RU2212927C2

RU2212927C2 - Device for sapropel thickening

Info

Publication number: RU2212927C2
Application number: RU2001126461/12A
Authority: RU
Inventors: Ю.Д. Тарасов
Original assignee: Тарасов Юрий Дмитриевич
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-09-27

Abstract

FIELD: filters for suspension thickening, particularly, devices for thickening of sapropel recovered from bottom deposits of inland water reservoirs. SUBSTANCE: device has body, filtering partitions, pressure pipeline for supply of slurry, vacuum line connected with vacuum pump, loading and unloading appliances. Body is assembled of adjusting to one another and alternating cylindrical pressure and vacuum chambers. Chambers are separated by round filtering partitions. Located over body central longitudinal body in sealing bushings of filtering partitions is tightening device with locknuts at its ends. Pressure chamber upper parts are connected by means of branch pipes to pressure pipelines. Lower parts of pressure chambers are connected by assembled funnels to airtight channel of screw conveyor. Vacuum chambers are connected with vacuum line and collector for filtrate. Branch pipes for supply of slurry are located tangentially to longitudinal axis of pressure chambers. Located radially in each pressure chamber on tightening device with help of bushings are blades for their rotation round tightening device and engagement with filtering partitions. EFFECT: higher productivity of device and reduced labor input in its maintenance due to provided continuous operating conditions with constant regeneration of filtering partitions and increased filtering area. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к фильтрам для сгущения суспензий, а именно к устройствам для сгущения сапропеля, добываемого из донных отложений внутренних водоемов. The invention relates to filters for thickening suspensions, and in particular to devices for thickening sapropel extracted from bottom sediments of inland water bodies.

Известны фильтры для сгущения суспензий, работающие под вакуумом или давлением и состоящие из корпуса, крышки с патрубком для фильтрата, решетки, в отверстиях которой закреплены фильтровальные перегородки в виде патронов цилиндрической формы, откидного днища с патрубком для подвода суспензии. Удаление осадка через откидное днище производится отдувом сжатым воздухом, пневмогидравлическим ударом или с помощью вибраций устройства (БСЭ, т.27, М. , Советская энциклопедия, 1977, с.1275, рис.1). Known filters for thickening suspensions, working under vacuum or pressure and consisting of a housing, a cover with a nozzle for the filtrate, a grill, in the openings of which are fixed filter partitions in the form of cylindrical cartridges, a hinged bottom with a nozzle for supplying the suspension. Sludge removal through the hinged bottom is carried out by blowing with compressed air, pneumohydraulic shock or by means of device vibrations (BSE, vol. 27, M., Soviet Encyclopedia, 1977, p. 1275, Fig. 1).

Однако недостатками известных устройств является малая производительность, вызванная циклическим режимом работы, и высокая трудоемкость обслуживания, вызванная необходимостью периодического открывания и закрывания корпуса при очистке фильтровальных преград и разгрузки сгущенного продукта, что не пригодно при сгущении больших объемов гидросмеси при разработке сапропеля. However, the disadvantages of the known devices are the low productivity caused by the cyclic mode of operation, and the high complexity of maintenance, caused by the need to periodically open and close the housing when cleaning filter barriers and unloading the condensed product, which is not suitable for thickening large volumes of hydraulic mixtures during the development of sapropel.

Известно устройство для сгущения сапропеля (прототип), включающее корпус, фильтровальные перегородки, напорный трубопровод для подачи гидросмеси, соединенный с вакуум-насосом вакуум-провод, загрузочное и разгрузочное приспособления (патент РФ 2053985, опубл. 10.02.1996). A device for thickening sapropel (prototype) is known, including a housing, filter baffles, a pressure pipe for supplying a hydraulic mixture, a vacuum wire connected to a vacuum pump, loading and unloading devices (RF patent 2053985, publ. 02.10.1996).

Недостатком известного устройства является ограниченная производительность и высокая трудоемкость обслуживания, связанная с регенерацией фильтровальных перегородок. A disadvantage of the known device is the limited performance and high complexity of the maintenance associated with the regeneration of the filter partitions.

Задачами изобретения является повышение производительности и снижение трудоемкости обслуживания устройства. The objectives of the invention is to increase productivity and reduce the complexity of servicing the device.

Поставленные задачи решаются за счет того, что в устройстве для сгущения сапропеля, включающем корпус, фильтровальные перегородки, напорный трубопровод, соединенный с вакуум-насосом вакуум-провод для подачи гидросмеси, загрузочное и разгрузочное приспособления, корпус набран из примыкающих друг к другу и чередующихся между собой цилиндрических напорных и вакуумных камер, разделенных фильтровальными перегородками круглой формы с размещенной по центральной продольной оси корпуса в уплотнительных втулках фильтровальных перегородок винтовой стяжкой с зажимными гайками на концах, при этом верхние части напорных камер соединены патрубками с напорным трубопроводом, а нижние их части - сборными воронками с герметизированным желобом винтового конвейера, а вакуумные камеры соединены с вакуум-проводом и патрубками - с коллектором для фильтрата, причем патрубки для подачи гидросмеси размещены тангенциально относительно продольной оси напорных камер, в каждой напорной камере на винтовой стяжке с помощью втулок с возможностью их вращения относительно стяжки радиально размещены лопасти с возможностью их взаимодействия с фильтровальными перегородками, все патрубки снабжены гофрированными вставками, а ширина лопастей принята больше ширины напорной камеры, при этом лопасти упруго прогнуты в направлении их вращения. The tasks are solved due to the fact that in the device for thickening sapropel, which includes a housing, filter baffles, a pressure pipe connected to a vacuum pump, a vacuum wire for supplying hydraulic mixtures, loading and unloading devices, the housing is drawn from adjacent to each other and alternating between a cylindrical pressure and vacuum chambers, separated by filter baffles of a round shape placed on the central longitudinal axis of the housing in the sealing sleeves of the filter baffles with a screed with clamping nuts at the ends, while the upper parts of the pressure chambers are connected by nozzles to the pressure pipe, and their lower parts are prefabricated funnels with a sealed chute of the screw conveyor, and the vacuum chambers are connected with a vacuum wire and nozzles with a collector for the filtrate, the nozzles for supplying the hydraulic mixture are placed tangentially relative to the longitudinal axis of the pressure chambers, in each pressure chamber on a screw coupler using sleeves with the possibility of their rotation relative to the coupler radially There are blades with the possibility of their interaction with filter partitions, all nozzles are equipped with corrugated inserts, and the width of the blades is assumed to be greater than the width of the pressure chamber, while the blades are elastically bent in the direction of their rotation.

Устройство для сгущения сапропеля показаны на фиг. 1 - вид сбоку (принципиальная схема); на фиг.2 - фрагмент корпуса с фильтровальными перегородками в продольном разрезе; на фиг.3 - разрез А-А по фиг.2; на фиг.4 - вариант выполнения лопастей криволинейной формы. A sapropel thickening device is shown in FIG. 1 is a side view (circuit diagram); figure 2 is a fragment of the housing with filter baffles in longitudinal section; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 is an embodiment of the blades of a curved shape.

Устройство состоит из корпуса, набранного из примыкающих друг к другу и чередующихся между собой цилиндрических напорных 1 и вакуумных 2 камер, разделенных фильтровальными перегородками 3 круглой формы с размещенной по центральной продольной оси корпуса винтовой стяжкой 4 с зажимными гайками 5 и 6 на концах. Стяжка 4 размещена в уплотнительных втулках 7 фильтровальных перегородок 3. Напорные 1 и вакуумные 2 камеры снабжены фланцами 8 и 9, между которыми зажаты по их периметру фильтровальные перегородки 3. The device consists of a housing, recruited from adjacent to each other and alternating between a cylindrical pressure head 1 and vacuum 2 chambers separated by filter baffles 3 of a circular shape with a screw tie 4 located on the central longitudinal axis of the housing with clamping nuts 5 and 6 at the ends. The screed 4 is located in the sealing sleeves 7 of the filter walls 3. Pressure 1 and vacuum 2 chambers are equipped with flanges 8 and 9, between which the filter walls 3 are clamped along their perimeter.

Напорные камеры 1 в верхней своей части снабжены патрубками 10 для подачи гидросмеси. Патрубки 10 размещены тангенциально относительно продольной оси напорных камер 1 и соединены с напорным трубопроводом 11, в который посредством грунтового насоса (не показан) подается (12) гидросмесь. Нижние части напорных камер 1 снабжены сборными воронками 13, выпуски которых соединены с герметизированным желобом 14 винтового конвейера. Pressure chambers 1 in their upper part are equipped with nozzles 10 for supplying a hydraulic mixture. The nozzles 10 are placed tangentially relative to the longitudinal axis of the pressure chambers 1 and are connected to a pressure pipe 11 into which a hydraulic mixture is supplied (12) by means of a soil pump (not shown). The lower parts of the pressure chambers 1 are equipped with prefabricated funnels 13, the outlets of which are connected to a sealed groove 14 of the screw conveyor.

В каждой напорной камере 1 на винтовой стяжке 4, как на оси, с помощью втулок 15 с возможностью их вращения относительно стяжки 4 радиально размещены лопасти 16 с возможностью взаимодействия их боковых кромок с обеими фильтровальными перегородками 3. Ширина лопастей 16 может быть принята равной ширине напорной камеры 1 и быть больше нее (фиг.4), при этом лопасти 16 упруго прогнуты в направлении их вращения. Вакуумные камеры 2 в верхней своей части снабжены патрубками 17, соединенными с вакуум-проводом 18, а последний с вакуум-насосом (не показан) с возможностью откачки воздуха (19) из вакуумных камер 2. В нижних частях вакуумных камер 2 размещены сливные патрубки 20 для фильтрата, подсоединенные к коллектору 21 для аккумулирования фильтрата перед его выпуском (22). Все патрубки 10, 17 и 20 снабжены гибкими гофрированными вставками. Зажимные гайки 5 при сборке устройства взаимодействуют (через втулки 7) с торцевыми стенками крайних вакуумных камер 23 и 24. 25 - разгрузочный патрубок для сгущенного сапропеля. In each pressure chamber 1 on a screw coupler 4, as on an axis, with the help of sleeves 15 with the possibility of their rotation relative to the coupler 4, the blades 16 are radially placed with the possibility of interaction of their side edges with both filter partitions 3. The width of the blades 16 can be taken equal to the width of the pressure head chamber 1 and be larger than it (figure 4), while the blades 16 are elastically bent in the direction of their rotation. The vacuum chambers 2 in their upper part are equipped with nozzles 17 connected to the vacuum wire 18, and the latter with a vacuum pump (not shown) with the possibility of pumping air (19) from the vacuum chambers 2. In the lower parts of the vacuum chambers 2 there are drain pipes 20 for the filtrate, connected to the collector 21 for accumulating the filtrate before its release (22). All nozzles 10, 17 and 20 are equipped with flexible corrugated inserts. The clamping nuts 5 during assembly of the device interact (through the bushings 7) with the end walls of the extreme vacuum chambers 23 and 24. 25 - discharge pipe for condensed sapropel.

Устройство для сгущения сапропеля действует следующим образом. Монтаж устройства производится путем последовательной сборки корпуса надвиганием на винтовую стяжку 4 торцевой вакуумной камеры 23, фильтровальной перегородки 3, втулок 15 с лопастями 16, напорной камеры 1, которая своими фланцами 8 прижимает через уплотнение (не показано) фильтровальную перегородку 3 к фланцам 9 вакуумной камеры 23, снова фильтровальную перегородку 3 к фланцам 9 и т. д. до последней крайней вакуумной камеры 24. При этом гибкие гофрированные вставки патрубков 10, 17 и 20 облегчают стыковку напорных 1 и вакуумных 2 камер с последующей герметизацией напорных и вакуумных коммуникаций. A device for thickening sapropel acts as follows. Installation of the device is carried out by sequential assembly of the housing by pushing onto the screw coupler 4 of the end vacuum chamber 23, the filter baffle 3, the bushings 15 with blades 16, the pressure chamber 1, which presses the filter baffle 3 through the seal (not shown) 3 to the flanges 9 of the vacuum chamber 23, again the filter baffle 3 to the flanges 9, etc., to the last extreme vacuum chamber 24. Moreover, the flexible corrugated inserts of the nozzles 10, 17 and 20 facilitate the joining of pressure 1 and vacuum 2 chambers with subsequent sealing of pressure and vacuum communications.

После этого вращением зажимных гаек 5 и 6 все камеры плотно прижимаются друг к другу. Далее патрубки 10 и 17 соединяют соответственно с напорным трубопроводом 11 и вакуум-проводом 18, а сборные воронки 13 и патрубки 20 - соответственно с герметизированным желобом 14 винтового конвейера и коллектором 21 для фильтрата. After that, by turning the clamping nuts 5 and 6, all the chambers are tightly pressed against each other. Next, the nozzles 10 and 17 are connected respectively to the pressure pipe 11 and the vacuum wire 18, and the collection funnels 13 and nozzles 20, respectively, with a sealed groove 14 of the screw conveyor and a collector 21 for the filtrate.

При подаче (12) под напором гидросмеси в напорный трубопровод 11 гидросмесь по патрубкам 10 поступает в напорные камеры 1, где происходит сгущение гидросмеси путем фильтрации воды через фильтровальные перегородки 3 в вакуумные камеры 2. Перепад давлений создается вакуум-насосом путем откачки (19) воздуха из вакуумных камер 2 через патрубки 17 и вакуум-провод 18. When supplying (12) under pressure of the slurry to the pressure pipe 11, the slurry through the nozzles 10 enters the pressure chambers 1, where the slurry is thickened by filtering water through the filter baffles 3 into the vacuum chambers 2. The pressure difference is created by the vacuum pump by pumping air (19) from the vacuum chambers 2 through the nozzles 17 and the vacuum wire 18.

За счет их тангенциального расположения патрубков 10 и скоростного напора гидросмеси, определяемого расходом и диаметром патрубков 10, лопасти 16 с втулками 15 постоянно поворачиваются вокруг стяжки 4. За счет взаимодействия лопастей 16 с фильтровальными стенками 3 происходит непрерывная регенерация (очистка) фильтровальных стенок 3 от осадка из сапропеля. Сгущенный сапропель скапливается в сборных воронках 13, из которых постоянно или периодически поступает в желоб 14 винтового конвейера. Due to their tangential location of the nozzles 10 and the velocity head of the slurry, determined by the flow rate and diameter of the nozzles 10, the blades 16 with the sleeves 15 are constantly rotated around the screed 4. Due to the interaction of the blades 16 with the filter walls 3, the filter walls 3 are continuously regenerated (cleaned) from sediment from sapropel. Condensed sapropel accumulates in prefabricated funnels 13, from which it constantly or periodically enters the groove 14 of the screw conveyor.

Фильтрат, прошедший через фильтровальные перегородки 3, стекает в нижние части вакуумных камер 2 и через патрубки 20 попадает в коллектор 21, из которого непрерывно или периодически удаляется (22). Коллектор 21, постоянно заполненный фильтратом, герметизирует вакуумные камеры 2 со стороны разгрузки фильтрата, а винтовой конвейер 14 ограничивает скорость прохождения гидросмеси через напорные камеры 1, повышает степень сгущения сапропеля. В том случае, когда ширина лопастей 16 принята больше ширины напорной камеры 1, обеспечивается постоянный контакт рабочих кромок лопастей 16 с поверхностями фильтровальных перегородок 3 достаточно длительное время без замены лопастей 16. Это достигается за счет того, что по мере износа лопастей 16 они постепенно распрямляются без нарушения их контакта с фильтровальными перегородками 3. Поэтому эффективность очистки фильтровальных перегородок 3 в течение этого времени практически не снижается. Это существенно увеличивает межремонтный период при эксплуатации устройства. The filtrate passing through the filter partitions 3 flows into the lower parts of the vacuum chambers 2 and through the nozzles 20 it enters the collector 21, from which it is continuously or periodically removed (22). The collector 21, constantly filled with filtrate, seals the vacuum chambers 2 from the discharge side of the filtrate, and the screw conveyor 14 limits the speed of passage of the hydraulic mixture through the pressure chambers 1, increases the degree of condensation of sapropel. In the case when the width of the blades 16 is adopted greater than the width of the pressure chamber 1, a constant contact of the working edges of the blades 16 with the surfaces of the filter walls 3 is ensured for a sufficiently long time without replacing the blades 16. This is achieved due to the fact that as the blades 16 wear, they gradually straighten without disturbing their contact with the filter baffles 3. Therefore, the cleaning efficiency of the filter baffles 3 during this time is practically not reduced. This significantly increases the overhaul period during operation of the device.

Отличительные признаки изобретения позволяют повысить производительность и снизить трудоемкость обслуживания устройства за счет обеспечения непрерывного режима работы с постоянной регенерацией фильтрующих перегородок и увеличения площади фильтрации. Distinctive features of the invention can improve productivity and reduce the complexity of servicing the device by providing a continuous mode of operation with constant regeneration of the filter walls and increasing the filtration area.

Claims

1. A device for thickening sapropel, including a housing, filter baffles, a pressure pipe for supplying a hydraulic mixture, a vacuum pipe connected to a vacuum pump, loading and unloading devices, characterized in that the housing is composed of adjacent cylindrical pressure and vacuum cylinders chambers separated by round filter baffles with a screw tie with a clamp located on the central longitudinal axis of the housing in the sealing sleeves of the filter baffles and nuts at the ends, while the upper parts of the pressure chambers are connected by nozzles to the pressure pipe, and their lower parts by prefabricated funnels with a sealed groove of the screw conveyor, and the vacuum chambers are connected by a vacuum pipe and nozzles with a collector for the filtrate, and the nozzles for supplying the hydraulic mixture are placed tangentially relative to the longitudinal axis of the pressure chambers, in each pressure chamber on a screw coupler with the help of sleeves with the possibility of rotation relative to the coupler radially placed blades with the possibility their interaction with the filter structure.

2. The device according to p. 1, characterized in that all the pipes are equipped with corrugated inserts.

3. The device according to claim 1, characterized in that the width of the blades is adopted greater than the width of the pressure chamber, while the blades are curved in the direction of their rotation.