Відстійник для розділення полідисперсних суспензій

Винахід відноситься до обладнання для механічного розділення полідисперсних суспензій на освітлену рідину і згущену суспензію і може бути застосований в цукровій, хімічній та інших галузях промисловості. Найбільш близьким до запропонованого за технічною суттю є відстійник {Авт. св. № 785211, бюл. № 6, 1978], для розділення полідисперсних суспензій, що складається з циліндричного корпусу з конічним днищем, камер відцентрового розділення та гравітаційного освітлення, тангенційно прикріпленого до камери відцентрового розділення вхідного патрубка та лотків для збору освітленої рідини. Перевагою такого відстійника є проведення процесу розділення в два ступені: спочатку виділення частинок більших розмірів під дією відцентрових сил, а потім кінцеве виділення - під дією гравітаційних сил. Поряд з цим відстійник має Істотні недоліки. В ньому відбувається перемішування потоків з різною концентрацією твердої фази, що значно знижує ефективність розділення полідисперсної системи. В основу винаходу поставлено задачу створення такого гідродинамічного режиму в камері відцентрового розділення і нижче її основи, при якому не відбувається перемішування потоків з різною концентрацією твердої фази. Це забезпечує значне підвищення ефективності розділення полідисперсної суспензії на освітлену рідину і згущену суспензію. Поставлена задача досягається тим, що в відстійнику, який складається з циліндричного корпусу з конічним днищем ί в якому коаксіально розташована камера відцентрового розділення і кругом неї камера гравітаційного освітлення, утворена зовнішньою поверхнею камери відцентрового розділення і внутрішньою поверхнею корпусу, до верхньої частини камери відцентрового розділення приєднаний тангенційно вхідний патрубок, до днища -вихідний патрубок, закріплені у верхній частині камери гравітаційного розділення лотки для збору освітленої рідини, згідно винаходу твірна поверхні камери відцентрового розділення являє собою гіперболу, в її верхній частині коаксіально і з зазором нижче тангенційного вхідного патрубка встановлена перегородка у вигляді зрізаного порожнистого конуса меншим діаметром до вхідного патрубка, в основі камери відцентрового розділення коаксіально і з зазором по відношенню до основи встановлена перегородка, утворена тонкостінним циліндром, прикріпленим до внутрішньої поверхні корпуса за допомогою вертикальних елементів жорсткості, які розташовані тангенційно до поверхні тонкостінного циліндра і в напрямку, що співпадає з напрямком приєднання тангєнційного вхідного патрубка, причому верхня крайка тонкостінного циліндра розташована вище основи камери відцентрового розділення на 1/3 висоти тонкостінного циліндра, В камері відцентрового розділення при обертально-поступальному русі суспензії вниз частинки більших розмірів під дією відцентрової сили концентруються у шарі біля внутрішньої поверхні стінки камери. Наявність перегородки у вигляді зрізаного порожнистого конуса забезпечує розділення суспензії на два потоки з різною лінійною швидкістю: більш тонкий зовнішній потік біля внутрішньої стінки камери і внутрішній потік, менш концентрований. При цьому поверхня камери відцентрового· розділення з твірною у вигляді гіперболи забезпечує рівномірний організований рух потоків, що не переходить у режим стисненого осідання. Розширення потоку, що рухається вниз, тертя об внутрішню поверхню стінки камери і сила внутрішнього тертя поступово гасять обертальний рух, і створюють чисто опускний потік. Нижче основи камери відцентрового розділення потік сконцентрованої суспензії утворює вертикальний циліндричний фільтруючий шар, при проходженні через який внутрішнього потоку частково освітленої суспензії відбувається додаткове виділення з неї твердих частинок. При переході суспензії в камеру гравітаційного освітлення відбувається остаточне затухання обертального руху потоку рідини за допомогою вертикальних елементів жорсткості і створюється ламінарний режим руху, що значно підвищує е фективність виділення твердої фази. Наявність перегородки у вигляді тонкостінного циліндра в основі камери відцентрового розділення виключає можливість зустрічі поступаючої в камеру гравітаційного освітлення рідини з твердими частинками, які випали в осад на зовнішній поверхні камери відцентрового розділення і сповзають вниз по поверхні під дією гравітаційних сил. Ці частинки разом з частинками, сконцентрованими в зовнішньому потоці суспензії камеривідцентрового розділення, утворюють в подальшому фільтруючий шар нижче основи камери. На фіг. 1 зображено відстійник (розріз); на фіг. 2 - розріз А-А по фіг. 1; на фіг. 3 - вид Б по фіг. 1. На фіг. 1 зображений відстійник, що складається з циліндричного корпусу 1 з конічним днищем 2 для накопичення згущеної суспензії. В корпусі відстійника коаксіально встановлена камера відцентрового розділення 3, закрита зверху. Твірна 4 поверхні камери відцентров'ого розділення являє собою гіперболу. До верхньої частини камери відцентрового розділення приєднаний тангенційно вхідний патрубок 5 (як показано на фіг. 3), що має назву тангенційний вхідний патрубок. Нижче тангенційного вхідного патрубка 5 в камері відцентрового розділення коаксіально і з зазором встановлена перегородка 6 у вигляді зрізаного порожнистого конуса меншим діаметром до вхідного патрубка. В основі камери відцентрового розділення по осі корпусу і з зазором по відношенню до основи встановлена перегородка у вигляді тонкостінного циліндра 7, прикріпленого до внутрішньої поверхні корпусу за допомогою вертикальних плоских елементів жорсткості 8, які розташовані тангенційно до поверхні тонкостінного циліндра (як показано на фіг. 2) і в напрямку, що співпадає з напрямком приєднання тангенційного вхідного патрубка. Верхня крайка тонкостінного циліндра розташована вище основи камери відцентрового розділення на 1/3 висоти циліндра. Простір між зовнішньою поверхнею камери відцентрового розділення і внутрішньою поверхнею корпусу утворює камеру гравітаційного освітлення 9. У верхній частині корпусу закріплені лотки 10 для збору і видалення освітленої рідини через вихідний патрубок 12. Для виводу згущеної суспензії служить вихідний патрубок 11, розташований в нижній частині конічного днища 2. Відстійник працює таким чином. Вихідна суспензію подається під тиском по тангенційному вхідному патрубку 5 в верхню частину камери відцентрового розділення 3, проходить вниз і, після відділення частинок більших розмірів, попадає в камеру гравітаційного відділення 9, де відбувається її кінцеве досвітлення. Звільнена від завислих частинок рідина збирається за допомогою лотків 10, розташованих в верхній частині камери гравітаційного розділення і видаляється з відстійника. Згущена суспензія з конічного днища 2 видаляється через вихідний патрубок 12. Відстійник не потребує спеціальних матеріалів і високої кваліфікації спеціалістів для його виготовлення, займає незначну площу при високій продуктивності, простий в обслуговуванні, може бути виготовлений безпосередньо на підприємстві, де він буде експлуатува тись.