SU1708388A1 - Thickener - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  суспензий и может найти применение на предпри ти х химической, горно-химической и других отрасл х промышленности и позвол ет повысить производительность сгустител  путем разрушени  крупномасштабных вертикальных циркул -циокных потоков суспензии, возникающих при прохождении ее через цилиндрическую емкость. Сгуститель содержит цилиндрическую ёмкость, установленный в ней централь- ный вал с закрепленными на нем с возможностью вращени  основной и хвостовой фермами дл  транспортировки осадка, одна из которых снабжена полым желобом дл  ввода суспензии, образованным бокрвы- ми и нижней с отверсти ми поверхност ми, друга  ферма снабжена дополнительным желобом, при этом боковые поверхности обоих желобов выполнены вогнутыми в направлении к° центральной оси с радиусом кривизны, расположенным в грризонтальной плоскости, а сумма их центральных углов составл ет 80-230°. Таким образом, секционирование объема разделени  и уменьшени  выноса тонходисперсных частиц приводит к повышению производительности сгустител . 2 ил.г?ЁThe invention relates to devices for the separation of suspensions and can be used in the chemical, mining, chemical and other industries of the industry and improves the performance of the thickener by destroying large-scale vertical circulum-thiox streams of suspension that occur when passing through a cylindrical container. The thickener contains a cylindrical container, a central shaft mounted therein with main and tail trusses fixed on it for rotation, one of which is provided with a hollow chute for introducing a suspension formed by the side and bottom with openings surfaces, the other the truss is provided with an additional groove, while the side surfaces of both grooves are concave in the direction of ° C. the central axis with a radius of curvature located in the horizontal plane, and the sum of their central angles is 80-230 °. Thus, partitioning the separation volume and reducing the removal of fine particles leads to an increase in the performance of the thickener. 2 figs? E

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  суспензий и может найти применение на предпри ти х химической, горно-химической и других отраслей промышленности .The invention relates to devices for the separation of suspensions and can be used in chemical, mining, chemical and other industries.

Известен сгуститель, решающий задачу увеличени  зоны осаждени  за счет дискретно распределенного ввода суспензии в сгустителб. Этот сгуститель содержит цилиндрическую емкость с верхним лотком слива осветленной жидкости, штуцером разгрузки сгущенного осадка, узел ввода суспензий,-включающий загрузочный стакан и распределительное устройство в виде набора направленных в периферии труб, на концах которых расположены насадки.A thickener is known which solves the problem of increasing the deposition zone due to discretely distributed injection of the suspension into the thickener. This thickener contains a cylindrical container with an upper tray of discharge of clarified liquid, a condensate discharge unloading unit, a slurry input unit, including a loading cup and a distribution device in the form of a set of tubes directed at the periphery, at the ends of which nozzles are located.

.Недостатком известного устройства  вл етс  малый коэффициент использовани  площади сгустител , что св зано С стационарной установкой распределительных труб.A disadvantage of the prior art is the low utilization rate of the thickener area, which is associated with stationary installation of distribution pipes.

Наиболее близким к предлагаемому ,зобретению по технической сущности и общим признакам, частично решающим увеличенуи поверхности осаждени  за счет Henpef tikuHO распределенного вводаClosest to the proposed, the invention to the technical essence and common features, partly decisive increase in the surface deposition due to Henpef tikuHO distributed input

суспензии,  вл етс  сгуститель, содержащий цилиндрическую емкость, установленный в ней центральный вал с закрепленными на нем с возможностью вращени  основной и хвостовой фермами дл  транспортировки осадка, одна из которых снабжена полным желобом дл  вывода суспензии, образованным боковыми и нижней с отверсти ми поверхност ми , и устройства дл  вывода сгущенного осадка и осветленной жидкости .suspension, is a thickener containing a cylindrical tank, a central shaft mounted therein with main and tail trusses fixed on it rotatably for transporting sludge, one of which is provided with a full chute for withdrawing a suspension formed by side and bottom with openings surfaces, and devices for withdrawing a thickened precipitate and clarified liquid.

Недостатком этого устройства  вл етс  наличие крупномасштабных циркул ционных потоков жидкости, в которых вовлекаетс  часть тонкодисперсной твердой фазы, котора  и выноситс  из аппарата с осветленным раствором. При этом бокова  поверхность желоба не гасит кинетическую энергию циркул ционных потоков жидкости , так истечение последней происходит в область, расположенную сзади желоба. Эти гидродинамические услови  привод т к тому , что критический размер осаждающихс  частиц довольно большой и составл ет 0,12-0,15 мм, а степень осветлени  92-95%,A disadvantage of this device is the presence of large-scale circulation fluid flows in which part of the finely divided solid phase is involved, which is removed from the apparatus with the clarified solution. At the same time, the lateral surface of the trough does not extinguish the kinetic energy of the circulating fluid flows, since the expiration of the latter occurs in the region located behind the trough. These hydrodynamic conditions lead to the fact that the critical size of the precipitating particles is rather large and is 0.12-0.15 mm, and the degree of clarification is 92-95%,

Другим недостатком известного устройства  вл етс  большое лобовое сопротивление желоба, что приводит к перегрузке двигател , вращающего распределительное устройство.Another disadvantage of the known device is the large frontal resistance of the groove, which leads to an overload of the engine rotating the distribution device.

Цель изобретени  - повышение производительности сгустител  за счет разрешени  крупномасштабных вертикальных циркул ционных потоков суспензии, возникающих при прохождении суспензии через емкость,Поставленна  цель достигаетс  тем, что сгуститель содержащий цилиндрическую емкость, установленный в ней центральный вал с закрепленным на нем с возможностью вращени  основной и хвостовой фермами дл  транспортировки осадка, одна из которых снабжена полым желобом дл  ввода суспензии образованным боковыми и нижней с отверсти ми пoвepxнoct ми, устройства дл  вывода сгущенного осадка и осветленной жидкости, снабжен закрепленным на второй ферме дополнительным желобом дл  ввода суспензии, при этом боковые поверхности обоих желобов выполнены вогнутыми в направлении к центральной оси с радиусом кривизны расположенным в горизонтальной плоскости, а сумма их центральных углов составл ет 80-230°,The purpose of the invention is to increase the performance of the thickener due to the resolution of large-scale vertical circulation flows of the suspension arising when the suspension passes through the container. The goal is achieved by the fact that the thickener containing the cylindrical container, the central shaft installed in it with the main and tail trusses mounted on it for transporting the sludge, one of which is provided with a hollow chute for introducing the suspension formed laterally and bottom with openings by turning, devices for the withdrawal of a condensed sediment and clarified liquid, provided with an additional chute fixed to the second farm for introducing the suspension, with the lateral surfaces of both grooves being concave towards the central axis with a radius of curvature located in the horizontal plane, and the sum of their central angles is 80- 230 °,

Установка дополнительного желоба приводит к разделению объема на секции, внутри которых происход т процессы разделени  суспензий и гашени  циркул ционных вихрей, и тем самым обеспечиваетс  снижение масштабов циркул ционных потоков , что, в свою очередь, уменьшает веро тность выноса тонкодисперсных частиц. Выполнение .боковых поверхностей жело: бов вогнутыми с радиусом кривизны расположенным в горизонтальной плоскости также способствуетснижению уноса мелких частиц. При скольжении жидкости по вогнутой боковой поверхности желоба происход л гашение кинетический энергии потокаThe installation of an additional gutter leads to a division of the volume into sections, within which the processes of separation of suspensions and quenching of circulation vortices take place, thereby reducing the extent of circulation flows, which, in turn, reduces the likelihood of the removal of fine particles. Making the side surfaces of the gutters concave with a radius of curvature located in the horizontal plane also contributes to reducing the entrainment of small particles. When the liquid slides along the concave side surface of the chute, the kinetic energy of the flow is quenched.

суспензии, и на боковой поверхности желоба осаждаютс  мелкодисперсные частицы. Под действием силы т жести они двигаютс  вниз по боковой поверхности желоба.suspensions and fine particles are deposited on the side surface of the gutter. Under the force of gravity, they move down the side surface of the gutter.

Необходимость соблюдени  суммарности центральных углов в пределах 80-230°, обусловлена устойчивым разрушением вихрей без зарастани  поверхностей, желобов. При малЬй прот женности желобов (соответствующей сумме центральных углов менее 80°) поставленна  цель не достигаетс  за счет малой боковой поверхности, более того-возможна дополнительна  турбулизаци  жидкости торцовьгми стенками, котора  не гаситс  при большом рассто нии междуThe need to respect the sum of the central angles in the range of 80-230 ° is due to the steady destruction of the vortices without overgrowing of surfaces, gutters. If the gutters have a small length (corresponding to a sum of central angles less than 80 °), the goal is not achieved due to the small lateral surface; moreover, additional turbulization of the liquid with end walls is possible, which does not dampen with a large distance between

желобами. Друга  граница - максимальна  прот женность желобов - обусловлена возможностью зарастани  их поверхности при сгущении суспензии легкокристаллизующихс  солей, В этом случае при малых рассто ни х между.желобами, соответствующих масштабу вихр  разного радиусу аппарата, происходит чрезмерна  ламиниризаци  потока . Это св зано с тем, что турбулентные пульсации срывают кристаллы с поверхности желобов. При этом не наблюдаетс  увеличени  производительности аппарата. Использу  радиус аппарата в качестве характерного масштаба, можно показать, что верхний предел угловой прот женности желоба приблизительно равенgutters. Another boundary, the maximum length of the gutters, is due to the possibility of their surface overgrowing when the suspension of easily crystallizing salts thickens. In this case, at small distances between the grooves corresponding to the scale of the vortex of different radius of the apparatus, excessive flow laminarization occurs. This is due to the fact that turbulent pulsations disrupt the crystals from the surface of the grooves. There is no increase in the productivity of the apparatus. Using the radius of the apparatus as a characteristic scale, it can be shown that the upper limit of the angular extent of the groove is approximately equal to

« 180 120°"180 120 °

На фиг. 1 представлен сгуститель, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху.FIG. 1 shows the thickener, a general view; in fig. 2 - the same, top view.

Сгуститель состоит из цилиндрической емкости 1, в центре которой расположена центральна  колонна 2 с закрепленными на ней с возможностью вращени  основной 3 и хвостовой 4 фермами дл  транспортировки осадка со скребками 5, Соосно с центральной колонной 2 жестко установлена приемна  емкость 6, котора  системой отвод щих труб 7 соединена с полыми желобами дл  ввода суспензии 8, выполненными вогнутыми в направлении к центральной оси с радиусом кривизны, расположенным в горизонтальной плоскости, причем сумма их центральных углов составл ет 80-230°.The thickener consists of a cylindrical tank 1, in the center of which there is a central column 2 with primary 3 and tail 4 trusses fixed on it for transporting sludge with scrapers 5. The receiving tank 6 is fixed in alignment with the central column 2, which is equipped with a discharge pipe system 7 is connected to hollow chutes for introducing slurry 8, which are concave towards the central axis with a radius of curvature located in a horizontal plane, with the sum of their central angles being 80- 230 °.

Claims (2)

В нижней части желобов 8 выполнены щели или окна 9, через которые осуществл етс  ввод суспензии в сгуститель. Выгрузка сгущенного осадка осуществл етс  через устройство 10, а осветленного раствора через устройство 1, Сгуститель работает следующим образом . Суспензи  подаетс  в приемную емкость 6, откуда через систему отвод щих труб 7 поступает в вогнутые желоба 8. При движении жидкости через желоба 8 происходит частичное гащение скоростного напора , затем суспензи  через загрузочны е щели или окна 9 поступает в цилиндрическую емкость 1, где и происходит ее разделение .. Суспензи  движетс  в цилиндрической емкости 1 в направлении к центру. При горизонтальном движении происходит разделение жидкой и твердой фаз, и начинаетс  седиментаци  частиц. Однако в емкости 1 возникают циркул ционные потоки жидкости , KOTOpbie захватывают с собой мелкие частицы и тем самь(м снижают зффективность разделени . Именно дл  повышени  эффективности и установлены вогнутые желоба В. При контакте с ними происходит разрушение крупных циркул ционных вихрей и гашение вертикальной составл ющей их скорости. Вблизи поверхности вогнутых желобов 8 образуетс  лиминарный слой, в котором происходит осаждение мелких частиц на поверхность вогнутых желобов 8, по которым затем частицы скольз т вниз по направлению к устройству выгрузки 10. Тем самым обеспечиваетс  уменьшение критического разр да ч;астиц на 20-40%, и соответственно увеличиваетс  производительность сгустител , примерно на 15%. Сгущенный осадок выгружаетс  из аппарата через уСтройство 10, а осветленный раствор - через устройство 11. Изобретение иллюстрируетс  следующим примером. Согласно предложенному изобретению изготовлен аппарат диаметром 1 м, на котором проведены испытани . В качестве твердой фазы использованы тонкодисперсные частицы хлористого кали , а жидкой фазой  вл лс  насыщенный раствор хлористого кали .Желоба , через которые осуществл лс  ввод суспензии в сгуститель, располагались на рассто нии 0,35 м от центра. Количество желобов In the lower part of the grooves 8, slots or openings 9 are made through which the suspension is introduced into the thickener. The thickened sediment is discharged through the device 10, and the clarified solution through the device 1, the thickener works as follows. The suspension is supplied to the receiving tank 6, from where it passes through the system of discharge pipes 7 into the concave troughs 8. When fluid flows through the troughs 8, the velocity head is partially thickened, then the suspension goes to the cylindrical tank 1 through the feed slots or windows 9, where its separation .. The suspension moves in the cylindrical container 1 towards the center. With horizontal movement, separation of the liquid and solid phases occurs, and sedimentation of the particles begins. However, in the tank 1 there are circulating fluid flows, KOTOpbie take small particles with them and thus (m reduce the separation efficiency. It is for the efficiency increase that the concave troughs B are installed. When in contact with them, large circulation vortices are destroyed and the vertical component is extinguished their speeds. A laminar layer is formed near the surface of concave grooves 8, in which small particles are deposited on the surface of concave grooves 8, along which the particles slide downward towards to the unloading device 10. This ensures a reduction in the critical discharge of h; astatic particles by 20–40%, and, accordingly, increases the productivity of the thickener by about 15%. The condensed sediment is discharged from the apparatus through the device 10, and the clarified solution through the device 11. The following example. According to the proposed invention, an apparatus with a diameter of 1 m was made on which tests were carried out. Fine particles of potassium chloride were used as the solid phase, and the liquid phase was saturated A solution of potassium chloride. The grooves, through which the suspension was introduced into the thickener, were located at a distance of 0.35 m from the center. Number of gutters 2. Расход суспензии при проведении испытаний изменилс  таким образом, что содержание твердого в сливе составл ло 1,0-1,4 г/л при содержании твердой фазы 5-7%. Содержание твердого в исходной суспензии 5-7%. В т аблице приведены результаты испытаний разработанной конструкции. Формула изобретени  Сгуститель, содержащий цилиндрическую емкость, установ1ленный в ней центральный вал с закрепленными на нем с возможностью вращени  основной к хвостовой фермами дл  транспортировки осадка , одна из которых снабжена желобомдл  ввода суспензии, образованным боковыми и нижней с отверсти ми поверхност ми, устройства дл  вывода сгущенного осадка и осветленной жидкости, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  производительности за счет разрушени) крулномасштабных вертикальных циркул ционных потоков суспензии, возникающих при прохождении суспензии через емкость, он снабжен закрепленным на второй ферме дополнительным желобом дл  ввода суспензии , при этом боковые поверхности желобов выполнены вогнутыми в направлении к центральной оси с радиусом кривизны, расположенным в горизонтальной плбскости , а сумма центральных углов желобов составл ет 80-230°.2. The suspension consumption during the tests changed in such a way that the solids content in the discharge was 1.0-1.4 g / l with a solids content of 5-7%. The solid content in the initial suspension is 5-7%. The table shows the results of tests of the developed design. Claims of the invention A thickener containing a cylindrical tank, a central shaft mounted therein with fixed for rotation of the main to the tail trusses for transporting sludge, one of which is provided with a slurry inlet chute formed by the side and bottom with openings surfaces, a device for conveying the condensed sediment and clarified liquids, in order to increase productivity by destroying the round-scale vertical circulation flows of the suspension arising during the passage of the suspension through the tank, it is provided with an additional chute fixed to the second farm for introducing the suspension, the lateral surfaces of the grooves being made concave towards the central axis with a radius of curvature located in the horizontal angle, and the sum of the central corners of the grooves is 80- 230 °. Величина центрального угла каждого жело , ба,град.The magnitude of the central angle of each yellow, ba, hail. Радиально расположенный желобRadially located gutter (известный сгуститель)(known thickener) 2525 4040 9090 115115 120120 135135 -Наблюдаетс  нарастание поверхности желобов.- An increase in the surface of the gutters is observed. Производительность, т/чProductivity, t / h 1,2 1.2 1,4 1,7 1,8 1,8 1,71.2 1.2 1.4 1.7 1.8 1.8 1.7 f fe/if fe / i Я SI s иг.2ig.2