УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ШЛАМА И ЖИДКОСТИ
SLUDGE AND LIQUID SEPARATION UNIT

Изобретение относится к области фильтрования жидкостей, в частности к устройствам для разделения шлама и жидкости, находящихся в открытых накопителях жидких производственных отходов и может быть использовано в различных отраслях промышленности.
Известно устройство для отделения шлама от воды, содержащее резервуар для разделения шлама и воды, перфорированные элементы с отверстиями, а также средства для подачи в резервуар продуктов, подлежащих очистке, и для выпуска воды из резервуара (Патент РФ №2214853, B01D 43/00, C01F 11/12, 18.08.1998) [1].
Основным недостатком названного устройства является сложность конструкции.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является фильтр, состоящий из корпуса и фильтровальной перегородки (Политехнический словарь / гл. ред. А.Ю. Ишлинский. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - 656 с., С. 567.) [2].
Недостатком указанного устройства также является сложность конструкции. Кроме того, оно слабо приспособлено к разделению шлама и жидкости в открытых накопителях жидких производственных отходов.
Задачей изобретения является создание простой установки для разделения шлама и жидкости в открытых накопителях жидких производственных отходов.
Сущность изобретения заключается в следующем. Корпус установки выполнен в виде колеса, имеющего форму правильной призмы, размещенного горизонтально и состоящего из обода, спиц и ступицы. При этом ступица выполнена в виде стакана и с продольными прорезями со стороны его донной части, образованными с возможностью пропуска жидкости из полости корпуса в полость стакана. Донная часть названного стакана обращена вниз и оснащена патрубком. Кроме того, со стороны верхнего среза стакана выполнено два соосных отверстия с возможностью присоединения к нему крюков грузоподъемных машин. Обод сформирован в виде боковых граней призмы, ребра ее оснований - верхние и нижние перемычки, а боковые ребра - стойки. Перемычки жестко соединены между собой и со стойками. Кроме того, перемычки, в местах их стыка по линиям боковых ребер, жестко соединены посредством верхних и нижних спиц, расположенных горизонтально, со стаканом. Минимальное число стоек равно трем, а при необходимости увеличения числа стоек оно всегда должно быть кратным трем. Фильтровальная перегородка состоит из двух частей -боковой и придонной. Боковая часть перегородки прикреплена винтами к верхним и нижним перемычкам и стойкам с наружной стороны. Ее придонная часть выполнена в виде многоугольника с отверстием в центре под стакан и также прикреплена винтами к нижним перемычкам и спицам со стороны нижнего основания призмы. Корпус оснащен, по крайней мере, тремя баллонами, удерживающими его на плаву, которые установлены с его внешней стороны, причем на равных расстояниях от его центра и через 120 градусов относительно друг друга. Для этого к нижней части корпуса - к его нижним спицам, размещенным через 120 градусов относительно друг друга, и к прилегающим к ним перемычкам через втулки посредством болтов, пропущенных в них и в отверстия названных конструктивных элементов, присоединены лонжероны с возможностью размещения на их свободных концевых частях вертикальных осей с установленными на них баллонами цилиндрической или тороидальной формы. Указанные баллоны имеют возможность свободного осевого перемещения по их осям, которое внизу ограничено опорными дисками, а вверху - шайбами с гайками, взаимодействующими с осями посредством резьбы на их свободных концах. Кроме того, баллоны имеют такой объем и по высоте размещены и зафиксированы шайбами с гайками таким образом, что после погружения установки в жидкость со шламом уровень жидкости ориентировочно совпадает с условной линией на баллонах, делящей их по высоте на две равные части. При этом верхняя часть корпуса, зафиксированная по горизонтальной плоскости, проходящей через верхние концы стоек, выступает над уровнем жидкости в пределах не менее 15 см, а нижняя часть корпуса, зафиксированная по горизонтальной плоскости, проходящей через нижние концы стоек, ниже уровня жидкости не менее чем на 5 см. Диаметр корпуса, зафиксированный по противолежащим стойкам, более чем 0,5 м. В совокупности это позволяет создать простую установку для разделения шлама и жидкости в открытых накопителях жидких производственных отходов. В совокупности это позволяет создать простую установку для разделения шлама и жидкости в открытых накопителях жидких производственных отходов.
На фиг. 1, 2 и 3 изображена установка для разделения шлама и жидкости. При этом на фиг. 1 показан разрез А-А, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - разрез Б-Б.
Установка для разделения шлама и жидкости содержит корпус и фильтровальную перегородку. Корпус выполнен в виде колеса, имеющего форму правильной призмы, размещенного горизонтально и состоящего из обода, спиц и ступицы. При этом ступица выполнена в виде стакана бис продольными прорезями со стороны его донной части, образованными с возможностью пропуска жидкости из полости корпуса в полость стакана 6. Донная часть названного стакана 6 обращена вниз и оснащена патрубком 11. Кроме того, со стороны верхнего среза стакана 6 выполнено два соосных отверстия с возможностью присоединения к нему крюков грузоподъемных машин. Обод сформирован в виде боковых граней призмы. Ребра ее оснований - верхние 8 и нижние 9 перемычки, а боковые ребра - стойки 5. Перемычки 8 и 9 жестко соединены между собой и со стойками 5. Кроме того, перемычки 8 и 9, в местах их стыка по линиям боковых ребер (стоек 5), жестко соединены посредством верхних 7 и нижних 10 спиц, расположенных горизонтально, со стаканом 6. Минимальное число стоек 5 равно трем, а при необходимости увеличения числа стоек 5 оно всегда должно быть кратным трем. Фильтровальная перегородка состоит из двух частей - боковой и придонной. Боковая часть перегородки прикреплена винтами к верхним 8 и нижним 9 перемычкам и стойкам 5 с наружной стороны (не показано). Ее придонная часть выполнена в виде многоугольника с отверстием в центре под стакан 6 и также прикреплена винтами к нижним 9 перемычкам и спицам 10 со стороны нижнего основания призмы (не показано). Корпус оснащен, по крайней мере, тремя баллонами 1, удерживающими его на плаву, которые установлены с его внешней стороны, причем на равных расстояниях от его центра и через 120 градусов относительно друг друга. Для этого к нижней части корпуса - к его нижним 10 спицам, размещенным через 120 градусов относительно друг друга, и к прилегающим к ним перемычкам 9 через втулки 12 посредством болтов, пропущенных в них и в отверстия названных конструктивных элементов (не показано), присоединены лонжероны 13 с возможностью размещения на их свободных концевых частях вертикальных осей 2 (для обеспечения надежности конструкции оси 2 жестко установлены в опорах 14, которые также жестко соединены с лонжеронами 13) с установленными на них баллонами 1 цилиндрической или тороидальной формы. Это обеспечено тем, что минимальное число стоек 5 равно трем, а при необходимости увеличения числа стоек 5 оно кратно трем. Указанные баллоны 1 имеют возможность свободного осевого перемещения по их осям 2, которое внизу ограничено опорными дисками 15, а вверху - шайбами 4 с гайками 3, взаимодействующими с осями 2 посредством резьбы на их свободных концах. Кроме того, баллоны 1 имеют такой объем и по высоте размещены и зафиксированы шайбами 4 с гайками 3 таким образом, что после погружения установки в жидкость со шламом уровень жидкости ориентировочно совпадает с условной линией на баллонах 1, делящей их по высоте на две равные части. При этом верхняя часть корпуса, зафиксированная по горизонтальной плоскости, проходящей через верхние концы стоек 5, выступает над уровнем жидкости (уровень жидкости показан буквой «В» на фиг. 1) в пределах не менее 15 см, а нижняя часть корпуса, зафиксированная по горизонтальной плоскости, проходящей через нижние концы стоек 5, ниже уровня жидкости не менее чем на 5 см. Диаметр корпуса, зафиксированный по противолежащим стойкам 5, более чем 0,5 м.
Принцип действия установки для разделения шлама и жидкости следующий. Установку готовят к погружению в накопитель жидких производственных отходов. Например, в ОАО «Байкальский ЦБК» (Слюдянский район Иркутской области) такие отходы хранятся в картах-накопителях и содержат в себе воду, шлам-лигнин, золу и черный щелок. При необходимости к патрубку 11 присоединяют рукав (не показано) для откачки воды из полости стакана 6. Если по технологическим соображениям отсос воды будет производиться также через рукав, но сообщенный с полостью стакана 6 через его верхний срез, то патрубок 11 закрывают, например, пробкой или крышкой (не показано). Регулируют положение баллонов 1 по высоте относительно опорных дисков 15. Для этого опускают баллоны 1 вниз по осям 2 до контакта баллонов 1 с опорными дисками 15. Затем вывинчивают или навинчивают гайки 3 на оси 2, обеспечивая при этом одинаковое расстояние от гаек 3 до баллонов 1. Вводят в отверстия стакана 6 крюки грузоподъемной машины, при помощи которой затем установку поднимают и опускают ее в карту-накопитель - в воду со шламом. Под действием силы тяжести установка погружается в жидкость, а под действием выталкивающей силы воды баллоны 1 выбирают осевой свободный ход по осям 2. В результате установка переходит в плавающее положение. При необходимости положение установки регулируют относительно поверхности жидкости в карте-накопителе. Для этого подплывают к установке на лодке или доставляют оператора к установке в корзине грузоподъемной машины. В процессе регулирования оператор вывинчивает или навинчивает гайки 3 на оси 2: установка соответственно поднимается или заглубляется. Одновременно с этим оператор отсоединяет от стакана 6 крюки грузоподъемной машины. Установка готова к использованию. Под действием гидростатического давления жидкость проходит через боковую и придонную фильтровальные перегородки и поступает в полость корпуса, а шлам остается за пределами названных перегородок. Затем жидкость также под действием гидростатического давления из полости корпуса поступает в полость стакана 6 через прорези, выполненные в нем. Очищенную от шлама жидкость откачивают через рукав, сообщенный с полостью стакана 6. В процессе откачивания полости корпуса и стакана 6 пополняются жидкостью из карты-накопителя, что осуществляется также под действием гидростатического давления.
Таким образом, на основе предложенных технических решений представляется возможным создать простую установку для разделения шлама и жидкости в открытых накопителях жидких производственных отходов.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ:
1. Патент РФ №2214853, B01D 43/00, C01F 11/12, 18.08.1998.
2. Политехнический словарь / гл. ред. А.Ю. Ишлинский. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - 656 с., С. 567 - прототип.