Фільтр-подрібнювач

1. Фільтр-подрібнювач, що містить циліндричний корпус, який складається із сполучених рознімним з'єднанням верхньої і нижньої частин, містить штуцери вводу і виводу плаву, установлений на вертикальному валу обертовий ротор із лопатками, фільтрувальний і подрібнювальний елементи, який відрізняється тим, що усередині корпуса концентрично встановлені вісесиметричні перегородки, що розділяють внутрішній об'єм корпуса на камеру приймання плаву, з'єднану зі штуцером вводу плаву, камеру подрібнення і фільтрації, у якій розміщений фільтрувальний елемент, і камеру фільтрованого плаву, з'єднану зі штуцером ви C2 2 (19) 1 3 83943 сті збільшення відстані від нижніх кромок лопаток турбінки до нижньої стінки корпуса пристрою, у результаті чого в просторі, що утворився виникають внутрішні циркуляційні потоки, що знижують ефективність поділу плаву і шламу, так само як і ефективність розмелу, тому що циркуляційні потоки вимивають шлам з-під розмелювальних куль. Розмелювальні кулі, розташовані в безпосередній близькості від лопаток турбінки, піддаються впливу турбулентних ви хорів, утворюваних обертовими лопатками, у результаті чого кулі вистрибують із бігової доріжки, безладно рухаються всередині корпуса пристрою, ударяючись по стінках і турбінці, тобто процес роботи пристрою порушується. Таким чином, розмелювальні кулі є ненадійним елементом пристрою. В основу винаходу поставлене завдання удосконалення фільтра-подрібнювача шляхом зміни його конструкції, у результаті чого підвищується ефективність нагнітання і прокачування плаву, процесів відцентрового поділу плаву і шламу, збільшується площа подрібнення шламу, що забезпечує інтенсифікацію процесів поділу, подрібнення і фільтрації й у цілому ефективність роботи фільтра. Поставлене завдання вирішується тим, що у фільтрі-подрібнювачі, що містить циліндричний корпус, який складається із сполучених рознімним з'єднанням верхньої і нижньої частин, штуцери вводу і виводу плаву, установлений на вертикальному валі обертовий ротор із лопатками, фільтрувальний і подрібнювальний елементи, згідно з винаходом, усередині корпуса концентрично встановлені вісесиметричні перегородки, що розділяють внутрішній об'єм корпуса на камеру приймання плаву, з'єднану зі штуцером вводу плаву, камеру подрібненню і фільтрації, у якій розміщений фільтрувальний елемент, і камеру фільтрованого плаву, з'єднану зі штуцером виводу очищеного плаву, а ротор виконаний у вигляді двох жорстко сполучених основами вісесиметричних зрізаних конусів, обернених меншими основами вниз, причому лопатки ротора встановлені на внутрішній поверхні його верхнього конуса, крім того нижній конус ротора обладнаний лопатевим колесом, встановленим у нижній його частині і направляючими радіальними лопатками, закріпленими на його внутрішній бічній поверхні, притому нижня частина нижнього конуса ротора з лопатевим колесом розміщена всередині камери приймання плаву, а подрібнювальні елементи виконані у вигляді радіальних лопаток, прикріплених до зовнішньої поверхні верхнього конуса ротора на його периферії і розташовані в камері подрібнення і фільтрації уздовж бічної стінки камери з зазором відносно неї. Крім того, стінки корпуса навпроти камери подрібнення і фільтрації можуть бути облицьовані футер увальними плитами. Периферійна зона камери подрібнення і фільтрації може бути зв'язана з камерою приймання плаву за допомогою циркуляційної трубки. Камера приймання плаву може бути обладнана фільтрувальним елементом грубого очищення. Установка перегородок у внутрішньому об'ємі 4 корпусу дозволяє розмежувати зони процесів, які відбуваються у фільтрі, що підвищує е фективність кожного процесу і фільтра в цілому. Камера приймання плаву з розміщеним усередині неї нижнім конусом ротора з лопатевим колесом являє собою робочу частину широко відомого зануреного насоса і може бути розрахована з оптимальними насосними характеристиками, завдяки чому ефективність нагнітання плаву і прокачування його через фільтр-подрібнювач буде значно вище, ніж у багато функціональній турбінці. Радіальні лопатки, закріплені усередині конусів ротора, надають потокові рідини, що піднімається уздовж конусів вверх і на периферію камери, обертальний рух з кутовою швидкістю, що дорівнює кутовій швидкості ротора, тобто при вході плаву в камеру фільтрації і подрібнення відцентровий фактор поділу буде мати максимальне значення, а, як відомо, ефективність фільтрації і поділу фаз у відцентрових ротаційних пристроях тим вище, чим більше значення відцентрового фактора поділу. Установка в камері подрібнення і фільтрації подрібнювальних елементів у вигляді радіальних лопаток, закріплених на роторі створюють розвинуту пристінну зону подрібнення шламу, площа подрібнення дорівнює площі бічної поверхні верхньої частини корпуса, що дозволяє використовувати для подрібнення шламу всю площу бічної стінки замість невеликої її частини і підвищує е фективність операції подрібнення шламу. На Фіг.1 показаний загальний вигляд фільтраподрібнювача, вертикальний переріз. Фільтр-подрібнювач містить циліндричний корпус, що складається для зручності зборки й обслуговування з 2-х частин, з'єднаних за допомогою фланцевого разнімання й умовно названих корпус 1 верхній і корпус 2 нижній. На корпусі 1 верхньому встановлений корпус 3 підшипників, усередині якого вертикально змонтований вал 4. На нижньому кінці вала 4 закріплений ротор 5, а на верхньому кінці вала 4 закріплений шків 6 клиноремінної передачі, що служить для приводу ротора 5 в обертання від електродвигуна (не показаний). Усередині циліндричного корпуса концентрично встановлені вісесиметричні перегородки 7 і 15, що розділяють внутрішній об'єм корпуса на камеру 9 приймання плава, розташовану в копусі 2 нижньому і з'єднану зі штуцером 8 вводу плаву, камеру 14 подрібнення і фільтрації, розташовану в корпусі 1 верхньому, у якій встановлений фільтрувальний елемент 13, а також камеру 10 фільтрованого плаву, розташовану в периферійній частині корпуса 2 нижнього, що з'єднана зі штуцером 11 виводу очи щеного плаву. У камері 9 приймання плаву встановлений фільтрувальний елемент 21 грубого очищення. Периферійна зона камери 14 подрібнення і фільтрації зв'язана з камерою 9 приймання плаву за допомогою циркуляційної трубки 24. Ротор 5 виконаний у вигляді двох жорстко сполучених основами вісесиметричних зрізаних конусів 16 і 17, повернених меншими основами вниз. На внутрішній поверхні верхнього конуса 16 ротора 5 установлені лопатки 12. Нижній конус 17 5 83943 ротора 5 обладнаний лопатевим колесом 18, установленим у нижній його частині і направляючими радіальними лопатками 19, закріпленими на його внутрішній бічній поверхні. Нижня частина нижнього конуса 17 ротора 5 із лопатевим колесом 18 розміщена всередині камери 9 приймання плаву. Подрібнювальні елементи, виконані у вигляді радіальних лопаток 20, прикріплених до зовнішньої поверхні верхнього конуса 16 ротора 5 на його периферії розташовані в камері 14 подрібнення і фільтрації, уздовж бічної стінки камери 14 із зазором відносно неї. Стінки корпуса 1 верхнього навпроти камери 14 подрібнення і фільтрації облицьовані футерувальними плитами 22 для запобігання абразивного зносу. У корпусі 2 нижньому передбачений затвор 23 для зливу води при промиванні фільтра-подрібнювача. Фільтр-подрібнювач працює таким чином. Забруднений плав подають через штуцер 8 вводу плаву в камеру 9 приймання плаву корпуса 2 нижнього, який проходить через фільтрувальний елемент 21 грубого очищення, де відбувається відділення твердих частинок розміром більше 5мм, захоплюється лопатевим колесом 18 і подається по конічній поверхні нижнього конуса 17 ротора 5 у камеру 14 подрібнення і фільтрації корпуса 1 верхнього. За допомогою лопаток 19 і 12 плаву, що піднімається уздовж конусів 17 і 16 увер х і на периферію камери 14 повідомляється обертальний рух, унаслідок чого шар плаву набуває форми вертикального обертового кільця. Під дією відцентрового поля в шарі плаву відбувається осадження твердих частинок на бічні стінки в камері 14 подрібнення і фільтрації і їх стирання об ці стінки за допомогою лопаток 20. Подрібнені частинки, розмір яких менше розміру комірки сітки фільтрувального елемента 13, захоплюються потоком плаву і разом із ним виводяться в камеру 10 6 фільтрованого плаву, а через патрубок 11 із фільтра-подрібнювача. При фільтрації плавів, що містять нерозчинні в плаві речовини (доломіт, гіпс, крейду) при фуговці відбувається збільшення концентрації цих речовин у периферійній зоні камери 14 подрібнення і фільтрації, що може призвести до кристалізації плаву і зупинки фільтра. Для запобігання цього передбачена циркуляційна трубка 24 по якій відбувається відбирання частини плаву з периферійної зони камери 14 корпуса 1 верхнього і подача його в камеру 9 приймання плаву корпуса 2 нижнього на всмоктування. Вхід плаву в камеру 14 подрібнення і фільтрації передбачений через кільцевий зазор між верхньою основою верхнього конуса 16 ротора 5 і бічною стінкою камери 14, тобто на периферії корпуса, а вихід плаву через фільтрувальний елемент 13, тобто напрямок руху плаву, що обертається - від периферії до центру, а напрямок дії відцентрових сил на частинки шламу, щільність яких більше щільності плаву, протилежне - від центру до периферії. Таким чином, створені умови для процесу відцентрового осадження частинок шламу в шарі плаву, що обертається в камері 14 за допомогою лопаток 20 із кутовою швидкістю ротора 5. До сітки фільтрувального елемента 13 будуть підходити (підпливати) тільки дрібні частинки з розмірами менше комірки сітки фільтрувального елемента 13, швидкість осадження яких у плаві менше радіальної складової швидкості руху плаву від стінки камери 14 до фільтрувального елемента 13. Більші частинки будуть осаджуватися до стінки в зоні подрібнення і залишатися там доти, поки не будуть подрібнені. У результаті сітка фільтрувального елемента 13 буде залишатися чистої, тобто ефективно функціонувати тривалий час. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 83943 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601