Вертикальний згущувач

Реферат: UA 69917 U UA 69917 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до споруд для механічного очищення технологічної стічної води (пульпи) гірничо-збагачувальних підприємств до стану, що забезпечує повторне використання освітленої рідини в технологічному процесі збагачення руди при одночасному створенні згущеної пульпи (в меншому обсязі) перед її подальшим транспортуванням до хвостосховища. Відомий вертикальний згущувач (Патент №2040300, Россия, Вертикальный сгуститель, кл. 6МПК В01D 21/02, 21/24, 1995, Вюл. №21). Вертикальний згущувач складається з квадратного корпусу з днищем, виконаним у вигляді перевернутої піраміди, системи освітлення води, що являє собою набір розміщених між перегородками паралельних пластин з водозбірними камерами та водозливом, водозбірних лотків, підвідної та розвантажувальної труб, завантажувального стакану з тангенціальним вводом та системою гасителів для забезпечення рівномірного поля швидкості у центральній частині згущувача. У вертикальному згущувачі передбачається також наявність пристрою у вигляді конусу або піраміди з повітря відвідною трубою на вершині для збору і видалення в атмосферу повітря, що потрапляє з пульпою в згущувач [1]. Недоліки цього згущувача наступні. Система подачі і розподілення вихідної пульпи включає в себе багато елементів з труб і листової сталі, які знаходяться у рідині з високим вмістом солей, що викликають інтенсивну корозію металу. Крім того, розміщені ці елементи під завантаженням, що заважає проведенню ремонтних і профілактичних робіт, які можливі тільки при повного виведення з роботи згущувача. Подача вихідної пульпи у згущувач виконується по напірному пульповоду, що потребує використання перед згущувачами пульпонасосної станції, а це суттєво підвищує затратність процесу і знижує його економічну ефективність. Відомий також вертикальний згущувач, який може бути вибраний за прототип (Патент №90425, Україна, Вертикальний згущувач кл. МПК B01D 21/00, 2010 р. Бюл. №8. Вертикальний згущувач має заглиблений в ґрунт призматичний корпус, який внизу переходить в пірамідальне днище та має у верхній частині в межах однієї грані призми підвідний залізобетонний лоток, що подає пульпу у завантажувальний стакан, розташований на кінці лотка в центрі корпуса, та кілька модулів освітлення, розміщених між корпусом і завантажувальним стаканом. Кожен модуль освітлення має водонепроникні бокові стінки водопроникне днище з перфорованого листа, під яким по нормалі до нього підходить чарункове або пластинчате завантаження. За рахунок розрахункових втрат напору на при проходженні води через перфороване днище забезпечується рівномірність поля швидкостей в завантаженні, тим самим збільшується якість освітлення води і допустиме навантаження на згущувач. Основним недоліком запатентованої конструкції є саме перфороване днище модуля, що значно ускладнює конструкцію модулів освітлення і тим самим зменшує надійність роботи згущувача в цілому. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача спрощення конструкції модулів освітлення при збереженні рівномірного поля швидкостей по всій площі тонкошарового завантаження без використання штучних гальмуючих елементів на шляху руху рідини, яким по суті є перфороване днище та надійне видалення повітряних кульок з пульпи, виключаючи їх потрапляння під завантаження. Поставлена задача вирішується в основному за рахунок того, що в заглибленому у ґрунт вертикальному згущувачі, який виконаний у вигляді призматичного корпусу з пірамідальним днищем з нахилом його бокових граней до горизонталі 50-60 градусів та має в межах однієї грані призми підвідний залізобетонний лоток, що подає пульпу у завантажувальний стакан в центрі корпусу та кілька модулів освітлення, розміщених між корпусом і завантажувальним стаканом. За рахунок того, що тонкошарове завантаження кожного модуля освітлення розміщене по бісектрисі кута між стороною пірамідального днища під цим модулем і розрахунковим рівнем води в згущувачі, що конструктивно забезпечує рівний об'єм рідини під і над завантаженням, в зв'язку з чим робота гідравлічної системи з трьох елементів в складі тонкошарового завантаження (посередині) та об'ємів води між завантаженням і днищем згущувача (знизу) та завантаженням і рівнем води над завантаженням (зверху) буде проходити в режимі, аналогічному радіатору з діагональним підключенням колекторів, що забезпечує високу рівномірність роботи радіаторних трубок. Така схема роботи радіаторів давно відома і широко використовується в техніці, тому надійність її роботи не викликає сумніву. Освітлювана рідина рухається від центра згущувача під завантаження по вхідному колектору, проходить через канали пластинчатого або чарункового завантаження і потрапляє в вихідний колектор, по якому рухається від центра згущувача до кінця завантаження, де встановлено вертикальну стінку (водозлив), через який освітлена вода потрапляє в приймальний колектор, з якого всмоктуючими трубами забирається насосами техводопостачання. 1 UA 69917 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В завантажувальному стакані для надійного гасіння кінетичної енергії пульпи при виході її з лотка на рівні його дна передбачено горизонтальну перегородку з системою отворів по всій його площі, а на нижньому кінці стакана виконано пірамідальне розширення для збільшення зони вловлювання повітряних кульок з пульпи перед входом її під завантаження. Корисна модель, що заявляється, пояснюється кресленнями. На фіг. 1 зображений вертикальний згущувач, план; на фіг. 2 - розріз А-А з фіг. 1; на фіг. 3 план модуля освітлення (МО); на фіг. 4 - розріз Б-Б з фіг. 3. Вертикальний згущувач включає в себе залізобетонний корпус, виконаний у виді призматичного стакана 1, який переходить у пірамідальне днище 2 із збірним приямком 3, підвідний лоток 4 з розміщеним на його кінці завантажувальним стаканом 5, який має на рівні днища підвідного лотка горизонтальну перфоровану перегородку 6 та пірамідальне розширення 7. Знизу модулі освітлення МО у кількості, рівній зменшеній на одиницю кількості граней призми, землесоси 8 з патрубками всмоктування 9, обладнаними на їх нижньому кінці ежекторами 10, напірними пульповодами 11 для видалення пульпи від згущувача до хвостосховища, всмоктуючим колектором освітленої води 12 з патрубками всмоктування 13, насосами освітленої води 14 і напірними водоводами 15 для подачі води в систему техводопостачання підприємства. Крім того у залізобетонному масиві на секторах з модулями МО вбудовано лоток 16 для аварійного прийому пульпи з об'єму згущувача при позаштатній ситуації (аварійне відключення насосів) та трубопровід 17 для відводу цих зливів в аварійну ємність (на кресленнях не показана). Все обладнання згущувача знаходиться в зоні дії мостового крану 26, який знаходиться на підкрановій естакаді 27. Модулі освітлення (МО) складаються з вертикальних водонепроникних бокових стінок 18, 19, 20, 21, до яких знизу підходить тонкошарове завантаження 22, водозливна стінка 23, яка відділяє в МО колектор 25 та балки жорсткості 24, які утримують МО в проектному положенні. Вертикальний згущувач працює наступним чином. Вихідна пульпа по підвідному лотку 4 підводиться до завантажувального стакана 5, розташованого в центрі згущувача і після гасіння кінетичної енергії горизонтального руху потоку в верхній частині (над перегородкою 6) через численні отвори потрапляє в нижню частину стакана, де за рахунок незначних вертикальних швидкостей руху рідини (зверху вниз) поступово втрачає повітря, яке у вигляді бульбашок піднімається вверх і виходить в атмосферу. Далі пульпа умовно розділяється на два потоки, один з яких (невеликої витрати) продовжує рух вниз до всмоктувача землесоса, а основна частина відходить убік і потрапляє під тонкошарове завантаження в днищі модулів освітлення. При цьому частина об'єму згущувача між нижньою кромкою тонкошарового завантаження МО і боковою гранню пірамідального днища являє собою вхідний колектор, по якому рідина підходить до завантаження, проходить через нього і потрапляє в вихідний колектор, яким являється об'єм між верхньою кромкою завантаження і рівнем води над ним. За рахунок того, що розгрузка освітленої води виконується на водоскиді в кінці завантаження, а вхід пульпи під завантаження (знизу) відбувається на його початку, вся система працює як радіатор з діагональним підключенням колекторів, що забезпечує рівномірність швидкості потоку через завантаження, а це є гарантією якості освітлення, і тим самим забезпечить високу продуктивність згущувача. Виділена на тонкошаровому завантаженні МО тверда фракція в вигляді пасти потрапляє на нахилену грань пірамідального днища, спускається по ній в приямок, звідки вертикальним всмоктуючим пульповодом піднімається до розвантажуючого землесоса і видаляється за межі згущувача (прямо в хвостосховище або через пульпонасосну станцію 2-го підйому згущеної пульпи). Розвантаження згущеної пульпи по схемі знизу - вверх з установкою на нижньому кінці всмоктуючого пульповоду постійно включеного ежектора з кільцевою щілиною, працюючого на напірній воді системи техводопостачання, забезпечує надійну роботу згущувача при коливанні кількості твердої фази в пульпі. Ремонт та техобслуговування модулів освітлення може виконуватись без відключення згущувача після виймання модуля з рідини і переміщення його на монтажний майданчик мостовим краном, при цьому витрата пульпи може залишатись в номінальній кількості, що передбачається при проектуванні, або зменшуватись з частковою передачею витрати пульпи на інші згущувачі. При аварійному відключенні насосів 14 або іншій аварійній ситуації рівень рідини в згущувачі підвищується і вона починає переливатись в лоток аварійного скидання і далі в аварійну ємність, забезпечуючи тим самим захист технологічного обладнання від підтоплення. 2 UA 69917 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Вертикальний згущувач, що включає заглиблений в ґрунт призматичний корпус з днищем у вигляді перевернутої піраміди, призматичний завантажувальний стакан у центральній частині згущувача, систему подачі пульпи до завантажувального стакану і розміщені між корпусом і завантажувальним стаканом модулі освітлення з пакетами тонкошарового завантаження в днищі кожного з них, який відрізняється тим, що в завантажувальному стакані на рівні днища підвідного лотка виконана горизонтальна залізобетонна перегородка з системою отворів в ній, а в нижній частині призматичного стакана виконано пірамідальне розширення, до сторін якого підходить тонкошарове завантаження днища кожного модуля освітлення. 2. Згущувач за п. 1, який відрізняється тим, що тонкошарове завантаження кожного модуля освітлення розміщене по бісектрисі кута між розрахунковою поверхнею води всередині згущувача і поверхнею бокової сторони пірамідального днища під цим модулем. 3. Згущувач за п. 1, який відрізняється тим, що в кожному модулі освітлення на його віддаленій від центра згущувача стороні, де кінчається тонкошарове завантаження, виконана колекторна зона, закрита збоку та знизу і відокремлена від основної частини модуля водоскидом, а для забору освітленої води з колекторної зони передбачено кілька паралельних всмоктуючих труб, які входять в розміщений по периметру згущувача всмоктуючий колектор насосів технічного водопостачання. 3 UA 69917 U 4 UA 69917 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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 5