Пристрій для обезводнювання шламів

Реферат: Пристрій для обезводнювання шламів містить корпус з фільтрувальним елементом та захисним кожухом, пристрої для подачі та розвантажування шламу. Виготовлений у вигляді бункера з полотна щілинного сита, армованого по внутрішньому контуру фільтрувальною тканиною з 2 водопроникненням 830-960 л/м *хв. та номінальним діаметром пор 0,3-0,375 мм. UA 85868 U (12) UA 85868 U UA 85868 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв, що забезпечують обезводнювання шламів, і може бути використана у гірничорудній, гірничозбагачувальній та інших галузях промисловості, пов'язаних з переробкою мінеральної сировини. Пристрій, що пропонується, належить до безнапірних пристроїв для обезводнювання шламів. Відомий пристрій для обезводнювання [Патент РФ 2035964 B01D 33/03, 27.05.1995], що містить фільтруючий елемент у вигляді клина, паралельні стінки якого є суцільними, а похилі пружні, на внутрішніх поверхнях яких виконані отвори, крім того на них змонтовані у вигляді футерівки пластини. Обезводнювання матеріалу в пристрої відбувається за рахунок впливу дії власної ваги матеріалу на фільтруючий елемент та пульсуючого коливання пружних стінок. Основними недоліками конструкції є підвищена вологість матеріалу на виході за рахунок нерівномірності відтоку води через отвори фільтра та складність конструкції, роботоздатність якої визначається наявністю вакуумних насосів та вібраторів. Відомий також пристрій [Патент РФ 2006254 В 01D 33/03, 1994], що поліпшує технічні можливості попереднього за рахунок збільшення площі фільтрації. Пристрій складається з корпусу з похилим днищем, трубопроводів для підводу шламу та виведення фільтрату, концентрично розташованих у корпусі вертикального перфорованого фільтруючого елемента і вібратора. Фільтруючий елемент виконано із корозійностійкого матеріалу. Розміщення фільтруючого елемента на всю висоту корпусу дозволяє додатково збільшити площу фільтрації. У разі повного заповнення корпусу шламом здійснюється початкове розділення твердої і рідинної фаз шламу. Фільтрат (рідина) через отвори фільтруючого елемента відводиться по трубопроводу, одночасно включається вібратор та фільтруючий елемент, що здійснює пульсуючий рух. Основним недоліком даного пристрою є співвідношення розмірності корпусу і фільтра, що призводить до зниження корисної ємності фільтра. Крім того, дана конструкція передбачає короткочасний процес розділення фаз, в результаті чого утворюється вихід шламу збільшеною вологістю. В відомому пристрої (Патент UA № 25765, 2007) пропонується проведення обезводнювання шламів за рахунок використання губчатого елемента, укладеного в замкнутий каркас коритоподібної форми, нижня частина якого виконана у вигляді нерухомого перфорованого листа, верхня - у вигляді рухливого суцільного листа. Для віджимання губчатого елемента у верхній частині рамки нерухомо встановлено лоток. Основними недоліками є невелика ємність обезводнюваного шламу та значна його вологість, як готового продукту. Найбільш близьким аналогом є дугове сито (www.ℓemz.com.ua), що призначене для вологої класифікації вугільної суміші та виділення шламів в технологічних схемах збагачувальних фабрик і інших підприємств з гравітаційним процесом збагачування у водному середовищі. Пристрій являє собою корпус з захисним кожухом, установленим в ньому щілинним ситом (фільтруючим елементом) з необхідною конфігурацією (дуговою), що забезпечує найбільший ефект розділення шламу і самовивантаження. Шпальти полотна сита, установленого в каркасі, направлені поперек потоку, це забезпечує підвищену пропускну продуктивність не тільки за рахунок закручення потоку, а й за рахунок зрізу на кожній шпальті. Полотно може мати різну ширину щілини, але з точки зору найбільше повного розділення шламу і виключення можливості відходу більшої кількості шламу з водою, ширину щілини сита приймають від 0,6-1,5 мм. Для введення і виведення шламу (пульпи) засіб забезпечується пристроями для подачі та розвантажування шламу у вигляді патрубків. При наявності багатьох переваг перед іншими пристроями, основними недоліками даного пристрою є значна кількість дрібного шламу, що виходить разом з водою з-під сита, так, у разі ширини щілини 0,6 мм кількість шламу в воді з-під сита складає до 4,0 г/л, в свою чергу, це 1,5 т/добу, відповідно цей показник збільшується у разі зростання ширини щілини. Аналіз вищенаведених конструкцій по обезводнюванню шламів дозволяє зробити висновок, що для підвищення ефективності роботи цих засобів необхідно максимально знизити вологість шламів на виході та вмістимість дрібних частинок шламу в підрешітній воді. Таким чином, відомі пристрої через вказані недоліки не вирішують поставленої задачі з підвищення ефективності обезводнювання шламу. В основу корисної моделі поставлено задачу - підвищення ефективності процесу обезводнювання шламу - зниження вологості в вихідному продукті до 18 % та кількості тонкодисперсних фракцій в підрешітному продукті. 1 UA 85868 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Поставлена задача вирішується тим, що пристрій виконано в вигляді бункера з полотном щілинного сита, армованого по внутрішньому контуру фільтрувальною тканиною з 2 водопроникненням 830-960 л/м *хв. та номінальним діаметром пор 0,3-0,375 мм. Крім того, пристрій, що заявляється, забезпечує вільний вихід з бункера обезводненого шламу з вологістю до 18 % без "зависання" за рахунок зменшення сили тертя між фільтрувальною тканиною та обезводненого шламу. Такий пристрій дозволить значно підвищити ефективність обезводнювання шламів, простоту і надійність в експлуатації. Суть корисної моделі пояснюється кресленням: на фіг. 1 - загальний вид засобу в розрізі; на фіг. 2 - переріз по А-А, що на фіг. 1; на фіг. 3 - фрагмент засобу, що на фіг. 1. Пристрій, що заявляється, складається з корпусу 1 (фіг. 1, фіг. 2), на якому змонтовано бункер 2 з полотна щілинного сита, армованого по внутрішньому контуру, його фільтрувальною тканиною 3 (фіг. 1). Для відводу відфільтрованої води та захисту бункера передбачено кожух 4 (фіг. 1) з днищем 5 (фіг. 3), що затискує торці щільного сита бункера 2 та фільтрувальної тканини 3, в нижній частині кожуха 4 установлена засувка 6. Завантаження шламів проводиться через лійку 7, розвантаження через шибер 8 (фіг. 1, фіг. 3). Надійність кріплення фільтрувальної тканини 3 до бункера 2 забезпечується кільцями 9 (фіг. 1) з сітчастого матеріалу. Для транспортування шламу використовують транспортний засіб 10. У верхній частині кожуха 4 установлена засувка 11. Засіб для обезводнювання шламів працює наступним чином. Обезводнюваний матеріал (шлам) подається механічним або гідравлічним засобом, наприклад засобом 9 (у вигляді дугового сита) через лійку 7 в бункер 2 до повного завантаження (фіг. 1). Під дією власної ваги шламу за рахунок гравітаційних сил відбувається первинне розшарування твердої і рідинної фаз, обезвожуваний матеріал при цьому ущільнюється, переміщаючись вниз до розвантажувального шибера 8. Далі відбувається процес взаємодії з фільтрувальною тканиною 3. Експериментальні дослідження сумісного використання щілинного сита і фільтрувальної тканини 3, 2 водопроникненням 830-960 л/м *хв. та номінальним діаметром пор 0,3-0,375 мм показали спроможність одержати на виході обезводнений продукт з вологістю 15…18 %, та значне задержання в бункері тонкодисперсних фракцій - більш як 20 %, що говорить про можливість подальшого використання відфільтрованої води в замкнутому циклі. В процесі обезводнювання шламу фільтрат проходить через фільтрувальну тканину 3 і полотно щілинного сита бункера 2, далі через засувку 6 (фіг. 1) зливається в накопичувач, або для використання в замкнутому циклі збагачування, а тверда фаза з бункера вивантажується через шибер 8 в транспортний засіб 10. Можливість "зависання" в бункері 2 обезводненого шламу при вивантаженні виключає пропоноване рішення за рахунок зменшення сили тертя сповзаючого шламу відносно фільтрувальної тканини 3. Реалізується це таким чином. При досягненні необхідної вологості шламу, що визначається терміном обезводнювання, перекривають засувку 6 (фіг. 1, фіг. 3), а ємність між поверхнями кожуха 4 і щілинного сита бункера 2 через засувку 11 (фіг. 1) заповняють водою (фіг. 3), залита в ємність вода, проходячи через щілинне сито бункера 2 і фільтрувальну тканину 3 утворюють мікрорідинний шар А (фіг. 3) між шламом і фільтрувальною тканиною 3 по всьому контуру, що відповідно знижує силу тертя при розвантаженні шламу з бункера. В процесі вивантаження засувка 6 закрита, при цьому рідина з ємності між кожухом 4 і щілинним ситом бункера 2 не витікає, завдяки ущільненню між днищем 5 і фільтрувальною тканиною, забезпечуючи таким чином постійний мікрорідинний шар А між шламом і фільтрувальною тканиною 3 до повного вивантаження шламу. Після вивантаження засувку 6 відкривають і далі відбувається процес промивання водою як бункера 2, так і ємності між кожухом 4 і щілинним ситом. Таким чином використання пристрою при обезводнюванні шламів дозволяє одержати шлами з достатньо низькою вологістю, використовувати відфільтровану воду в замкнутому циклі, зменшити терміни періодичності очистки шламонакопичувальних ємностей та підвищити надійність при експлуатації. 60 2 UA 85868 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Пристрій для обезводнювання шламів, що містить корпус з фільтрувальним елементом та захисним кожухом, пристрої для подачі та розвантажування шламу, який відрізняється тим, що він виготовлений у вигляді бункера з полотна щілинного сита, армованого по внутрішньому 2 контуру фільтрувальною тканиною з водопроникненням 830-960 л/м *хв. та номінальним діаметром пор 0,3-0,375 мм. 2. Засіб за п. 1, який відрізняється тим, що днище кожуха ущільнює торцеві поверхні щілинного сита бункера і фільтрувальної тканини, а в верхній і нижній частинах кожуха установлені засувки. 3 UA 85868 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4