СТАНОК ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности, к оборудованию для разделения отходов кормооткормочных комплексов на жидкие и твердые фазы, пригодные для транспортировки на поля в качестве удобрений в жидком или твердом состоянии, к пищевой промышленности, например для обезвоживания сырья при производстве пектина, отделения жидкой фазы из сыпучих материалов, при сушке материалов.
Известна установка для выделения жидкой фазы из материалов (патент РФ №2465946, кл. В01Д 33/27, опубл. 10.11.2012. Бюл. №31), включающий наружный барабан, внутри которого закреплена винтовая вставка, фильтр, состоящий из секций, входной патрубок, патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции, при этом, фильтр выполнен из большого количества перфорированных равнобедренных и равносторонних треугольников.
Недостатком является сложность изготовления, ограниченные технологические возможности.
Наиболее близким к предполагемой полезной модели является инерционный сгуститель (патент №2496552, кл. B01D 33/27, опубл. 20.05.2013, Бюл. №14), включающий корпус, входной патрубок, винтовую вставку и патрубки для отвода жидкой фазы и сгущенной фракции и смонтированный внутри корпуса фильтр, выполненный многозаходным, коническим и смонтирован из секций, собранных из поочередно соединенных по периметру большого количества перфорированных равносторонних и перфорированных равнобедренных треугольников, поочередно собранных свободными своими сторонами друг с другом, при этом стороны перфорированных равносторонних и перфорированных равнобедренных треугольников равны друг другу, а основания перфорированных равнобедренных треугольников больше их боковых сторон, причем число перфорированных равносторонних и перфорированных равнобедренных треугольников в секции равно как минимум шести, должно быть четным числом.
Недостатком известной конструкции является сложность изготовления, ограниченные технологические возможности.
Техническим результатом является упрощения изготовления, расширение технологических возможностей станка.
Технический результат достигается тем, что в станке для обезвоживания сыпучих материалов, включающий корпус, входной патрубок, винтовую вставку, патрубки для отвода жидкой фазы и сгущенной фракции и смонтированный внутри корпуса фильтр, выполненный многозаходным, коническим, фильтр изготовлен по периметру в виде многозаходной винтовой пустотелой перфорированной поверхности с винтовыми канавками внутри, в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой пустотелой перфорированной поверхности, расположенными внутри поперечного сечения фильтра, и по периметру смонтирован из трех и более скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения перфорированных полос трапециевидной формы с увеличением их размеров по ширине, с образованием по периметру фильтра трех и более внутренних криволинейных перфорированных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри фильтра и образованием напусков внутри фильтра в виде винтовых лопастей по всей длине фильтра.
Новизна заключается в том, что фильтр изготовлен из перфорированных полос трапециевидной формы, что упрощает изготовление.
Новизна заключается в том, что фильтр выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой перфорированной поверхности с винтовыми канавками внутри в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой перфорированной поверхности расположенными внутри поперечного сечения фильтра, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что фильтр по периметру выполнен из трех и более скрученных в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении по винтовой линии на оправке в виде параболоида вращения перфорированных полос трапециевидной формы, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что за счет скручивания перфорированных полос трапециевидной формы в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении образованы внутри фильтра криволинейные перфорированные поверхности различной кривизны в каждом поперечном сечении по длин фильтра, что не только упрощает изготовление, но и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, фильтр по периметру снабжен тремя, четырьмя, пяти, шести и т.д. винтовыми линиям, шаг которых изменяется от и соответственно тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри фильтра, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что фильтр по периметру выполнен из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой по длине фильтра винтовых полос трапециевидной формы с увеличением их размеров по ширине с образованием по периметру фильтра трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри фильтра и образованием напусков внутри фильтра в виде винтовых лопастей по всей длине фильтра, что расширяет технологические возможности и упрощает изготовление.
Новизна заключается также в том, что за счет скручивания перфорированных полос трапециевидной формы переменной ширины в поперечном направлении образованы внутри фильтра криволинейные перфорированные поверхности различной кривизны в каждом поперечном сечении по длине фильтра, что не только упрощает изготовление, но и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что фильтр по периметру снабжен тремя, четырьмя, пяти, шести и т.д. винтовыми линиям, шаг которых изменяется и соответственно тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри фильтра, что увеличивает не только производительность, но и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым перфорированным поверхностям двоякой кривизны расширяются технологических возможностей.
Новизна предложения заключается также в том, что сложная внутренняя перфорированная поверхность внутри фильтра расширяет технологические возможности.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен станок для обезвоживания сыпучих материалов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фильтр конической формы, смонтированный из пяти полос трапециевидной формы, общий вид; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 3; фиг. 6 - одна из полос с напуском; на фиг. 7 - вид полосы с напуском после скручивания ее концов относительно продольной оси; на фиг. 8 - вид полосы с напуском после сгиба ее на оправке в виде параболоида вращения; на фиг. 9 - разрез Б-Б на фиг. 8.
Станок для обезвоживания сыпучих материалов содержит станину 1, выполненную в виде сварной рамы. На станине закреплен привод, состоящий из электродвигателя 2, цепной передачи 3 и четырех роликовых опор 4, на которые установлены две круговые обечайки 5 и 6, в которых закреплен корпус 7, с коаксиально смонтированном в нем фильтром 8. Корпус 7 изготовлен в виде цилиндра, внутри которого закреплены винтовые направляющие 9 и снабжен по периметру отверстиями 10 для отвода жидкой фазы из станка для обезвоживания сыпучих материалов.
Участок наружного барабана 7 с отверстиями 10 смонтирован в кожухе 11, который в своей нижней части снабжен окном 12 - патрубок для отвода жидкой фракции. На станине 1 смонтировано загрузочное устройство в виде воронки 13 - входной патрубок. Устройство снабжено транспортером 14 для приема твердой фазы навоза - патрубок для отвода сгущенной фракции и емкостью 15 для приема жидкой фазы навоза.
Фильтр 8 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) конической формы выполнен из перфорированных полос 16, 17, 18, 19, 20 переменной ширины (фиг. 6) скрученных не только в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии перфорированной полосы (фиг. 7), но и в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения по винтовым линиям (фиг. 8, фиг. 9). Так как полосы 16, 17, 18, 19, 20 имеют переменную ширину (фиг. 6), то перфорированная поверхность фильтра 8 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) имеет переменное продольное сечение и переменное проходное поперечное сечение по длине перфорированной поверхности фильтра 8.
Фильтр 8 (фиг. 3, фиг 4, фиг. 5), например, выполнен из пяти полос 16, 17, 18, 19, 20 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине фильтра 8 с образованием по его периметру внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри фильтра 8 и образованием напусков 21, 22, 23, 24, 25 (фиг. 5) в виде винтовых лопастей по всей длине фильтра 8 (на фиг. 5 винтовые лопасти зачернены).
1
1
Фильтр 8 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) выполнен из полос, например, 16, 17, 18, 19, 20 трапециевидной формы с боковыми кромками 26 и 27, включая напуск 28 с одной стороны полос, как например напуск 28 полосы 16 (фиг. 6). Напуск 28 показан на фиг. 6 отделенным от полосы, например 16, штриховой линией 29. Полоса, например 16, изготовлена с разными размерами по ширине полос, с напуском 28 и с боковыми кромками 26 и 27 трапециевидной формы скручена по винтовой линии в продольном направлении (фиг. 7) относительно продольной оси O-O и изогнута по винтовой линии в поперечном направлении на оправке 30 в виде параболоида вращения.
1
Полосы 16, 17, 18, 19, 20 с напусками после сгиба снимают с оправки 30 и соединяют друг с другом боковой стороной 27 одной полосы со штриховой линией 29 другой полосы известными методами, например сваркой, с образованием по периметру пустотелого фильтра 8 конической формы винтовых линий и винтовых поверхностей в виде винтовых канавок 31, 32, 33, 34, 35 с переменным, увеличивающимся по длине фильтра 8 конической формы шагом S. Одна из винтовых линий 36-37 показана на фиг. 3 и фиг. 4 утолщенной линией. Например, полоса 16 своей винтовой кромкой 26 (фиг. 4) соединена с полосой 17 по штриховой линии 29 с выпуклой ее стороны, например сваркой, в свою очередь полоса 17 соединена своей винтовой кромкой 26 с полосой 18 по ее штриховой линии 29 и т.д., с образованием пустотелого фильтра 8 конической формы с напусками внутри пустотелого винтового конической формы фильтра 8 в виде винтовых лопастей 21, 22, 23, 24, 25 (фиг. 5) по всей длине пустотелого фильтра 8 конической формы. Далее пять и более деформированные таким образом полосы соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам. Скручивание каждой полосы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого фильтра 8 конической формы, благодаря чему расширяются технологические возможности и увеличивается производительность обезвоживания навоза.
Станок для обезвоживания сыпучих материалов работает следующим образом.
Сыпучие материалы, например, навоз (фиг. 1, фиг. 2) подается через загрузочное устройство 13 внутрь вращающегося перфорированного фильтра 8, где порции навоза захватываются как лопатами, не только перфорированными стенками фильтра 8, но и лопастями 21, 22, 23, 24, 25 и в направлении вращения поднимаются вверх. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося утла естественного откоса порции навоза в зависимости от собственной массы отделяются от стенок перфорированного фильтра 8 и с разных высот и под разными углами движутся навстречу другим порциям навоза, движущимся внутри перфорированного фильтра 8, с последующим одновременным перемещением винтовыми канавками 31, 32, 33, 34, 35 перфорированного фильтра 8 в сторону выгрузки. Процесс движения последующих порций навоза, которые поднимаются вверх и движутся навстречу другим порциям, непрерывен. Поскольку внутренние перфорированные стенки фильтра 8 расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения фильтра 8, то каждая порция перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс обезвоживания порций навоза и взаимодействия их друг с другом и со стенками перфорированного фильтра 8, повышает производительность обезвоживания и расширяет технологические возможности. В фильтре 8, за счет движения потоков навоза по сложным траекториям и под разными углами к оси отверстий перфораций фильтра 8, нестационарного характера движения потоков навоза внутри фильтра 8, их интенсивного перемешивания и каскадного перемещения, относительно разнонаправленных друг к другу и к оси вращения перфорированных стенок, увеличения мощности и частоты взаимодействия потоков навоза друг с другом и со стенками фильтра 8 обеспечивается благоприятная гидродинамическая обстановка для эффективного проведения процессов обезвоживания навоза и отделения жидкой фазы.
Таким образом, при перемещении навоза внутри фильтра 8, жидкая фаза его через перфорированные отверстия выводится в полость наружного барабана 7, где винтовыми направляющими 9 транспортируется к отверстиям 10. Через отверстия 10 жидкая фаза выводится из полости наружного барабана 7 в полость кожуха 11 и через окно 12 поступает в емкость 15. Твердая фаза материалов выводится через выходное отверстие фильтра 8 на транспортер 14.
Технико-экономические преимущества возникают за счет упрощения изготовления, так как фильтр собирается не из большого количества отдельных треугольников, а из шести полос свернутых по предлагаемой технологии, а также разнообразия геометрии, форм и размеров перфорированных стенок фильтра и их разнонаклонености друг к другу и к оси вращения фильтра, что увеличивает частоту и мощность взаимодействия порций навоза, увеличивает площадь рабочих перфорированных элементов, участвующих в обезвоживании навоза при тех же габаритах фильтра, что обеспечивает не только интенсификацию процесса отделения жидкой фазы от твердой фазы навоза, но и расширяет технологические возможности станка для обезвоживания сыпучих материалов.
Технико-экономическое преимущества возникают также за счет упрощения изготовления фильтра, расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц потоков навоза, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также увеличения скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц потоков навоза друг с другом и со стенками фильтра 8, повышает производительность, расширяет технологические возможности.