RU2769052C1 - Hydrocyclone thickener - Google Patents

Abstract

FIELD: waste treatment.

SUBSTANCE: invention relates to devices for continuous separation of suspensions and dehydration of liquid manure of livestock enterprises. The hydrocyclone thickener consists of a cylindrical-conical housing 1 with a tangential inlet pipe of the initial suspension 2, a drain pipe 3 and a branch pipe of the condensed fraction 4, equipped with a horizontal cylindrical chamber 5, the lower half 6 of which is perforated, limited by a sealed casing 7 and equipped with a filtrate outlet pipe 10. A screw 9 is mounted on the shaft 8, and at the output end of the screw shaft 8, at a distance from the main screw, a discharge screw 11 is installed, connected to a branch pipe 12 for unloading sediment. In addition, an elastic petal seal 13 is placed directly in front of the discharge screw 11 perpendicular to the shaft 8, pivotally fixed on the axis 14. The screw shaft is driven by an electric motor 15.

EFFECT: decrease in the humidity of the solid fraction of manure effluents.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения суспензий и обезвоживания жидкого навоза животноводческих предприятий. The invention relates to devices for the continuous separation of suspensions and dehydration of liquid manure from livestock enterprises.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии, сливным патрубком и патрубком отвода сгущенной фракции, снабженным цилиндрической перфорированной камерой с размещенным внутри шнеком и закрытым герметичным кожухом [1].Known hydrocyclone containing cylindroconical body with a tangential inlet pipe of the original suspension, drain pipe and pipe outlet of the condensed fraction, equipped with a cylindrical perforated chamber placed inside the screw and closed hermetic casing [1].

Однако в таком гидроциклоне при дожиме сгущенной фракции шнековым устройством время гравитационного фильтрования небольшое. В результате - низкая производительность и невысокое качество разделения суспензии.However, in such a hydrocyclone, when the condensed fraction is compressed by a screw device, the time of gravity filtration is short. As a result, low productivity and low quality of suspension separation.

Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии, сливным патрубком, патрубком отвода сгущенной фракции и цилиндрическую камеру со шнеком, перфорированную на участке, ограниченном герметичным кожухом, камера выполнена составной, неперфорированной цилиндрической и перфорированной в виде ротора, установленного на одном валу со шнеком, причем на герметичном кожухе, параллельно образующим ротора, закреплены щетки, а соосно с ротором патрубок со щелевидным насадком [2].Known hydrocyclone, including a cylindric housing with a tangential inlet pipe of the original suspension, a drain pipe, a pipe outlet of the condensed fraction and a cylindrical chamber with a screw, perforated in the area bounded by a sealed casing, the chamber is made composite, non-perforated cylindrical and perforated in the form of a rotor mounted on a single shaft with a screw, moreover, brushes are fixed on a sealed casing parallel to the rotor generatrices, and a branch pipe with a slotted nozzle is coaxially with the rotor [2].

Данное устройство является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату.This device is the closest in technical essence and the achieved result.

Недостатком данного устройства является высокая влажность сгущенной твердой фракции.The disadvantage of this device is the high humidity of the thickened solids.

Целью заявленного изобретения является снижение влажности твердой фракции навозных стоков.The purpose of the claimed invention is to reduce the moisture content of the solid fraction of manure.

Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон-сгуститель состоит из цилиндроконического корпуса с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии, сливным патрубком, патрубком отвода сгущенной фракции, снабженным горизонтальной цилиндрической камерой, нижняя половина которой выполнена перфорированной и закрыта герметичным кожухом, с патрубком вывода фильтрата. При этом внутри цилиндрической камеры, на одном горизонтальной валу, закреплен основной шнек, а от основного шнека на расстоянии 2-х диаметров основного шнека, установлен сбрасывающий шнек, заканчивающийся патрубком для выгрузки осадка. Кроме того, непосредственно перед сбрасывающим шнеком, размещен на оси, установленной перпендикулярно валу, упругий лепестковый уплотнитель, шарнирно закрепленный на оси и подпружиненный относительно последней.This goal is achieved by the fact that the hydrocyclone-thickener consists of a cylindrical-conical body with a tangential inlet pipe of the initial suspension, a drain pipe, a thickened fraction outlet pipe, equipped with a horizontal cylindrical chamber, the lower half of which is perforated and closed with a hermetic casing, with a filtrate outlet pipe. At the same time, inside the cylindrical chamber, on one horizontal shaft, the main auger is fixed, and from the main auger at a distance of 2 diameters of the main auger, a discharge auger is installed, ending with a nozzle for unloading the sediment. In addition, immediately in front of the discharge auger, an elastic petal seal is placed on an axis installed perpendicular to the shaft, hinged on the axis and spring-loaded relative to the latter.

На фиг. 1 представлен общий вид гидроциклона – сгустителя, на фиг. 2 – сечение А-А цилиндрической камеры, на фиг. 3 – выносной элемент лепесткового уплотнителя, на фиг. 4 – вид А на фиг. 3.In FIG. 1 shows a general view of the hydrocyclone - thickener, Fig. 2 - section A-A of the cylindrical chamber, in Fig. 3 - remote element of the petal seal, in Fig. 4 - view A in Fig. 3.

Гидроциклон-сгуститель состоит из цилиндроконического корпуса 1 с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии 2, сливным патрубком 3, патрубком отвода сгущенной фракции 4, снабженным горизонтальной цилиндрической камерой 5, нижняя половина которой выполнена перфорированной 6 и закрыта герметичным кожухом 7, с патрубком для вывода фильтрата 10. Внутри цилиндрической камеры 5, на одном горизонтальной валу 8, закреплен основной шнек 9, а от основного шнека 9 на расстоянии 2-х диаметров основного шнека, установлен сбрасывающий шнек 11, заканчивающийся патрубком для выгрузки осадка 12. Кроме того, непосредственно перед сбрасывающим шнеком 11, размещен на оси 14, установленной перпендикулярно валу 8, упругий лепестковый уплотнитель 13, шарнирно закрепленный на оси 14 и подпружиненный относительно последней. Привод шнекового вала 8 осуществляется от электродвигателя 15. The hydrocyclone thickener consists of a cylindrical-conical body 1 with a tangential inlet pipe of the initial suspension 2, a drain pipe 3, a thickened fraction outlet pipe 4, equipped with a horizontal cylindrical chamber 5, the lower half of which is perforated 6 and closed with a hermetic casing 7, with a pipe for filtrate output 10 Inside the cylindrical chamber 5, on one horizontal shaft 8, the main auger 9 is fixed, and from the main auger 9 at a distance of 2 diameters of the main auger, a discharge auger 11 is installed, ending with a nozzle for unloading sediment 12. In addition, directly in front of the discharge auger 11, is placed on the axis 14, installed perpendicular to the shaft 8, elastic petal seal 13, hinged on the axis 14 and spring-loaded relative to the latter. The screw shaft 8 is driven by an electric motor 15.

Гидроциклон-сгуститель работает следующим образом.The hydrocyclone thickener works as follows.

Исходная суспензия жидких навозных стоков под давлением через тангенциальный входной патрубок 1 поступает в зону центробежного осаждения цилиндроконического корпуса 2 гидроциклона – сгустителя. Под действием центробежных сил исходная суспензия разделяется на жидкую и твердую фракции, причем осветленная фракция навозных стоков выводится через патрубок 3, а сгущяемая твердая фракция навозных стоков поступает в нижнюю часть цилиндроконического корпуса 2, где попадает в зону фильтрования сгустителя. Поток сгущаемой твердой фракции навозных стоков попадает на поверхность перфорированной части камеры 6, по которой передвигается основным шнеком 9 и одновременно обезвоживается, фильтрат попадает через перфорированные отверстия в патрубок 12. Транспортируемая основным шнеком 9 по перфорированной перегородке твердая фракция навоза упирается в упругий лепестковый уплотнитель 13, где тормозится за счет упругих сил разъемных лепестков уплотнителя, подпружиненных относительно его оси 14 (положение 1 фиг. 3), тем самым создавая дополнительное время для её обезвоживания, одновременно фильтруется через перфорированную цилиндрическую часть камеры 6, снижая влажность твердой фракции навозных стоков. Создаваемый основным шнеком 9 подпор фильтрующейся твердой фракции навоза обеспечивает перевод лепестков упругого уплотнителя 13 в положение 2 (фиг. 3), где обезвоженная масса твердой фракции навоза захватывается сбрасывающим шнеком 11 и попадает в патрубок 12 для выгрузки осадка.The initial suspension of liquid manure under pressure through the tangential inlet pipe 1 enters the zone of centrifugal sedimentation of the cylindrical-conical body 2 of the hydrocyclone-thickener. Under the action of centrifugal forces, the initial suspension is divided into liquid and solid fractions, and the clarified fraction of manure flows is discharged through pipe 3, and the thickened solid fraction of manure flows enters the lower part of the cylindrical-conical body 2, where it enters the filtering zone of the thickener. The flow of the thickened solid fraction of manure flows onto the surface of the perforated part of the chamber 6, along which it moves with the main auger 9 and is simultaneously dehydrated, the filtrate enters through the perforated holes into the pipe 12. The solid fraction of manure transported by the main auger 9 along the perforated partition rests against the elastic petal seal 13, where it is retarded due to the elastic forces of the detachable seal petals, spring-loaded relative to its axis 14 (position 1 of Fig. 3), thereby creating additional time for its dehydration, at the same time it is filtered through the perforated cylindrical part of the chamber 6, reducing the humidity of the solid fraction of manure effluents. The backwater of the filterable manure solid fraction created by the main auger 9 ensures that the petals of the elastic compactor 13 are transferred to position 2 (Fig. 3), where the dehydrated mass of the manure solid fraction is captured by the discharge auger 11 and enters the nozzle 12 for unloading the sediment.

За счет того, что упругий лепестковый уплотнитель 13 задерживает твердую фракцию навоза на перфорированной поверхности, увеличивается время пребывания её на фильтровальной поверхности, тем самым увеличивая количество выделяемой свободной влаги и снижая влажность осадка массы навоза. После чего осадок массы навоза пригоден для утилизации в качестве ценного органического удобрения.Due to the fact that the elastic petal seal 13 retains the solid fraction of manure on the perforated surface, the time it stays on the filter surface increases, thereby increasing the amount of released free moisture and reducing the moisture content of the manure mass sediment. After that, the sediment of the manure mass is suitable for disposal as a valuable organic fertilizer.

Источники информацииInformation sources

1. А.с. 695717. СССР, МКИ³ В04 С5/16. Гидроциклон [Текст] / Л.С. Полонский, В.С. Шапиро. - № 2354059/23-26 ; заявл. 03.05.79 ; опубл. 05.11.79, Бюл. №41. - 2 с. : ил.1. A.S. 695717. USSR, MKI ³ V04 C5/16. Hydrocyclone [Text] / L.S. Polonsky, V.S. Shapiro. - No. 2354059/23-26; dec. 05/03/79; publ. 05.11.79, Bull. No. 41. - 2 s. : ill.

2. Пат. 2034665 Российская Федерация, МПК⁶ В04С 5/16. Гидроциклон [Текст] / В.С. Потапчук, Э.А.Сухарев, М.П. Скоблюк, С.Ф. Медвидь : заявитель и патентообладатель : Украинский институт инженеров водного хозяйства - №5058436/26 ; заявл. 11.08.1992 : опубл. 10.05.1995, Бюл. №24. – 4 с. : ил. (прототип).2. Pat. 2034665 Russian Federation, IPC ⁶ V04S 5/16. Hydrocyclone [Text] / V.S. Potapchuk, E.A. Sukharev, M.P. Skoblyuk, S.F. Medvid: applicant and patent holder: Ukrainian Institute of Water Engineering - No. 5058436/26; dec. 08/11/1992: publ. May 10, 1995, Bull. No. 24. - 4 s. : ill. (prototype).

Claims (1)

Гидроциклон-сгуститель, состоящий из цилиндроконического корпуса с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии, сливным патрубком и патрубком отвода сгущенной фракции, отличающийся тем, что он снабжен горизонтальной цилиндрической камерой, нижняя половина которой выполнена перфорированной и закрыта герметичным кожухом, с патрубком вывода фильтрата, причем внутри цилиндрической камеры на одном горизонтальной валу закреплен основной шнек, а от основного шнека на расстоянии 2 диаметров основного шнека установлен сбрасывающий шнек, заканчивающийся патрубком для выгрузки осадка, при этом непосредственно перед сбрасывающим шнеком размещен на оси, установленной перпендикулярно валу, упругий лепестковый уплотнитель, шарнирно закрепленный на оси и подпружиненный относительно последней.Hydrocyclone-thickener, consisting of a cylindrical-conical body with a tangential inlet pipe of the initial suspension, a drain pipe and a pipe for removing the condensed fraction, characterized in that it is equipped with a horizontal cylindrical chamber, the lower half of which is perforated and closed with a hermetic casing, with a filtrate outlet pipe, and inside of the cylindrical chamber, the main auger is fixed on one horizontal shaft, and a discharge auger is installed from the main auger at a distance of 2 diameters of the main auger, ending with a branch pipe for unloading sediment, while immediately in front of the discharge auger, an elastic petal seal is placed on an axis installed perpendicular to the shaft, hinged on the axis and spring-loaded relative to the latter.

Images