УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУШЕНИЯ И УПЛОТНЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ СТОЧНЫХ ВОД, ПОДЛЕЖАЩИХ УДАЛЕНИЮ (ВАРИАНТЫ)
APPARATUS FOR DRYING AND PACKING SOLID PHASE OF WASTE WATER FOR DISPOSAL (VERSIONS)

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для осушения и уплотнения твердой фазы сточных вод, подлежащих удалению.
В частности, изобретение может использоваться в установках для обработки и очистки городских сточных вод, а также в технологических установках, где требуется разделить жидкость и содержащиеся в ней твердые вещества и получить продукт с минимально возможным содержанием жидкости.
Уровень техники
Известны устройства, в которых смесь жидких и твердых веществ вводится через вход, который может иметь различную форму, и транспортирующий орган, как правило, архимедов винт, вращающийся внутри кожуха, перемещает твердые вещества к выходу, а жидкость проходит через отверстия в кожухе.
Твердая фаза, поданная транспортирующим винтом к выходу, еще содержит много жидкости и потому нуждается в уплотнении, чтобы удалить как можно больше жидкости и получить на выходе устройства как можно более сухой материал.
Для выполнения этой операции используются устройства, снабженные тяжелыми подвижными стенками, которые закрывают выход и отводятся от него путем осевого перемещения или поворота. Материал, перемещаемый транспортирующим органом к выходу для вывода, толкает подвижную стенку и уплотняется и из него удаляются остатки жидкости.
Подвижные стенки в известных устройствах, обычно выполненные из металлических листов различной формы, очень тяжелые и громоздкие, и для их крепления и установки требуются соединительные системы, допускающие осевое перемещение подвижных стенок в направляющих или их поворот вокруг неподвижной оси. Для осевого перемещения подвижных стенок к выходу или от него используются рычаги различного типа, а для поворота подвижных стенок вокруг оси, расположенной снаружи от выходного отверстия, из положения, в котором подвижная стенка обращена к выходу, в положение, в котором она поднята относительно выхода, используются шарнирные системы. Шарнирная система проще рычажной, но не обеспечивает равномерного уплотнения материала по площади выходного отверстия.
Кроме того, все указанные соединительные и приводные системы усложняют устройство и увеличивают его стоимость, а также не позволяют легко и быстро выполнять его техническое обслуживание и замену деталей.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков путем создания конструктивно простого и экономичного устройства, которое легко обслуживать и ремонтировать.
Преимущество устройства согласно изобретению состоит в том, что при его использовании остаточная влажность твердой фазы на выходе из устройства очень мала, во всяком случае равномерно распределена.
Другое преимущество устройства согласно изобретению состоит в том, что оно имеет малый осевой размер и может легко применяться для модифицирования известных устройств.
В соответствии с изобретением предложено устройство для осушения и уплотнения твердой фазы сточных вод, подлежащих удалению, содержащее трубчатый кожух, имеющий по меньшей мере вход для продукта, подлежащего разделению, по меньшей мере выход для отделенной твердой фазы продукта, жидкая фаза которого выходит через по меньшей мере фильтровальную стенку кожуха, транспортирующий орган, установленный внутри кожуха, для перемещения твердой фазы, подлежащей уплотнению, к выходу и расположенный на выходе заградительный элемент для контактного взаимодействия с продуктом. Заградительный элемент в исходном положении занимает по меньшей мере часть выходного отверстия выхода, а под действием толкающей силы от уплотняемого продукта может упруго деформироваться для увеличения размера проходного отверстия выхода и имеет плоскую поверхность, соединенную сплошным образом с устройством в положении, в котором плоская поверхность занимает по меньшей мере часть выходного отверстия выхода, и образованную элементами, отходящими от периферии выходного отверстия выхода к центру этого отверстия, включающими главные элементы, имеющие заданную степень упругости, которые чередуются с промежуточными элементами, степень упругости которых отличается от степени упругости главных элементов.
В соответствии с другим вариантом выполнения изобретения элементы, образующие плоскую поверхность заградительного элемента, сужены к центру выходного отверстия выхода и в исходном положении расположены рядом друг с другом и разделены разрезами, отходящими от периферии выходного отверстия выхода к его центру.
Предложенное устройство может иметь на выходе круглое выходное отверстие, при этом заградительный элемент имеет плоскую поверхность в виде круглого венца, соединенную с устройством в таком положении, что она занимает круглый венец выходного отверстия выхода, а указанные элементы, отходящие от периферии выходного отверстия выхода, сужены к его центру.
Элементы, отходящие от периферии выходного отверстия выхода к его центру, могут быть выполнены из пластмассы и содержать внутри металлические пластины.
Раскрытие изобретения
Особенности и преимущества изобретения станут более понятны из подробного описания предпочтительного, но не единственного возможного варианта его осуществления и чертежей, на которых:
фиг.1 схематично изображает сбоку устройство согласно изобретению, причем некоторые детали не показаны, чтобы были лучше видны другие,
фиг.2 изображает в аксонометрии фрагмент устройства, показанного на фиг.1, при выходе уплотненной твердой фазы и
фиг.3 изображает в аксонометрии тот же фрагмент устройства в исходном положении.
Устройство 1 для отделения твердой фазы продукта от жидкой может успешно использоваться в животноводческом хозяйстве для разделения отходов животноводства на твердую и жидкую фазы.
Устройство содержит кожух 2, имеющий по меньшей мере перфорированную трубчатую стенку 3, по меньшей мере вход 4 для разделяемого продукта и по меньшей мере выход 5 для выхода твердой фазы. Кожух 2 имеет по существу цилиндрическую форму с горизонтальной осью Х-Х. Жидкость выходит из кожуха через отверстия в его трубчатой фильтровальной стенке и сливается из специального выпускного отверстия (не показано).
Внутри кожуха 2 установлен с возможностью вращения транспортирующий орган 7 для перемещения влажного продукта, подлежащего разделению, к выходу 5. Транспортирующий орган 7 предпочтительно представляет собой соосный с кожухом 2 транспортирующий винт, который вращается от двигателя 8, расположенного снаружи кожуха 2.
На выходе 5 расположен заградительный элемент 9 для контактного взаимодействия с продуктом. В исходном положении заградительный элемент 9 занимает по меньшей мере часть выходного отверстия, а когда уплотняемый продукт толкает заградительный элемент 9, он может упруго деформироваться и увеличивать размер выходного отверстия.
Заградительный элемент представляет собой плоскую поверхность, соединенную сплошным образом с устройством 1 в положении, когда она занимает по меньшей мере часть выходного отверстия выхода 5. Эта плоская поверхность образована элементами, отходящими от периферии выходного отверстия выхода 5 к центру этого отверстия и к оси Х-Х. Эти элементы имеют разную упругость: главные элементы 11а, имеющие заданную упругость, чередуются с промежуточными элементами, упругость которых отличается от упругости главных элементов 11а.
В предпочтительном варианте выполнения устройства вместо промежуточных элементов имеются разрезы 11b, разделяющие главные элементы 11а и проходящие от периферии выходного отверстия выхода 5 к его центру. В альтернативном варианте выполнения устройства промежуточные элементы могут быть выполнены в виде мембран или пленки, прикрепленных к двум соседним с ними главным элементам 11а. Главные элементы 11а предпочтительно сужены к центру выходного отверстия выхода 5 и в исходном положении расположены рядом и разделены промежуточными элементами или разрезами 11b.
Как видно на фиг.3, в исходном положении заградительный элемент 9 имеет вид круглой мембраны. Каждый главный элемент 11а одним концом закреплен на крае выходного отверстия 5, а другой его конец свободен. Свободные концы главных элементов 11а ограничивают отверстие, расположенное соосно с продольной осью Х-Х или вблизи нее и открытое также тогда, когда мембрана находится в исходном положении. Главные элементы 11а выполнены предпочтительно из пластмассы и могут быть снабжены внутри металлическими пластинами.
При работе устройства влажный продукт, введенный через входное отверстие 4, переносится вращающимся транспортирующим винтом 7 к выходному отверстию 5. Жидкая фаза фильтруется через перфорированную стенку 3 кожуха и выводится через специальное выпускное отверстие. В результате проталкивания транспортирующим винтом 7 твердая фаза обрабатываемого продукта входит в контакт с заградительным элементом 9. Как видно на фиг.3, главные элементы 11а деформируются, упруго сгибаясь, и их свободные концы поворачиваются наружу относительно устройства так, что в деформированном положении заградительный элемент 9 принимает форму воронки, ось которой совпадает с осью Х-Х. Эта воронка сжимает в радиальном направлении твердую фазу, что увеличивает количество жидкой фазы, отделенной от продукта. В данном варианте выполнения поверхность воронки не является сплошной из-за наличия разрезов 11b, которые в деформированном положении заградительного элемента 9 расширяются и расходятся по мере удаления от устройства. В случае если промежуточные элементы образованы мембранами или пленкой, поверхность воронки будет сплошной.
Упругость главных элементов 11а можно изменять путем изменения их толщины или помещения внутрь них металлических пластин. Выбор упругости главных элементов 11а зависит от свойств обрабатываемого продукта и является компромиссом между необходимостью сильного радиального сжатия продукта для оптимального разделения жидкой и твердой фаз и достаточной свободой перемещения продукта, которому не должен сильно мешать заградительный элемент.