Вертикальний згущувач

1. Вертикальний згущувач, що включає призматичний корпус з днищем у вигляді перевернутої піраміди, завантажувальний стакан у центральній частині згущувача, систему підводу пульпи до завантажувального стакана і розміщені між корпусом і завантажувальним стаканом модулі освітлення з пакетами паралельних нахилених пластин в кожному з них, розвантажувальні труби для освітленої води та згущеної пульпи, який відрізняється тим, що система підводу пульпи являє собою лоток, C2 2 (19) 1 3 ди, системи освітлення води, що являє собою набір розміщених між перегородками пакетів паралельних пластин з водозбірними камерами та водозливом, водозбірних лотків, підвідної, відвідної і розвантажувальної труб, завантажувального стакану з тангенціальним вводом та системою гасителів для забезпечення рівномірного поля швидкості у центральній частині згущувача. У вертикальному згущувачі передбачається наявність пристрою у вигляді конусу або піраміди з повітрявідвідною трубою на вершині над завантажувальним стаканом і забезпечуючи збір і вивід в атмосферу повітря, що попадає з пульпою у згущувач [2]. Недоліки цього згущувача наступні. Система подачі і розподілення вихідної пульпи включає в себе багато елементів із труб і листового металу, які знаходяться у рідині з високим вмістом солей, що викликають інтенсивну корозію металу. Крім того, розміщені ці елементи під завантаженням, що заважає проводити профілактичні та ремонтні роботи. Подача вихідної пульпи у згущувач виконується по напірному пульповоду, що потребує перед згущувачами пульпонасосної станції, а це суттєво підвищує енергоємність процесу і знижує його економічну ефективність. В основу винаходу, що заявляється, поставлена задача удосконалення вертикального згущувача шляхом зміни конструкцій систем підводу та відводу пульпи, а також системи освітлення води, що забезпечать зниження енергоємності процесу та підвищення ефективності роботи згущувача, а також забезпечать стійкість роботи споруди у позаштатних ситуаціях та виключать шкідливість впливу газоподібної складової потоку. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що заглиблений у грунт вертикальний згущувач, що включає у внутрішньому об'ємі залізобетонного облицювання призматичну верхню частину, яка внизу переходить у перевернуту піраміду (днище), та має у призматичній верхній частині у межах однієї грані призми підвідний самопливний залізобетонний лоток, що подає пульпу у завантажувальний призматичний стакан в центральній частині згущувача та модулі освітлення, які розміщені на вільних від підвідного лотка гранях призми. Модулі освітлення опираються на стінки верхньої призматичної частини згущувача та на перекриття завантажувального стакана, яким закінчується лоток. Через отвори у днищі завантажувального стакана пульпа надходить у центральну частину згущувача за схемою «зверху вниз». Завдяки досить великій площі вільної поверхні у вхідній частині згущувача забезпечується мале значення вертикальних швидкостей, що дає можливість отримати природне видалення повітря, яке надходить разом з пульпою. Модулі освітлення мають водонепроникні бокові стінки і водопроникне днище, яке виконане із перфорованого металевого листа, що забезпечує конструктивно втрати напору близько 100 мм водного стовпа при перетіканні через отвори днища, щоб отримати ступінь нерівномірності швидкостей потоку по всій площі днища не більше 5 %. Під перфорованим днищем з каналами по нормалі до нього розміщено чарун 90425 4 кове або пластинчате завантаження, до того ж і днище і завантаження розміщені під кутом до горизонту, за рахунок чого збільшується активна площа завантаження і утворюється об'єм (колектор) всередині модуля освітлення, із якого і відбирається насосами освітлена вода. Так як витрати напору на завантаженні при розрахунковому ламінарному режимі протікання вкрай незначні (менше 0,05 мм), то швидкості руху рідини в окремих чарунках або щілинах пластинчатого завантаження будуть визначатись інтенсивністю відбору із ділянок днища, що знаходяться за ним, тобто не будуть відрізнятися більш ніж на 5 %, що є досить високим показником. Оптимальна кількість та діаметр отворів у перфорованому днищі модуля освітлення визначається гідравлічними розрахунками і може уточнюватись на дослідному пристрою. Нахил бокових стінок пірамідального днища згущувача забезпечує вільне сповзання вниз виділеної із пульпи твердої фази, яка у вигляді пасти попадає у призматичний приямок у вершині піраміди, звідки захвачується заглибленим усмоктувачем землесосу і, разом з необхідною по характеристиці агрегату кількістю рідкої фази, видаляється із згущувача для подальшого постачання на місце постійного складування відходів збагачення. Для заповнення корпусу землесосу рідиною під час запуску та підвищенні надійності роботи при коливанні витрати твердої фази на нижньому кінці усмоктувача встановлюється ежектор, який постійно підключений до напірної магістралі зворотної води високого тиску і включений послідовно з головним землесосом. Землесоси встановлюються з резервом у 100%, у нашому випадку n=2 шт. Винахід, що заявляється, пояснюється кресленнями. На фіг. 1 зображений вертикальний згущувач, план; на фіг. 2 - розріз А-А на фіг. 1; на фіг. 3 план модуля освітлення (МО), на фіг.4 - розріз Б-Б на фіг. 3. Вертикальний згущувач включає в себе залізобетонний корпус, виконаний у вигляді призматичного стакану 1, який переходить у днище 2 з приямком 3, завантажувальний лоток 4 з встановленим на його кінці завантажувальним стаканом 5, модулі освітлення МО у кількості, рівній зменшеній на одиницю кількості граней призми, землесос 6 із патрубком усмоктування 7 і встановленим на кінці його ежектором 8 з кільцевою щілиною, напірними пульповодами 9 для видалення згущеної пульпи за межі згущувача для подальшого транспортування до місця постійного складування відходів збагачення, колектором освітленої води 10 із патрубками усмоктування 11, насосами освітленої води 12 і напірними водоводами 13, які подають освітлену воду у систему оборотного водопостачання. Крім того, у бетонному масиві верхньої призми на секторах, де розміщені модулі освітлення МО, вбудований лоток 14 для прийому аварійного зливу пульпи із об'єму згущувача в позаштатній ситуації (аварійне відключення насосів) та лоток або трубопровід 15 для відводу цих зливів в аварійну ємкість (на кресленнях не показана). Все обладнання згущувача знаходиться в зоні дії мостового крану 16, який розміщено на підкрановій 5 естакаді 17. Модулі освітлення (МО) складаються із вертикальних водонепроникних стінок 18, 19, 20, 21, водопроникного днища 22, балок жорсткості 23 та пакета тонкошарового завантаження 24, розміщеного під днищем 22. Вертикальний згущувач працює наступним чином. Вихідна пульпа по підвідному лотку 4 підводиться до завантажувального стакана 5, що розміщений у центральній частині згущувача і через донні отвори надходить у його внутрішній об'єм. Після погашення кінетичної енергії потоку (у завантажувальному стакані) пульпа рухається зверху вниз, поступово втрачаючи повітря, яке знаходиться у потоці пульпи. Далі пульпа розділяється на два потоки, один з них (невеликої витрати) продовжує рух вниз до усмоктувача землесоса, а головна частина відходить вбік та надходить під модулі освітлення МО. Витрата пульпи, що надходить під кожен модуль освітлення, буде визначатися винятково витратою води, яка відбирається у верхній частині модуля і регулюватися може поворотними затворами на кожному усмоктуючому патрубку 11. Видалення згущеної пульпи відбува 90425 6 ється землесосом 6 із приямку 3 у вершині пірамідального днища 2 без будь-якого регулювання витрати. Таким чином регулюванню підлягає тільки подача флокулянта у підвідний лоток та витрата освітленої води, яка видаляється. Ремонтування будь-якого модуля освітлення відбувається без відключення згущувача, при цьому витрата пульпи, що надходить до згущувача, може бути зменшена перед підвідним лотком або розподілена на працюючі модулі освітлення МО при збереженні витрати пульпи в номінальному розрахунковому режимі, оптимальний запас продуктивності модулів освітлення встановлюється при конструюванні згущувачів. Рівень рідини у згущувачі може змінюватись в деяких межах, автоматично забезпечуючи баланс витрати пульпи, що надходить та освітленої води, що відкачується. При аварійному зменшені витрати освітленої води (відключення насосів або інша позаштатна ситуація) рівень пульпи у згущувачі підвищується і вона починає переливатися в лоток аварійного скидання і далі в аварійну місткість, забезпечуючи тим самим захист технологічного обладнання від підтоплення. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 90425 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601