Гидроциклон-сгуститель
HYDROCYCLONE THICKENER

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения суспензий и обезвоживания жидкого навоза животноводческих предприятий.
Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии, сливным патрубком и патрубком отвода сгущенной фракции, снабженным цилиндрической перфорированной камерой с размещенным внутри шнеком и закрытым герметичным кожухом [1].
Однако в таком гидроциклоне при дожиме сгущенной фракции шнековым устройством время гравитационного фильтрования небольшое. В результате - низкая производительность и невысокое качество разделения суспензии.
Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии, сливным патрубком, патрубком отвода сгущенной фракции и цилиндрическую камеру со шнеком, перфорированную на участке, ограниченном герметичным кожухом, камера выполнена составной, неперфорированной цилиндрической и перфорированной в виде ротора, установленного на одном валу со шнеком, причем на герметичном кожухе, параллельно образующим ротора, закреплены щетки, а соосно с ротором патрубок со щелевидным насадком [2].
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату.
Недостатком данного устройства является высокая влажность сгущенной твердой фракции.
Целью заявленного изобретения является снижение влажности твердой фракции навозных стоков.
Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон-сгуститель состоит из цилиндроконического корпуса с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии, сливным патрубком, патрубком отвода сгущенной фракции, снабженным горизонтальной цилиндрической камерой, нижняя половина которой выполнена перфорированной и закрыта герметичным кожухом, с патрубком вывода фильтрата. При этом внутри цилиндрической камеры, на одном горизонтальной валу, закреплен основной шнек, а от основного шнека на расстоянии 2-х диаметров основного шнека, установлен сбрасывающий шнек, заканчивающийся патрубком для выгрузки осадка. Кроме того, непосредственно перед сбрасывающим шнеком, размещен на оси, установленной перпендикулярно валу, упругий лепестковый уплотнитель, шарнирно закрепленный на оси и подпружиненный относительно последней.
На фиг. 1 представлен общий вид гидроциклона – сгустителя, на фиг. 2 – сечение А-А цилиндрической камеры, на фиг. 3 – выносной элемент лепесткового уплотнителя, на фиг. 4 – вид А на фиг. 3.
Гидроциклон-сгуститель состоит из цилиндроконического корпуса 1 с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии 2, сливным патрубком 3, патрубком отвода сгущенной фракции 4, снабженным горизонтальной цилиндрической камерой 5, нижняя половина которой выполнена перфорированной 6 и закрыта герметичным кожухом 7, с патрубком для вывода фильтрата 10. Внутри цилиндрической камеры 5, на одном горизонтальной валу 8, закреплен основной шнек 9, а от основного шнека 9 на расстоянии 2-х диаметров основного шнека, установлен сбрасывающий шнек 11, заканчивающийся патрубком для выгрузки осадка 12. Кроме того, непосредственно перед сбрасывающим шнеком 11, размещен на оси 14, установленной перпендикулярно валу 8, упругий лепестковый уплотнитель 13, шарнирно закрепленный на оси 14 и подпружиненный относительно последней. Привод шнекового вала 8 осуществляется от электродвигателя 15.
Гидроциклон-сгуститель работает следующим образом.
Исходная суспензия жидких навозных стоков под давлением через тангенциальный входной патрубок 1 поступает в зону центробежного осаждения цилиндроконического корпуса 2 гидроциклона – сгустителя. Под действием центробежных сил исходная суспензия разделяется на жидкую и твердую фракции, причем осветленная фракция навозных стоков выводится через патрубок 3, а сгущяемая твердая фракция навозных стоков поступает в нижнюю часть цилиндроконического корпуса 2, где попадает в зону фильтрования сгустителя. Поток сгущаемой твердой фракции навозных стоков попадает на поверхность перфорированной части камеры 6, по которой передвигается основным шнеком 9 и одновременно обезвоживается, фильтрат попадает через перфорированные отверстия в патрубок 12. Транспортируемая основным шнеком 9 по перфорированной перегородке твердая фракция навоза упирается в упругий лепестковый уплотнитель 13, где тормозится за счет упругих сил разъемных лепестков уплотнителя, подпружиненных относительно его оси 14 (положение 1 фиг. 3), тем самым создавая дополнительное время для её обезвоживания, одновременно фильтруется через перфорированную цилиндрическую часть камеры 6, снижая влажность твердой фракции навозных стоков. Создаваемый основным шнеком 9 подпор фильтрующейся твердой фракции навоза обеспечивает перевод лепестков упругого уплотнителя 13 в положение 2 (фиг. 3), где обезвоженная масса твердой фракции навоза захватывается сбрасывающим шнеком 11 и попадает в патрубок 12 для выгрузки осадка.
За счет того, что упругий лепестковый уплотнитель 13 задерживает твердую фракцию навоза на перфорированной поверхности, увеличивается время пребывания её на фильтровальной поверхности, тем самым увеличивая количество выделяемой свободной влаги и снижая влажность осадка массы навоза. После чего осадок массы навоза пригоден для утилизации в качестве ценного органического удобрения.
Источники информации
3
1. А.с. 695717. СССР, МКИ В04 С5/16. Гидроциклон [Текст] / Л.С. Полонский, В.С. Шапиро. - № 2354059/23-26 ; заявл. 03.05.79 ; опубл. 05.11.79, Бюл. №41. - 2 с. : ил.
6
2. Пат. 2034665 Российская Федерация, МПК В04С 5/16. Гидроциклон [Текст] / В.С. Потапчук, Э.А.Сухарев, М.П. Скоблюк, С.Ф. Медвидь : заявитель и патентообладатель : Украинский институт инженеров водного хозяйства - №5058436/26 ; заявл. 11.08.1992 : опубл. 10.05.1995, Бюл. №24.  – 4 с. : ил. (прототип).