности работы отстойника/осветлителя.
Кроме того, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении усовершенствованного способа действия отстойника/осветлителя, входящего в седиментационную систему.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в предотвращении взбалтывания осадка взвешенных частиц в резервуаре отстойника/осветлителя.
Другая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении распределительной камеры, предотвращающей разрушение конгломератов.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении более равномерного и однородного распределения выходного потока, так чтобы каждая из вертикальных составляющих вектора скорости текучей среды была относительно равной по величине как в окружном, так и в обращенном к центру направлении вдоль края центрального выходного отверстия распределительной камеры.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении более равномерного и однородного распределения выходного продукта, так чтобы каждая из радиальных составляющих вектора скорости текучей среды была относительно равной по величине как в окружном, так и в обращенном к центру направлении вдоль края центрального выходного отверстия распределительной камеры.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении более равномерного и одно- 3 027041 родного распределения выходного продукта, так чтобы каждая из тангенциальных составляющих вектора скорости текучей среды была относительно равной по величине как в окружном, так и в обращенном к центру направлении вдоль края центрального выходного отверстия распределительной камеры.
Другая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении плавного и постепенного перехода текучей среды между подающим трубопроводом, доставляющим поток поступающей в резервуар текучей среды, и резервуаром отстойника/осветлителя.
Кроме того, задача настоящего изобретения заключается в исключении локальных ускорений текучей среды, наблюдаемых в обычных распределительных камерах с тангенциальным вводом.
Задача настоящего изобретения заключается также в снижении максимальных скоростей выхода текучей среды.
Эти и другие задачи настоящего изобретения станут понятны из приведенных чертежей и описания. Хотя, как можно полагать, каждая задача изобретения решается по меньшей мере одним вариантом выполнения изобретения, не обязательно должен быть какой-нибудь один вариант выполнения, решающий все задачи изобретения.
Краткое изложение сущности изобретения
Согласно настоящему изобретению распределительная камера для отстойника/осветлителя содержит корпус распределительной камеры, боковую стенку, входную часть распределительной камеры и выходное отверстие. Боковая стенка формирует наиболее удаленную по радиусу граничную поверхность для текучей среды для входного потока поступающей текучей среды и включает одну или несколько частей витой, геликоидальной, винтообразной, составной кривой, сплайновой кривой или спирали. Например, криволинейная граничная поверхность для текучей среды может включать одну или несколько частей переходной спирали, клотоидной спирали (спирали Эйлера) или арифметической спирали (спирали Архимеда), без ограничения. Альтернативно, для простоты изготовления криволинейная граничная поверхность для текучей среды может включать криволинейные поверхности, сформированные группой соединенных дуг, имеющих разные радиусы и/или разные центры дуг, как будет описано далее. В качестве другой альтернативы криволинейная граничная поверхность для текучей среды может быть аппроксимирована поверхностями с плоскими гранями, соединенными друг с другом и аппроксимирующими криволинейную поверхность (например, спираль Тодора (δρίταί οί ТйоБотик)). Распределительная камера может также включать полку, проходящую от боковой стенки по радиусу вовнутрь распределительной камеры между внешним краем и внутренним краем. Ширина полки в общем уменьшается по мере протяжения полки по окружности корпуса распределительной камеры, до тех пор пока она не прервется в точке пересечения внешнего края с внутренним краем. Полка может занимать от 0 до 360° по окружности корпуса распределительной камеры и в некоторых вариантах выполнения 90, 180 или 270° по окружности корпуса распределительной камеры. В некоторых вариантах выполнения полка может занимать более 360° по окружности корпуса распределительной камеры.
В некоторых вариантах выполнения могут быть обеспечены несколько полок, разнесенных в осевом направлении друг от друга относительно центральной оси. Полки могут проходить в одинаковом направлении по окружности, обеспечивая потоки в одном направлении, или полки могут проходить в противоположных направлениях, обеспечивая направленные противоположно потоки. Полки могут занимать от 0 до 360° по окружности корпуса распределительной камеры, и в некоторых вариантах выполнения занимать приблизительно 90, 180 или 270° по окружности корпуса распределительной камеры. В некоторых примерах полки могут занимать более 360° по окружности корпуса распределительной камеры. Радиальное положение боковой стенки (относительно центральной оси распределительной камеры) может изменяться на постоянную или переменную величину при изменении угла поворота вокруг центральной оси. В некоторых вариантах выполнения в распределительной камере могут быть обеспечены сливные кромки и/или конструкции регулирования потока. Кроме того, могут быть обеспечены одно или несколько отверстий в некоторых частях корпуса распределительной камеры, что способствует разжижению поступающего потока, и могут быть обеспечены один или несколько входных каналов или распределителей для введения флокулирующего агента в распределительную камеру.
Раскрыт также способ обеспечения равномерного распределения выходного потока из распределительной камеры в отстойнике/осветлителе. Способ включает в соответствии с настоящим изобретением обеспечение распределительной камеры, имеющей корпус распределительной камеры, боковую стенку, входную часть распределительной камеры, при этом боковая стенка криволинейная и включает одну или несколько частей витой поверхности, геликоидальной поверхности, винтообразной поверхности, поверхности с составной кривизной, сплайновой поверхности и/или спиральной поверхности. Способ также включает обеспечение протекания входного потока через входную часть распределительной камеры и за счет формы, конфигурации и расположения боковой стенки снижение количества областей больших локальных ускорений текучей среды и больших локальных скоростей текучей среды внутри и по окружности выходного отверстия распределительной камеры.
В некоторых вариантах выполнения может быть обеспечен комплект (набор деталей), содержащий в соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере одну боковую стенку, предназначенную для
- 4 027041 замены круговой или цилиндрической наиболее удаленной по радиусу граничной поверхности текучей среды, при этом боковая стенка включает по меньшей мере одну поверхность из группы, охватывающей витую поверхность, геликоидальную поверхность, винтообразную поверхность, поверхность с составной кривизной, сплайновую поверхность или спиральную поверхность. Комплект может представлять собой комплект для модификации распределительной камеры, предназначенный для модификации корпуса существующей распределительной камеры обычного типа. Стадии модификации могут включать разрезание и/или разъединение частей существующего корпуса распределительной камеры. Стадии модификации могут также включать прикрепление боковой стенки из комплекта к модифицированной распределительной камере, что может быть выполнено с использованием технологий сварки и/или прикрепления болтами.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение рассмотрено более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг. 1 - вертикальное сечение блока отстойника/осветлителя, входящего в седиментационную систему и содержащего предлагаемую в изобретении распределительную камеру;
на фиг. 2 - вид сверху резервуара отстойника/осветлителя с фиг. 1;
на фиг. 3 - частичный вертикальный вид резервуара отстойника/осветлителя с фиг. 2, взятый по линии ΙΙΙ-ΙΙΙ с фиг. 2;
на фиг. 4 - детализированный вид в плане распределительной камеры с фиг. 1-3; на фиг. 5 - вид в изометрии распределительной камеры с фиг. 1-4;
на фиг. 6 - вид сбоку по линии ΥΊ-ΥΊ с фиг. 4 и 5 распределительной камеры с фиг. 4 и 5;
на фиг. 7А-7Г - схематическое изображение в поперечном сечении с торца некоторых, не служащих ограничением примеров входных частей распределительной камеры согласно некоторым вариантам выполнения;
на фиг. 8 - распределительная камера, аналогичная показанным на фиг. 1-6, содержащая также одну или несколько конструкций модификации потока, таких как лопасти или перегородки;
на фиг. 9 - вид сверху распределительной камеры с фиг. 8;
на фиг. 10 - вид снизу распределительной камеры с фиг. 1-6, отображающий расчетные вертикальные выходные скорости;
на фиг. 11 - вид снизу в изометрии распределительной камеры с фиг. 1-6, на котором отображены расчетные векторы скорости выходного потока, полученные численным моделированием динамики текучей среды;
на фиг. 12 - вид сверху блока отстойника/осветлителя, содержащего спиральную распределительную камеру, приведенную у РНск согласно некоторым вариантам выполнения изобретения, в которых спиральные периферийные поверхности занимают 360° по окружности распределительной камеры;
на фиг. 13 - частичный вертикальный вид блока отстойника/осветлителя с фиг. 12, взятый по линии ХШ-ХШ с фиг. 12;
на фиг. 14 - схематический вид сверху распределительной камеры предложенного Рйск типа согласно некоторым вариантам выполнения, в которых две противонаправленные спиральные конструкции занимают приблизительно 450° по окружности распределительной камеры, располагаясь друг над другом и действуя на противоположных вращениях потоков;
на фиг. 15 - вид сбоку предлагаемой в некоторых вариантах распределительной камеры, включающей две конструкции со спиральной периферией, действующие на противонаправленном вращении потоков, каждая из которых занимает 360° по окружности распределительной камеры;
на фиг. 16 - вид сверху в изометрии предлагаемой в изобретении распределительной камеры с саморазжижением, содержащей по меньшей мере один входной канал подачи флокулянта, отверстие подачи флокулянта или распределитель флокулянта, располагающийся между двумя спиральными конструкциями, действующими на противовращении потоков и занимающими 360° по окружности распределительной камеры;
на фиг. 17 - вид сверху обычной распределительной камеры с саморазжижением, содержащей противонаправленные цилиндрические периферии, занимающие 180° по окружности распределительной камеры;
на фиг. 18 - вид сверху предлагаемой в некоторых вариантах выполнения распределительной камеры с саморазжижением, содержащей противонаправленные спиральные периферийные конструкции, занимающие 180° по окружности распределительной камеры;
на фиг. 19А - схематический вид сверху профиля распределительной камеры в разрезе согласно некоторым вариантам выполнения, на котором показана периферийная поверхность боковой стенки, сформированная частью спирали Архимеда (то есть арифметической спирали);
на фиг. 19Б - схематический вид сверху профиля распределительной камеры в разрезе согласно некоторым вариантам выполнения, на котором показана периферийная поверхность боковой стенки, сформированная частью спирали Корню (то есть спирали Эйлера, клотоиды);
- 5 027041 на фиг. 19В - схематический вид сверху профиля распределительной камеры в разрезе согласно некоторым вариантам выполнения, на котором показана периферийная поверхность боковой стенки, сформированная частью спирали Ферма;
на фиг. 19Г - схематический вид сверху профиля распределительной камеры в разрезе согласно некоторым вариантам выполнения, на котором показана периферийная поверхность боковой стенки, сформированная частью гиперболической спирали;
на фиг. 19Д - схематический вид сверху профиля распределительной камеры в разрезе согласно некоторым вариантам выполнения, на котором показана периферийная поверхность боковой стенки, сформированная частью спирали жезл;
на фиг. 19Е - схематический вид сверху профиля распределительной камеры в разрезе согласно некоторым вариантам выполнения, на котором показана периферийная поверхность боковой стенки, сформированная частью логарифмической спирали;
на фиг. 19Ж - схематический вид сверху профиля распределительной камеры в разрезе согласно некоторым вариантам выполнения, на котором показана периферийная поверхность боковой стенки, сформированная частью спирали Тодора (δρίταΙ о£ ТЬойогик);
на фиг. 20, 21 - блок седиментационного отстойника/осветлителя, включающий обычную распределительную камеру с тангенциальным вводом согласно некоторым вариантам выполнения;
на фиг. 22А-22Г - результаты численного анализа динамики текучих сред для обычной цилиндрической распределительной камеры с тангенциальным вводом с фиг. 20, 21;
на фиг. 23 - результаты численного анализа динамики текучих сред для обычной распределительной камеры с тангенциальным вводом;
на фиг. 24 - поток текучей среды в предлагаемой в изобретении распределительной камере; показано, в частности, исключение локальных высоких скоростей и ускорений текучей среды;
на фиг. 25 - распределительная камера согласно некоторым вариантам выполнения, включающая боковую стенку, сформированную составной кривой, образованной несколькими дуговыми сегментами, расположенными последовательно;
на фиг. 26 и 27 - полученные при замедленной съемке фотографии в масштабе для тестов с подкрашиванием для скорости потока, составляющей приблизительно 0,04 м3/ч;
на фиг. 28 и 29 - полученные при замедленной съемке фотографии в масштабе для тестов с подкрашиванием для скорости потока, составляющей приблизительно 0,09 м3/ч;
на фиг. 30 и 31 - альтернативные распределительные камеры, включающие протяженные боковые стенки, имеющие различные точки пересечения;
на фиг. 32 - вариант выполнения, в котором имеется одна конструкция регулирования потока и не имеется сливной кромки.
Осуществление изобретения
В соответствии с фиг. 1 и 2 отстойник/осветлитель содержит непрерывно действующий отстойный резервуар 20, в котором закреплена скребковая конструкция 10 с возможностью вращения на центральной стойке 11 или от мостового привода (не показан). Приводной механизм 12 любого известного типа крепится вверху стойки или на мосту, обеспечивая вращательный момент, прилагаемый к скребковой конструкции 10. В данном частном варианте выполнения на стойке 11 крепится внутренний край переходного моста 13, в то время как некоторые механизмы отстойника также крепятся на этом мосту.
Скребковая конструкция 10 содержит часть центрального вертикального каркаса или каркас 14, охватывающий стойку, и имеющие вид ферм скребки, жестко скрепленные с каркасом и выступающие из него. Скребковая конструкция 10 имеет одну пару длинных скребков 15, 16, противоположных друг другу, и, при необходимости, пару коротких скребков 17 и 18, расположенных под прямым углом к ним, причем все скребки снабжены средствами перемещения отложений или транспортными лопастями 1, прикрепленными к низу скребков.
Скребковая конструкция 10 работает в отстойном резервуаре 20, в который входной поток 60 взвеси, пульпы или суспензии поступает по подающей трубе или подающему желобу 21. Желоб 21 соединен с распределительной камерой 40 через входную часть 41 распределительной камеры. Распределительная камера 40 содержит боковую стенку 42, имеющую одну или несколько криволинейных, нецилиндрических периферийных поверхностей. Криволинейные, нецилиндрические периферийные поверхности могут занимать от 0 до 720° угла поворота по окружности распределительной камеры 40, но могут занимать и более 720° угла поворота по окружности распределительной камеры 40. Предпочтительно криволинейные, нецилиндрические периферийные поверхности продолжаются на угол поворота по окружности распределительной камеры, составляющий от 180 до 540°, и более предпочтительно занимают приблизительно 360 по окружности распределительной камеры 40. В некоторых предпочтительных вариантах выполнения криволинейные, нецилиндрические периферийные поверхности могут занимать приблизительно 90, 180 или 270° по окружности распределительной камеры 40. Криволинейные, нецилиндрические периферийные поверхности могут содержать, например, части полученных экструзией витков. Внутренние поверхности боковой стенки 42 образуют наиболее удаленные от центра граничные поверхности
- 6 027041 прохождения текучей среды, которые выполнены с возможностью направления входного потока 60, поступающего в распределительную камеру 40, по большему радиусу, чем выходной поток 70, покидающий распределительную камеру 40. Другими словами, расстояние между боковой стенкой 42 и центром выходного отверстия 48 в общем изменяется в функции от полярного угла относительно центральной оси (осевой линии) 53 распределительной камеры 40. Как показано, наиболее удаленная периферийная поверхность потока (сформированная внутренней поверхностью боковой стенки 42) вблизи входной части 41 распределительной камеры может находиться на расстоянии К! от центральной оси. Однако дальше по окружности от входной части 41 наиболее удаленная периферийная поверхность потока может находиться на меньшем расстоянии К2 от центральной оси распределительной камеры, причем К1 больше К2.
В данном описании такие термины, как криволинейная, некруговая, нецилиндрическая и витая могут относиться, но не в порядке ограничения, к поверхностям, содержащим одну или несколько витых поверхностей, геликоидальных поверхностей, криволинейных поверхностей, винтообразных поверхностей, свернутых поверхностей, поверхностей с составной кривизной, сплайновых поверхностей, параметрических поверхностей и/или спиральных поверхностей. Например, спиральные поверхности могут без ограничения содержать одну или несколько частей переходной спирали, клофоидной спирали (спирали Эйлера), логарифмической спирали, спирали Ферма, гиперболической спирали или арифметической спирали (спирали Архимеда). Для простоты изготовления нецилиндрические, криволинейные поверхности, приведенные в данном описании, могут быть аппроксимированы одной или несколькими поверхностями с составной кривизной, сформированными несколькими соединенными дугами, имеющими разные радиусы и/или центры дуг, как будет описано далее. По другому альтернативному варианту для простоты изготовления нецилиндрические криволинейные поверхности, приведенные в данном описании, могут быть приблизительно представлены несколькими плоскими или неплоскими гранями, соединенными друг с другом, так чтобы аппроксимировать криволинейную поверхность (например, спираль Теодора (8рйа1 о£ ТЬоботик)), как будет описано далее. Должно быть понятно, что изменение расстояния боковой стенки 42 от центра распределительной камеры 40 может быть постоянным или переменным в зависимости от угла Θ, и что форма поперечного сечения боковой стенки 42 без ограничения может быть гладкой (как показано), криволинейной, ступенчатой, скругленной или волнистой. Хотя это не показано, форма поперечного сечения боковой стенки 42 может также изменяться по мере продвижения по окружности распределительной камеры.
Распределительная камера 40 и ее боковые стенки 42 охватывают в основном крайнюю верхнюю часть скребковой конструкции 10 и крепятся на стойке 11. Резервуар 20 может быть обычной конструкции, включающей днище 24 в виде пологого перевернутого конуса, образующее кольцевой приямок 25 вокруг стойки, в который осажденный взвешенный материал сдвигается скребковой конструкцией 10. Скребковые ножи 26, выполненные воедино со скребковой конструкцией 10 и имеющие форму, в основном, соответствующую профилю сборного колодца 25, перемещают собранные отложения к месту удаления из приямка, например, через отводную трубу 27.
Подающий желоб 21, как правило, соединяется с распределительной камерой 40 выше по потоку, хотя он может просто проходить в нее или располагаться над распределительной камерой 40, подавая в нее поток 60 взвеси. Поток 60 взвеси может содержать флокулянт и/или разжижитель, вводимый через один или несколько входных каналов 46, соединенных с подающим желобом 21 и/или корпусом распределительной камеры 40. В некоторых вариантах выполнения распределительная камера 40 содержит полку 49 спиральной формы (фиг. 2), ограниченную наружным краем и внутренним краем 52.
Распределительная камера 40 может также содержать опционно сливную кромку 44 между внутренним краем 52 полки 49 и краем 47 расположенного по центру выходного отверстия 48. Сливная кромка 44 может быть гладкой, наклонной, скругленной или иметь вид усеченного конуса, как показано. Наружный край 45 прилегает к нецилиндрической боковой стенке 42 и в общем определяет место пересечения между боковой стенкой 42 и полкой 49. Наружный край 45 может образовывать острый угол, скругленный угол 45а или скошенный угол, как в качестве примера показано на фиг. 6. Можно видеть, что нецилиндрическая боковая стенка 42 включает витую поверхность, спиральную поверхность, винтообразную поверхность, геликоидальную поверхность, составную криволинейную поверхность и т.п. Подающий желоб 21 соединен с распределительной камерой 40 через входную часть 41, выполненную с возможностью направления входного потока 60 вдоль пути прохождения нецилиндрического потока, сформированного боковой стенкой 42. Поток 60 может иметь в основном круговую внутреннюю границу, расположенную обычно выше внутреннего края 47, образованного, например, наружной поверхностью стойки 11. В показанном частном варианте выполнения внутренняя 47 и наружная 45 границы проходят в основном параллельно траектории потока 60 взвеси, хотя в некоторых вариантах выполнения они могут проходить не параллельно. Боковая стенка 42 может пересекаться с участком входной части 41 распределительной камеры в месте 43 пересечения.
Входная часть 41 распределительной камеры и боковая стенка 42 образуют канал прохождения потока для входного потока 60 взвеси, имеющий переменную площадь поперечного сечения, уменьшающуюся по окружности распределительной камеры 40, обеспечивая равномерность входного потока по
- 7 027041 окружности распределительной камеры 40. Равномерный входной поток задает градиенты скоростей и касательных напряжений, защищает флоккулированные агломерации, которые образовались выше по направлению потока, и нормализует условия осаждения в отстойнике/осветлителе. Уникальная форма распределительной камеры 40 оптимизирует также подачу в резервуар 20, снижая ускорения потока и его неравномерность. Кроме того, нецилиндрическая геометрия боковой стенки 42 способна сделать работу распределительной камеры 40 стабильной и эффективной при широком разнообразии параметров потока, свойств материала взвеси и размеров распределительной камеры.
Как показано на фиг. 3-6, распределительная камера для отстойника/осветлителя может быть шире на первой стороне, чем на второй, противоположной стороне. Например, распределительная камера может быть асимметричной, имеющей радиус в первой четверти Кр2, который больше радиуса в третьей четверти Кр4. Центральная область распределительной камеры может быть симметричной и меньшего диаметра, чем другие части распределительной камеры.
Центральные области распределительной камеры 40 могут содержать цилиндрическую ступень у внутреннего края 52 или опционно сливную кромку 44. Крайняя часть 52 и/или сливная кромка 44 могут служить отверстием для регулирования выхода. Спиральная полка 49 может быть в основном плоской, как показано, или может быть перекрученной на своем пути. Кроме того, хотя это не показано, спиральная полка 49 может проходить геликоидально вниз по окружности распределительной камеры, так чтобы части полки 49 имели осевое смещение друг относительно друга вдоль центральной оси 53 распределительной камеры.
Обращаясь к фиг 4, можно видеть, что внутренний край 47 сливной кромки 44, формирующий отверстие 48, может быть обеспечен в основном с постоянным радиусом Р3|. внешний периметр сливной кромки 44, пересекающийся с цилиндрической основной частью 52, может иметь в основном постоянный радиус К80. Входящая взвесь 60 проходит через входную часть 41 первоначально на максимальном расстоянии Кр1 по радиусу от центральной оси 53 распределительной камеры 40. По мере продвижения потока 60 взвеси по окружности распределительной камеры 40 и смешивания его с осветленной жидкостью из верхней части отстойного резервуара 20 его расстояние по радиусу от центральной оси 53 распределительной камеры 40 уменьшается до радиальных расстояний Кр2, Кр3 и Кр4 до тех пор, пока поток 60 не сделает оборот на 360° до точки 43 пересечения, где радиальное расстояние Кр5 потока 60 приблизительно равно внешнему периметру К30 сливной кромки 44.
Как показано на фиг. 5, распределительная камера 40 опционно может быть снабжена крышкой 50. При работе входящий поток 60 взвеси завихряется вдоль внутренних частей распределительной камеры и смешивается с осветленной жидкостью при своем спиральном движении по окружности распределительной камеры 42. После рассеяния энергии текучей среды в распределительной камере 40, выходной поток 70 равномерно выходит из распределительной камеры через край 47 отверстия 48 и поступает в отстойный резервуар 20. В более близких к центру частях распределительной камеры поток 80 может иметь нулевые или почти вертикальные составляющие, способствующие перемешиванию текучей среды из резервуара 20 с входным потоком 60. Как отмечалось ранее, части внешнего края 45, сформированного между боковой стенкой 42 и спиральной полкой 49, могут быть скругленными 45а или скошенными 45Ъ для предотвращения застоя и накопления флокулянта/взвеси в углах. Опционно сливная кромка 44 может быть наклонена под углом от 0 до 90° включительно, и в некоторых вариантах, как показано на фиг. 6, угол наклона сливной кромки 44 может составлять приблизительно от 15 до 60°, например 30°.
На фиг. 7А-7С представлены не служащие ограничением примеры профилей поперечных сечений входной части 41' 41'', 41''', 41'''' согласно некоторым вариантам выполнения изобретения. На фиг. 7А представлена четырехсторонняя форма с имеющим полость поперечным сечением и нижней стенкой 49', двумя боковыми стенками 42', верхней стенкой 50' и угловыми частями 45' между ними. На фиг. 7Б представлена трехсторонняя форма с поперечным сечением, включающим нижнюю стенку 49, две боковые стенки 42 и угловые части 45 между ними. На фиг. 7В представлена скругленная форма входного поперечного сечения (например, круглая или овальная), включающая нижнюю стенку 49''' и боковую стенку 42''' с гладкими внутренними поверхностями. На фиг. 7Г представлена И-образная форма входной части, включающая нижнюю стенку 49'''' и две боковые стенки 42''''.
На фиг. 8 и 9 изображена распределительная камера 140 согласно другому варианту выполнения. Изображенная распределительная камера 140 аналогична представленным на фиг. 1-6, однако она дополнительно включает одну или несколько регулирующих поток конструкций 172. Регулирующие поток конструкции 172 могут быть размещены внутри распределительной камеры в любом конкретном количестве, с любой геометрией или в любом местоположении с целью приспособления потока к различным условиям. Регулирующие поток конструкции 172 могут быть неразъемно прикреплены к частям распределительной камеры или могут быть съемно скреплены с частями распределительной камеры. Кроме того, регулирующие поток конструкции 172 могут быть установлены неподвижно относительно частей распределительной камеры (например, приварены или прикреплены болтами) или в некоторых вариантах выполнения могут быть установлены с возможностью поворота или наклона относительно распределительной камеры. В показанном частном варианте выполнения регулирующие поток конструкции 172
- 8 027041 обеспечены на спиральной полке 149, хотя они могут быть также размещены на частях боковой стенки 142, крайней части 152 или сливной кромке 144, а также вблизи них. Регулирующие поток конструкции 172 могут способствовать рассеянию энергии входящего потока 160 взвеси и/или могут служить для направления вращающегося потока к центральным частям распределительной камеры 140. Регулирующие поток конструкции 172 могут включать, например, одно или несколько ребер, лопастей, статоров, роторов, лопаток роторов, свободно вращающихся крыльчатых колес, изогнутых лопастей, буртиков, каналов, перегородок, экранов, фигурных панелей и т.п. Частный вариант выполнения распределительной камеры 1940, показанный на фиг. 32, включает спиральную боковую стенку 1942, плоскую или коническую полку 1949 и одинарную регулирующую поток конструкцию 1972, проходящую от входной части 1941 распределительной камеры до самой внутренней части полки 1949.
Обращаясь к фиг. 10 можно видеть, что представленная на фиг. 1-6 распределительная камера обеспечивает очень однородное распределение выходного потока 70. Большой кольцевой слой 104 смеси, находящийся наиболее близко к внутреннему краю 47, включает направленную вертикально вниз выходную скорость, составляющую приблизительно 0,5-1,0 м/с. Кольцевой слой 106 смеси включает более близкую к нулю направленную вертикально вниз выходную скорость, составляющую приблизительно 0-0,5 м/с. Большая центральная часть 108 смеси включает выходные скорости от нулевых до направленных почти вертикально вверх и составляющих приблизительно 0-0,5 м/с. Для специалиста в данной области техники понятно, что фиг. 10 отображает сглаженное, концентрически однородное распределение выходного потока 70, и не показывает больших локальных вертикальных скоростей, составляющих 1-1,5 м/с, как в случае обычных распределительных камер, представленных на фиг. 22А и 23. Фиг. 11 дополняет фиг. 10 изображением векторов 110 выходной скорости у выходного отверстия 148 распределительной камеры 140. Можно видеть, что величины вертикальной скорости в области 100 потока однородны, что уменьшает участки сосредоточенных нарушений внутри резервуара 20 и увеличивает общую эффективность отстойника/осветлителя. Фиг. 24 также отображает сниженные максимальные скорости потока и более однородное распределение потока.
На фиг. 12 представлен вариант выполнения, включающий по меньшей мере одну нецилиндрическую входную конструкцию 241а, ориентированную по часовой стрелке, и по меньшей мере одну нецилиндрическую входную конструкцию 241Ь, ориентированную против часовой стрелки. Распределительная камера может быть обеспечена в конфигурации, приведенной у Н1с1т Подаваемая суспензия, пульпа или взвесь 260 направляется через подающую трубу или вводной канал 221, разделяющийся на две секции 221а, 221Ь вводного канала. Секции 221а, 221Ь вводного канала заканчиваются у входных частей 241а, 241Ь на противоположных сторонах распределительной камеры. Каждая из входных частей 241а, 241Ь содержит боковые стенки 242а, 242Ь, имеющие одну или несколько криволинейных, нецилиндрических периферийных поверхностей. Криволинейные, нецилиндрические периферийные поверхности могут занимать от 0 до 720° по окружности распределительной камеры, но предпочтительно занимают от 180 до 540° по окружности распределительной камеры и более предпочтительно приблизительно 360° по окружности распределительной камеры, как показано. В некоторых вариантах выполнения криволинейные, нецилиндрические периферийные поверхности могут занимать приблизительно 90, 180 или 270° по окружности распределительной камеры 40. Криволинейные, нецилиндрические периферийные поверхности могут содержать части полученных экструзией витков. Боковые стенки 242а, 242Ь обеспечены в основном вблизи наиболее удаленных по радиусу частей корпуса распределительной камеры, так чтобы входящие потоки 260а, 260Ь поступали в распределительную камеру 240 на больших расстояниях (КА, КЕ) по радиусу, чем они выходят из распределительной камеры. Расстояние между боковыми стенками 242а, 242Ь и центром распределительной камеры 240 изменяется в зависимости от полярного угла с вершиной на центральной оси 253 распределительной камеры 240. Иными словами, наиболее удаленная часть текучей среды, ее граничные поверхности (определяемые внутренними поверхностями боковых стенок 242а, 242Ь) могут находиться на расстоянии КЕ от центральной оси 253 распределительной камеры, вблизи входных частей 241а, 241Ь распределительной камеры, в то время как дальше от входной части 241 эти поверхности могут располагаться на расстоянии КЕ от центральной оси 253 распределительной камеры, причем больше, чем КЕ. Должно быть понятно, что изменения расстояния (например, КАКЕ) боковых стенок 242а, 242Ь от центра распределительной камеры 240 могут быть постоянными или непостоянными с изменением угла Θ с вершиной на центральной оси 253. Должно быть также понятно, что одна входная часть 241Ь распределительной камеры может располагаться в осевом направлении ниже другой входной части 241а распределительной камеры, и поэтому нижняя входная часть 241Ь может содержать верхнюю панельную конструкцию 250Ь, закрывающую конструкцию 40 распределительной камеры.
Вводные желоба 221, как правило, соединяются с распределительной камерой 240 выше по потоку, хотя они могут просто проходить в нее или располагаться над распределительной камерой 240, подавая в нее потоки 260а, 260Ь взвеси. Потоки взвеси могут содержать флокулянт и/или разжижитель, вводимый через одно или несколько входных отверстий (не показаны). Вводные части могут соединяться с входными частями 241а, 241Ь, боковыми стенками 242а, 242Ь или вводными каналами 221а, 221Ь. Распреде- 9 027041 лительная камера 240 включает полку 249 спиральной формы, имеющую внутренний край 247, формирующий выходное отверстие 248, и внешние края 245а, 245Ь, прилегающие к нецилиндрическим боковым стенкам 242а, 242Ь распределительной камеры 240. Внешние края 245а, 245Ь могут образовывать острые углы, скругленные углы (45а) или скошенные углы (45Ь), как в качестве примера показано на фиг. 6. Можно видеть, что боковые стенки 242а, 242Ь имеют поверхности направления потока витой, спиральной, винтообразной, со сложной кривизной или сплайновой формы. Вводные желоба 221а, 221Ь соединены с распределительной камерой 240 через входные части 241а, 241Ь, так чтобы подавать потоки 260а, 260Ь взвеси по криволинейной траектории в корпус распределительной камеры. Внутренний 247 и наружные 245а, 245Ь края могут проходить в основном параллельными друг другу траекториям прохождения потоков 260а, 260Ь взвеси, как показано. Боковые стенки 242а, 242Ь могут пересекать входные части 241а, 241Ь распределительной камеры в местах пересечения 243а, 243Ь. В некоторых вариантах выполнения входные части 241а, 241Ь могут быть ориентированы так, чтобы быть параллельными друг другу, как показано, или входные части 241а, 241Ь могут сопрягаться с распределительной камерой 240 не параллельно.
Каждая из входных частей 241а, 241Ь формирует канал прохождения потока 260а, 260Ь взвеси. Каналы прохождения потока имеют переменные площади поперечного сечения, уменьшающиеся по окружности распределительной камеры 240, и обеспечивают равномерное течение входного потока по окружной периферии распределительной камеры 240. Равномерный входной поток задает градиенты скоростей и касательных напряжений, защищает флокулированные агломерации, которые образовались выше по направлению потока, и нормализует условия осаждения в отстойнике/осветлителе за счет оптимального распределения подаваемого материала по всему объему. Уникальная форма боковых стенок 242а, 242Ь оптимизирует подачу в отстойный резервуар 20 за счет исключения локальных ускорений потока и неоднородностей. Кроме того, периферийная геометрия боковых стенок 241а, 241Ь способна сделать работу распределительной камеры 240 стабильной и эффективной при широком разнообразии параметров потока, свойств материала взвеси и размеров распределительной камеры. Хотя входные части 241а, 241Ь распределительной камеры показаны одинаковыми по размерам и форме, должно быть понятно, что они могут иметь разные размеры и/или форму, чтобы действовать с разными скоростями потоков или при разных исходных материалах, поступающих в одну распределительную камеру 240. Центральная область распределительной камеры может быть симметричной и меньшего диаметра, чем ее нецилиндрические части. Хотя это не показано на фиг. 12 и 13, нижние центральные части распределительной камеры 240 могут включать цилиндрическую ступень или сливную кромку 44, как изображено на фиг. 4.
Должно быть понятно, что, хотя изображены две входные конструкции 241а, 241Ь распределительной камеры, ориентированные в противоположных направлениях, может быть обеспечено любое число входных частей 241а, 241Ь, и они могут чередоваться друг с другом, поддерживая потоки с одним и тем же направлением вращения (например, фиг. 19В). В таких случаях входная часть распределительной камеры может быть отнесена от других входных частей по периметру распределительной камеры. Например, по окружности распределительной камеры могут быть обеспечены три входных части, причем каждая из них направляет входной поток взвеси в распределительную камеру с одним и тем же направлением вращения. Входные части могут быть равномерно разнесены по окружности распределительной камеры (например, с промежутками 120°) или они могут быть разнесены неравномерно по окружности распределительной камеры (например, с промежутками 30-90-240° соответственно). Как показано на фиг. 19В, две входные части 1241а, 1241Ь могут отстоять друг от друга на 180°. Входные части 241а, 241Ь могут быть смещены по вертикали одна от другой вдоль центральной оси 253 распределительной камеры.
Как показано на фиг. 13, распределительная камера 240 с фиг. 12 может быть шире на первой стороне, чем на второй, противоположной стороне. Например, распределительная камера может быть асимметричной, имеющей радиус (Кв) в первой четверти, который больше радиуса (КЕ) в третьей четверти. Как показано на фиг. 13, входной поток 260Ь направлен против часовой стрелки по окружности распределительной камеры 240, в то время как входной поток 260а направлен по часовой стрелке по окружности распределительной камеры 240 относительно центральной оси 253.
На фиг. 14 схематически изображен вид сверху распределительной камеры 340, приведенного у Рйей типа, выполненной согласно одному из вариантов настоящего изобретения, в котором две или несколько противолежащих входных конструкции 341а, 341Ь содержат криволинейные боковые стенки 342а, 342Ь, занимающие 450° по окружности распределительной камеры 340. Боковые стенки 342а, 342Ь могут содержать часть спирали, например спирали Архимеда, как показано, и могут перекрещиваться, поддерживая противоположно направленные потоки. Распределительная камера 340 может содержать сливную кромку 344 в виде усеченного конуса с внутренним краем 347, формирующим выходное отверстие 348. В изображенном варианте выполнения внутренний край 347 представлен круговым для регулирования истечения выходного потока 370. Каждая входная конструкция 341а, 341Ь содержит спиральную полку 349а, 349Ь, простирающуюся радиально вовнутрь от соответствующей боковой стенки 345а, 345Ь
- 10 027041 к внутреннему, предпочтительно круглому краю 352а, 352Ь. Полки 349а, 349Ь могут быть смещены по вертикали вдоль центральной оси распределительной камеры, и одна или несколько входных конструкций 341 могут иметь верхнюю поверхность 350а, закрывающую распределительную камеру. Вращающиеся в противоположных направлениях входные потоки 360а, 360Ь встречаются в зоне турбулентности внутри распределительной камеры 340 вблизи внутренних краев 352а, 352Ь. Зона турбулентности уравновешивается за счет обеспечения входных конструкций 341а, 341Ь с криволинейными нецилиндрическими поверхностями.
Согласно фиг. 15 обеспечена распределительная камера 440, предназначенная для передачи входной взвеси 460а, 460Ь из входных желобов 421а, 421Ь в отстойный резервуар 20 (с противоположно направленным вращением, аналогично варианту выполнения с фиг. 13 и 14). Распределительная камера содержит боковые стенки 442а, 442Ь, имеющие криволинейные поверхности витой, спиральной, геликоидальной, винтообразной, с составной кривизной или сплайновой формы. Распределительная камера 440 может также включать один или несколько входных каналов 446, предназначенных для введения флокулянта или разжижителя в распределительную камеру 440 с целью смешивания с вращающимися в противоположных направлениях потоками 460а, 460Ь взвеси, как это делается в системах ΌΥΝΆΡΈΘΟ® распределительных камер фирмы РЬ§Ш1Й1Ь, 1пс. Малоразмерный канал флокулянта может быть расположен по оси распределительной камеры 440 между спиральными полками 449а, 449Ь, вблизи зоны турбулентности и круговых внутренних краев 447 а, 447Ь спиральных полок 449а, 449Ь. Выходная смесь 470 вытекает из распределительной камеры 440 с равномерным распределением скорости текучей среды.
На фиг. 17 представлена обычная распределительная камера 940 с многократным разжижением, такая как входит в системы разжижения ΌΥΝΑΟΗΑΚΟΕΌ™ фирмы ΡΕδιηίύΙΙι. 1пс. Распределительная камера 940 в общем имеет круговую, цилиндрическую наружную периферию, сформированную боковыми стенками 942а, 942Ь, составляющими элементы двух входных частей 941а, 941Ь. Входные части 941а, 941Ь находятся на противоположных сторонах распределительной камеры 940 и снабжаются двумя входными желобами 921а, 921Ь, разделяющимися от основного желоба 921. Входные потоки 960а, 960Ь текучей среды поступают в распределительную камеру 940 и проходят, вращаясь в противоположных направлениях, по двум смещенным по оси каналам. Каналы сформированы боковыми стенками 942а, 942Ь и одной или несколькими полками 949а, 949Ь, каждая из которых проходит от боковых стенок 942а, 942Ь к внутренним краям 952а, 952Ь. При поступлении потоков 960а, 960Ь материала в распределительную камеру 940 и смешивании их друг с другом в зоне турбулентности вблизи круглых краев 952а, 952Ь в распределительную камеру 940 вводится флокулянт через один или несколько входных каналов 992а, 992Ь. Перемешанная текучая среда теряет энергию и неравномерно выходит из распределительной камеры 940 через выходное отверстие 948. Согласно некоторым вариантам выполнения может быть обеспечена нижняя сливная кромка 944, имеющая меньший внутренний диаметр 947, чем внутренние диаметры 952а, 952Ь полок 949а, 949Ь. Кроме того, на верхние части распределительной камеры 940 с помощью креплений 980 может быть установлена крышка 950. Вдоль указанных каналов могут быть обеспечены направленные отверстия 972а, 972Ь, так чтобы чистая разжижающая текучая среда, находящаяся в верхних частях отстойного резервуара, могла поступать в распределительную камеру 940 (за счет передачи количества движения или самотеком) и смешиваться с подаваемыми потоками 960а, 960Ь материала при их движении в распределительной камере.
На фиг. 16 и 18 представлены распределительные камеры 540, 640 с разжижением, включающие спиральные входные конструкции, занимающие 360 и 180° соответственно.
На фиг. 16 распределительная камера 540 содержит криволинейные боковые стенки 542а, 542Ь, формирующие участки входных частей 541а, 541Ь. Боковые стенки 542а, 542Ь нецилиндрические и включают криволинейные поверхности витой, спиральной, винтообразной, с составной кривизной или сплайновой формы Боковые стенки 542а, 542Ь обеспечивают наиболее удаленные к периферии граничные поверхности текучей среды, создающие однородное распределение 570 потока по площади выходного отверстия 548 в распределительной камере. Криволинейные боковые стенки 542а, 542Ь занимают приблизительно 360° по окружности распределительной камеры 540. В боковых стенках 542а, 542Ь могут быть обеспечены направленные отверстия 572а, 572Ь, так чтобы чистая разжижающая текучая среда, находящаяся в верхних частях отстойного резервуара 20, могла поступать в распределительную камеру 540 (за счет передачи количества движения или самотеком) и смешиваться с подаваемыми потоками 560а, 560Ь материала при их движении в распределительной камере. Входные части 541а, 541Ь находятся на противоположных сторонах распределительной камеры 540 и снабжаются двумя вводными желобами 521а, 521Ь, разделяющимися от основного желоба 521. Входные потоки 560а, 560Ь материала поступают в распределительную камеру 540 на наиболее удаленных по радиусу участках входных частей 541а, 541Ь и проходят, вращаясь в противоположных направлениях, по смещенным вдоль оси окружным каналам.
Каналы сформированы боковыми стенками 542а, 542Ь и одной или несколькими полками 549а, 549Ь, каждая из которых проходит от боковых стенок 542а, 542Ь к внутренним краям 552а, 552Ь. Ширина каждой полки 549а, 549Ь сначала большая, там где подаваемая взвесь 560а, 560Ь поступает в распределительную камеру 540, но постепенно уменьшается по мере продолжения полок по окружности распреде- 11 027041 лительной камеры. Например, по мере поступления входных потоков 560а, 560Ь в распределительную камеру 540 и смешивания друг с другом полки 549а, 549Ь уменьшаются по ширине, причем ^1>№2>№з>№4. В представленном варианте выполнения №4 = 0 в точке пересечения 543а или вблизи нее. Флокулянт может вводиться в распределительную камеру 540 через один или несколько входных каналов 592а, и может проходить в малоразмерный канал 596 распределения флокулянта, расположенный между полками 549а, 549Ь. Зона турбулентности формируется вблизи круговых краев 552а, 552Ь полок 549а, 549Ь и вокруг канала 596 распределения флокулянта, обеспечивая связывание флокулянта со взвешенными твердыми частицами. Перемешанная текучая среда теряет энергию и, в конце концов, выходит из распределительной камеры 540 равномерным потоком через отверстие 548. Может быть обеспечена сливная кромка (не показана), имеющая меньший диаметр, чем края 552а, 552Ь. Кроме того, на верхние части распределительной камеры 540 с помощью креплений 580 может быть установлена крышка 550 для ограждения распределительной камеры.
Обращаясь к фиг. 18, можно видеть, что распределительная камера 640 в общем содержит боковые стенки 642а, 642Ь, формирующие участки двух входных частей 641а, 641Ь. Боковые стенки 642а, 642Ь нецилиндрические и могут содержать поверхности витой, спиральной, винтообразной, с составной кривизной или сплайновой формы для обеспечения однородного распределения потока в распределительной камере и по отверстию 648. Боковые стенки 642а, 642Ь занимают приблизительно 180° по окружности распределительной камеры 640. В боковых стенках 642а, 642Ь могут быть обеспечены направленные отверстия 672а, 672Ь, так что чистая разжижающая текучая среда, находящаяся в верхних частях отстойного резервуара 20, может поступать в распределительную камеру 640 (за счет передачи количества движения или самотеком) и смешиваться с входными потоками 660а, 660Ь поступающей текучей среды. Входные части 641а, 641Ь находятся на противоположных сторонах распределительной камеры 640 и снабжаются двумя входными желобами 621а, 621Ь, разделяющимися от основного желоба 621. Входные потоки 660а, 660Ь текучей среды поступают в распределительную камеру 640 на наиболее удаленных по радиусу участках входных частей 641а, 641Ь и проходят, вращаясь в противоположных направлениях, по смещенным вдоль оси каналам.
Каналы сформированы боковыми стенками 642а, 642Ь и одной или несколькими полками 649а, 649Ь, каждая из которых проходит от боковой стенки 642а, 642Ь к внутреннему краю 652а, 652Ь. Ширина полок 649а, 649Ь большая, там где подаваемая взвесь 660а, 660Ь поступает в распределительную камеру 540, но постепенно уменьшается по мере продолжения полок по окружности распределительной камеры. В данном варианте выполнения ширина полок 649а, 649Ь уменьшается между входными частями 641а, 641Ь и точками пересечения 643а, 643Ь, начиная с которых ширина полок 649а, 649Ь остается постоянной. В некоторых вариантах выполнения полки 649а, 649Ь могут резко прерываться до достижения точки пересечения 643 а или после достижения. Флокулянт может вводиться в распределительную камеру 640 через один или несколько входных каналов 692а, и может проходить в небольшой канал 696 распределения флокулянта, расположенный между вращающимися в противоположных направлениях потоками 660а, 660Ь. Зона турбулентности формируется вблизи круговых внутренних краев 652а, 652Ь полок 649а, 649Ь и вокруг канала 696 распределения флокулянта, обеспечивая связывание флокулянта со взвешенными твердыми частицами. Перемешанная текучая среда теряет энергию и, в конце концов, выходит из распределительной камеры 640 равномерным потоком через отверстие 648. Может быть обеспечена нижняя сливная кромка 644, имеющая меньший диаметр внутреннего края 647, чем внутренние края 652а, 652Ь. Кроме того, на верхние части распределительной камеры 640 с помощью креплений 680 может быть установлена крышка 650 для обеспечения закрытой распределительной камеры.
На фиг. 19А-19Ж схематически представлены виды сверху предлагаемых в изобретении распределительных камер, имеющих различные профильные геометрии. На фиг. 19А предлагается распределительная камера 1040, имеющая периферийную поверхность 1042 боковой стенки, включающую часть спирали Архимеда. На фиг. 19Б предлагается распределительная камера 1140, имеющая периферийную поверхность 1142 боковой стенки, включающую часть спирали Корню. На фиг. 19В предлагается распределительная камера 1240, имеющая периферийную поверхность 1242 боковой стенки, включающую часть спирали Ферма. На фиг. 19Г предлагается распределительная камера 1340, имеющая периферийную поверхность 1342 боковой стенки, включающую часть гиперболической спирали. На фиг. 19Д предлагается распределительная камера 1440, имеющая периферийную поверхность 1442 боковой стенки, включающую часть спирали жезл. На фиг. 19Е предлагается распределительная камера 1540, имеющая периферийную поверхность 1542 боковой стенки, включающую часть логарифмической спирали. На фиг. 19Ж предлагается распределительная камера 1640, имеющая периферийную поверхность боковой стенки, включающую часть спирали Тодора (8р1га1 οί Τΐιούοπίδ). которую можно изготовить сваркой или другим образом, скрепляя отдельные пластины друг с другом и формируя приблизительно криволинейную поверхность.
Каждая распределительная камера 1040, 1140, 1240, 1340, 1440, 1540, 1640 включает нецилиндрическую входную часть 1041, 1141, 1241, 1341, 1441, 1541, 1641, имеющую полку 1049, 1149, 1249, 1349, 1449, 1549, 1649, проходящую от внешнего края 1045, 1145, 1245, 1345, 1445, 1545, 1645, пересекающегося с боковой стенкой 1042, 1 142, 1 242, 1342, 1442, 1542, 1642, к внутреннему краю 1052, 1152, 1252,
- 12 027041
1352, 1452, 1552, 1652. Внутренний край формирует внешний периметр опционной сливной кромки 1044, 1144, 1244, 1344, 1444, 1544, 1644, имеющей внутренний край 1047, 1147, 1247, 1347, 1447, 1547, 1647, образующий выходное отверстие 1048, 1148, 1248, 1348, 1448, 1548, 1648 для истечения выходного потока 1070, 1170, 1270, 1370, 1470, 1570, 1670. Сливная кромка 44 может быть гладкой, наклонной, скругленной или иметь вид усеченного конуса, без ограничения. Входная часть 1041, 1141, 1241, 1.341, 1441, 1541, 1641 расположена у внешней периферии распределительной камеры, так что входной поток 1060, 1160, 1 260, 1360, 1460, 1560, 1660 поступающей текучей среды сначала находится на наибольшем расстоянии по радиусу от центра распределительной камеры по сравнению с выходным потоком 1070, 1170, 1270, 1370, 1470, 1570, 1670. Боковые стенки могут иметь составную кривизну, что обеспечивает выигрыш в стоимости и простоту изготовления. На фиг. 25 представлена боковая стенка 42, имеющая составную кривизну, сформированную несколькими дуговыми сегментами с различными радиусами Κν, Кх, Ку, Κζ и/или различными исходными точками ν, х, у, ζ. В представленном частном варианте выполнения использованы четыре дуговых сегмента для аппроксимации арифметической спирали (то есть спирали Архимеда), помеченной на чертежах как А. Залитые участки представляют собой области, где составная кривая может проходить в радиальном направлении за действительной арифметической спиралью А. Заштрихованные участки представляют собой области, где действительная арифметическая спираль А может проходить в радиальном направлении за составной кривой.
Фиг. 27 и 29 демонстрируют, что при использовании предлагаемых в изобретении распределительных камер достигается большая однородность радиальных потоков. На чертежах показаны полученные при замедленной съемке фотографии в масштабе для тестов с подкрашиванием. Фотографии сняты с интервалами 5, 10 и 20 с, если идти слева направо, соответственно. На фиг. 27 видно, что при скорости потока, составляющей приблизительно 0,04 м3/ч, большая часть выходного продукта 70 в основном движется равномерно в пределах одного квадранта отстойного резервуара 20. Аналогично, на фиг. 29 видно, что при скорости потока, составляющей приблизительно 0,09 м3/ч, выходной продукт 70 в основном движется равномерно в пределах всех четырех квадрантов отстойного резервуара 20. Распределения выходного продукта 70 по резервуару равномерное, и поэтому выделенные твердые компоненты могут быть удалены из резервуара 20 быстрее и без риска перегрузки приводного механизма скребков.
В некоторых вариантах выполнения, как показано на фиг. 30 и 31, точки пересечения 1743, 1843 могут находиться значительно за входными частями 1781, 1881. Боковая стенка 1742 может включать постепенный уклон 1743а, который, в конце концов, совпадает с внутренним краем полки 1749. Альтернативно, боковая стенка 1842 может включать постепенный уклон 1843а, который постепенно совпадает со средней частью поверхности полки 1849 или сливной кромки 1844. Должно быть понятно, что, хотя это не показано, полка 1749 может не сходить на нет по ширине в точке 1783 пересечения. Скорее полка 1749 может быть кольцевой и иметь, по меньшей мере, какую-нибудь ширину по окружности всей распределительной камеры 1749.
Подрядчик или другое предприятие может обеспечивать седиментационную систему, включающую систему распределительной камеры, представленную на чертежах. Например, подрядчик может получить контрактное предложение на проект, относящийся к разработке системы разжижения потока сточных вод, или может предложить разработку такой системы. Подрядчик может затем обеспечивать систему распределительной камеры, имеющую, например, одно или несколько отличительных свойств, представленных и описанных в вариантах выполнения системы, рассмотренных выше. Подрядчик может обеспечивать такие устройства, продавая их или предлагая такие устройства на продажу. Подрядчик может обеспечивать различные варианты выполнения, подобранные по габаритам и скомпонованные так, чтобы удовлетворять критериям конструирования конкретного заказчика или потребителя. Подрядчик может заключить субконтракт на изготовление, поставку, продажу или монтаж компонентов любого из устройств или других устройств, используемых для обеспечения таких устройств. Подрядчик может также проводить съемку площадки и наблюдение за конструированием или определить одну или несколько площадок складирования для укладки материала, используемого при изготовлении рассмотренных устройств. Подрядчик может также обслуживать, изменять или усовершенствовать обеспеченные устройства. Подрядчик может обеспечивать такое обслуживание или модернизацию путем заключения субконтракта на такие работы, или непосредственно обеспечивая эти услуги, и в некоторых случаях подрядчик может модернизировать существующую систему за счет поставки комплекта для модернизации, приводящего к модифицированной системе, включающей одно или несколько отличительных свойств системы, рассмотренных в данной заявке.
Хотя изобретение описано в терминах конкретных вариантов выполнения и применения, на основе данного описания специалист в данной области техники может выработать дополнительные варианты и модификации без отклонения от идеи или объема заявленного изобретения. Можно полагать, что изобретение может быть пригодным фактически для любого типа распределительных камер, действующих с добавлением или без добавления флокулянта, с разжижением или без разжижения взвеси при выводе, с одинарной или множественными входными траекториями и со сливными кромками или полками или без них и т.д. Кроме того, изобретение может применяться с искривлением самого вводного желоба, например, так чтобы он сам имел форму и выполнял функцию, аналогичную описанным спиральным боковым
- 13 027041 стенкам. Кроме того, полки и сливные кромки, представленные в данном описании, могут занимать от 0 до 360° по окружности изображенных и описанных распределительных камер и могут иметь, по меньшей мере, какую-то ширину по всей окружности распределительной камеры, так чтобы представлять собой спиральные кольца. Больше того, изобретение может использоваться вместе с устройствами обычных распределительных камер или составлять их часть за счет комплекта оборудования для модернизации обычных цилиндрических распределительных камер, предназначенного для последующего прикрепления спиральных входных конструкций, боковых стенок и придания рассмотренной конфигурации. Кроме того, рассмотренные распределительные камеры могут использоваться в сочетании с другими известными изобретениями, такими как система разжижения с распределительной камерой фирмы ΡΈδιηίύΙΙι Еиис®.
Соответственно должно быть понятно, что приведенные чертежи и описания предлагаются в качестве примера для облегчения понимания изобретения и не должны рассматриваться как ограничение его объема.

Claims (19)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Распределительная камера отстойника/осветлителя, включающая корпус (40) распределительной камеры, содержащий боковую стенку (42), формирующую наиболее удаленную по радиусу от центра поверхность распределительной камеры, образующую граничную поверхность для текучей среды и имеющую по меньшей мере одну витую или спиральную форму;
    входную часть (41) распределительной камеры, предназначенную для направления входного потока (60) поступающей текучей среды вдоль боковой стенки (42);
    полку (49), проходящую вдоль боковой стенки (42) и по радиусу вовнутрь к центральной оси, при этом ширина полки уменьшается по мере продления полки вдоль боковой стенки (42) от внешнего края (45) к внутреннему краю (52);
    сливную кромку (44), проходящую по радиусу вовнутрь от внутреннего края (52) полки (49) и образующую выходное отверстие (48) для пропускания текучих сред и взвешенных частиц из распределительной камеры в отстойный резервуар (20).
  2. 2. Распределительная камера по п.1, в которой полка (49) заканчивается в точке (43) пересечения внешнего края (45) с внутренним краем (52).
  3. 3. Распределительная камера по п.1, в которой полка (49) занимает по окружности приблизительно 90, 180, 270 или 360° по углу поворота вокруг центральной оси (53) распределительной камеры.
  4. 4. Распределительная камера по п.1, содержащая одну или несколько регулирующих поток конструкций (172), выбранных из группы, включающей ребра, лопасти, статоры, роторы, роторные лопатки, свободно вращающиеся крыльчатые колеса, прямые лопасти, криволинейные лопасти, буртики, каналы, перегородки, экраны и фигурные панели.
  5. 5. Распределительная камера по п.1, содержащая один или несколько входных каналов (46; 446; 592а, 592Ь; 692а, 692Ь; 992а, 992Ь), предназначенных для ввода флокулянта.
  6. 6. Распределительная камера по п.1, в которой форма боковой стенки (42) включает часть спирали Архимеда, спирали Корню, спирали Ферма, гиперболической спирали, спирали жезл, логарифмической спирали, переходной спирали или спирали Тодора.
  7. 7. Распределительная камера по п.1, в которой расстояние по радиусу между боковой стенкой (42) и центральной осью (53) распределительной камеры изменяется как функция от угла поворота (Θ) вокруг центральной оси (53), так что, когда боковая стенка (42) продолжается вокруг центральной оси (53) распределительной камеры, она приближается или удаляется от центральной оси (53).
  8. 8. Распределительная камера по п.7, в которой изменение расстояния по радиусу между боковой стенкой (42) и центральной осью (53) по углу поворота вокруг центральной оси (53) остается постоянным.
  9. 9. Распределительная камера по п.7, в которой изменение расстояния между боковой стенкой (42) и центральной осью (53) по углу поворота вокруг центральной оси (53) не постоянно.
  10. 10. Распределительная камера по п.1, в которой сливная кромка (44, 144, 344, 644, 1044, 1144, 1244, 1344, 1444, 1544, 1644) выполнена плоской, наклонной, ступенчатой, скругленной или в виде усеченного конуса.
  11. 11. Распределительная камера по п.1, в которой боковая стенка (542а, 542Ь; 642а, 642Ь) имеет по меньшей мере одно отверстие (572а, 572Ь; 672а, 672Ь) для подачи разжижающей жидкости во входной поток (560, 660) поступающей текучей среды.
  12. 12. Комплект для модификации распределительной камеры (2040, 2140) обычного типа, входящей в седиментационную систему, содержащей закругленную или цилиндрическую наиболее удаленную по радиусу от центра стенку (2042, 2142), который включает боковую стенку (42), предназначенную для замены наиболее удаленной по радиусу от центра стенки (2042, 2142) в распределительной камере (2040, 2140) и имеющую витую или спиральную форму;
    - 14 027041 полку (49), предназначенную для установки так, чтобы она проходила вдоль боковой стенки (42) по радиусу вовнутрь к центральной оси; при этом ширина полки (49) уменьшается по мере прохождения полки (49) вдоль боковой стенки (42);
    сливную кромку (44), предназначенную для установки таким образом, чтобы она проходила по радиусу вовнутрь от внутреннего края (52) полки (49).
  13. 13. Комплект по п.12, содержащий одну или несколько регулирующих поток конструкций (172), выбранных из группы, включающей ребра, лопасти, статоры, роторы, роторные лопатки, свободно вращающиеся крыльчатые колеса, прямые лопасти, криволинейные лопасти, буртики, каналы, перегородки, экраны и фигурные панели.
  14. 14. Комплект по п.12, в котором боковая стенка (542а, 542Ь; 642а, 642Ь) имеет по меньшей мере одно отверстие (572а, 572Ь; 672а, 672Ь) для введения разжижающей жидкости во входной поток (560, 660) поступающей текучей среды.
  15. 15. Комплект по п.12, содержащий один или несколько входных каналов (46; 446; 592а, 592Ь; 692а, 692Ь; 992а, 992Ь), предназначенных для ввода флокулянта.
  16. 16. Комплект по п.12, в котором форма боковой стенки (42) включает часть спирали Архимеда, спирали Корню, спирали Ферма, гиперболической спирали, спирали жезл, логарифмической спирали, переходной спирали или спирали Тодора.
  17. 17. Комплект по п.12, в котором полка (49) выполнена с возможностью продолжения приблизительно на 90, 180, 270 или 360° по углу поворота по окружности распределительной камеры (2040, 2140).
  18. 18. Комплект по п.12, в котором полка (49) заканчивается в точке (43) пересечения внешнего края (45) с внутренним краем (52).
  19. 19. Способ повышения эффективности седиментационной системы, в котором обеспечивают распределительную камеру отстойника/осветлителя по пп.1-11;
    обеспечивают протекание входного потока (60) поступающей текучей среды через входную часть (41) распределительной камеры.
EA201300459A 2010-10-14 2011-10-14 Распределительная камера отстойника/осветлителя со спиральными внешними границами EA027041B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US39304010P 2010-10-14 2010-10-14
PCT/US2011/056369 WO2012051536A1 (en) 2010-10-14 2011-10-14 Thickener/clarifier feedwell having volute peripheries

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201300459A1 EA201300459A1 (ru) 2014-03-31
EA027041B1 true EA027041B1 (ru) 2017-06-30

Family

ID=45938732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201300459A EA027041B1 (ru) 2010-10-14 2011-10-14 Распределительная камера отстойника/осветлителя со спиральными внешними границами

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8702996B2 (ru)
EP (1) EP2627427B1 (ru)
JP (1) JP5512049B2 (ru)
CN (1) CN103260718B (ru)
AU (1) AU2011315958B2 (ru)
BR (1) BR112013008934B1 (ru)
CA (1) CA2814214C (ru)
CL (1) CL2013000981A1 (ru)
EA (1) EA027041B1 (ru)
MX (1) MX347238B (ru)
PE (1) PE20140567A1 (ru)
WO (1) WO2012051536A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PE20140602A1 (es) * 2010-12-13 2014-05-13 Smidth As F L Sistema de disolucion de alimentacion de canal abierto para un espesador o tanque de sedimentacion
CN102921205B (zh) * 2012-11-07 2015-05-20 江苏亚太水处理工程有限公司 一种平衡式单管吸泥机
CN104984568B (zh) * 2015-07-30 2016-09-28 淮北中德矿山机器有限公司 一种周边传动浓缩机结构
CN106621486B (zh) * 2016-11-30 2019-02-12 尹国祥 一种连续沉降槽
RU184540U1 (ru) * 2017-09-14 2018-10-30 Акционерное общество "СОМЭКС" Радиальный сгуститель с направляющим разгрузочным диском
CN108970183A (zh) * 2018-08-10 2018-12-11 东北大学 一种高效浓密机给料装置
WO2021064274A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 Outotec (Finland) Oy Feedwell apparatus, trough, plant and use
CN111686485A (zh) * 2020-05-14 2020-09-22 南京奥伯尔环保设备有限公司 一种刮泥自动控制装置
CN111744237B (zh) * 2020-07-03 2022-02-11 淮北市中芬矿山机器有限责任公司 一种高效中心传动尾矿充填深锥浓密机
CN111847731B (zh) * 2020-08-27 2022-09-16 湖北磊雅鑫盛石业有限公司 一种石材废水循环利用副产建筑原料的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3006474A (en) * 1959-02-05 1961-10-31 Dorr Oliver Inc Method and means for converting the kinetic energy of a fluid stream into random turbulence
US3067878A (en) * 1959-07-07 1962-12-11 Albert L Genter Method and apparatus for settling solids from liquids
US4451367A (en) * 1979-06-28 1984-05-29 Pasquale Vannucci Sedimentation tank
US20090173701A1 (en) * 2005-11-23 2009-07-09 Kadant Black Clawson Inc. Centrifugal Flow Distribution Clarifier Feedwell and Method of Feeding Influent to a Clarifier Thereby

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1104051A (en) * 1914-02-27 1914-07-21 Paul Kropp Separator.
US3542207A (en) * 1969-03-10 1970-11-24 Dorr Oliver Inc Sedimentation tank with rotary sediment raking structure
JPS5151571U (ru) * 1974-10-18 1976-04-19
DE19729802C2 (de) * 1997-07-11 2000-06-08 Frankenberger Dieter Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Stoffen und Verwendung einer Leiteinrichtung
AUPS118802A0 (en) * 2002-03-19 2002-04-18 Outokumpu Oyj Dual zone feedwell for a thickener
JP4516899B2 (ja) * 2005-08-04 2010-08-04 株式会社奥村組 濁水処理装置
US7378027B2 (en) * 2006-03-09 2008-05-27 Siping Zhou Multilayer energy dissipating inlet column in center-feed clarifiers
US7547396B2 (en) * 2006-10-25 2009-06-16 Flsmidth Technology A/S Thickener/clarifier feedwell assembly with froth dissipation
FI122057B (fi) * 2006-10-30 2011-08-15 Outotec Oyj Sakeutin ja sakeutusmenetelmä
AU2009246038B2 (en) * 2008-05-15 2014-11-06 Metso Outotec Finland Oy Improvements in feedwells
AU2010217267B2 (en) 2009-02-26 2013-10-03 Flsmidth A/S Thickener/clarifier feedwell assembly with infeed rotation
JP2010201324A (ja) * 2009-03-03 2010-09-16 Sumitomo Metal Mining Co Ltd シックナーのフィードウェル
US8182701B2 (en) * 2009-12-08 2012-05-22 Westech Engineering, Inc. Method of optimizing feed distribution in a sedimentation vessel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3006474A (en) * 1959-02-05 1961-10-31 Dorr Oliver Inc Method and means for converting the kinetic energy of a fluid stream into random turbulence
US3067878A (en) * 1959-07-07 1962-12-11 Albert L Genter Method and apparatus for settling solids from liquids
US4451367A (en) * 1979-06-28 1984-05-29 Pasquale Vannucci Sedimentation tank
US20090173701A1 (en) * 2005-11-23 2009-07-09 Kadant Black Clawson Inc. Centrifugal Flow Distribution Clarifier Feedwell and Method of Feeding Influent to a Clarifier Thereby

Also Published As

Publication number Publication date
US20130193088A1 (en) 2013-08-01
CN103260718B (zh) 2014-09-17
JP2013544638A (ja) 2013-12-19
CN103260718A (zh) 2013-08-21
MX2013004064A (es) 2013-05-22
AU2011315958A1 (en) 2013-05-02
AU2011315958B2 (en) 2013-07-11
BR112013008934A2 (pt) 2016-06-28
EP2627427B1 (en) 2016-07-27
CA2814214C (en) 2014-12-23
JP5512049B2 (ja) 2014-06-04
US8702996B2 (en) 2014-04-22
EP2627427A1 (en) 2013-08-21
EA201300459A1 (ru) 2014-03-31
CL2013000981A1 (es) 2013-12-06
BR112013008934B1 (pt) 2020-02-18
PE20140567A1 (es) 2014-05-02
CA2814214A1 (en) 2012-04-19
WO2012051536A1 (en) 2012-04-19
MX347238B (es) 2017-04-20
EP2627427A4 (en) 2014-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA027041B1 (ru) Распределительная камера отстойника/осветлителя со спиральными внешними границами
US9643107B2 (en) Method and system to separate solids from liquids
AU2015200507B2 (en) Improvements in feedwells
CA2665815C (en) Thickening apparatus and method for thickening
CA2843483C (en) Centrifuge and discharge port member of a centrifuge for power reduction
US8168073B2 (en) Waste concrete and aggregate reclaimer
CN208829326U (zh) 油水分离器及油水分离***
Bai et al. Modelling solid-liquid separation and particle size classification in decanter centrifuges
US8182701B2 (en) Method of optimizing feed distribution in a sedimentation vessel
JP3676208B2 (ja) 固液分離槽
CN203764419U (zh) 卧螺离心机
US10744471B2 (en) Mixing apparatus and its use
NL7810314A (nl) Werkwijze en inrichting voor het doen bezinken van ge- suspendeerde vaste stoffen in een vloeistof.
WO2019092974A1 (ja) 沈殿槽
CN105771337B (zh) 一种高效的固液分离装置及其应用
CN103221141B (zh) 用于在离心机中节拍式地供应产品的方法以及用于该方法的离心机

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM