Сито дуговое для механического разделения суспензии
ARC SIEVE FOR MECHANICAL SEPARATION OF SUSPENSION

Изобретение относится к механическому разделению суспензий типа картофельной кашки в крахмалопаточном производстве при отделении крахмальной суспензии от осадка мезги и может быть также использовано для разделения грубодисперсных суспензий иного происхождения.
Известно устройство в виде сита для механического разделения суспензий, включающее неподвижный корпус с питателем и распределителем разделяемой суспензии по ширине сита в верхней части, приемниками для отвода надрешетного осадка и подрешетного фильтрата в нижней части и установленную в корпусе дугообразную фильтрующую перегородку, отгораживающую питатель с распределителем от приемника подрешетного фильтрата, со стороны которого с ней состыкованы поперечные дефлекторы (патент СА 476880 A от 11.09.1951). Его фильтрующая стенка выполнена дугообразной, выпуклость которой направлена в сторону питателя и приемника надрешетного осадка.
Исходная суспензия подается через питатель с распределителем на верхнюю часть фильтрующей перегородки. По мере движения суспензии под действием гравитационных сил жидкая фаза проникает через фильтрующую перегородку в виде подрешетного фильтрата и ограниченная дефлекторами, стекает в ее приемник, а становящийся все менее влажным надрешетный осадок сползает в нижнюю часть фильтрующей перегородки и затем в свой приемник. Дефлекторы предназначены для ограничения перетекания за счет смачиваемости подрешетного фильтрата по тыльной стороне фильтрующей перегородки в нижние ее зоны и повторного за счет капиллярных сил впитывания фильтрата уже частично осушенным надрешетным осадком. Надрешетный осадок и подрешетный фильтрат выводятся каждый в свой приемник.
Недостатком устройства является то, что наклон фильтрующей перегородки зафиксирован, и в связи с возможными изменениями величины подачи на сито суспензии и значений физических свойств суспензии и ее разделенных фаз надрешетный осадок в нижней части фильтрующей перегородки может иметь все еще существенное содержание жидкости, но замедленное неравномерное сползание по фильтрующей поверхности вплоть до зависания на ней.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности разделения суспензий для получения менее влажного надрешетного осадка и обеспечения непрерывного сброса разделенных фаз в их приемники при изменениях физических свойств разделяемой суспензии и колебаниях величины подачи суспензии на сито.
Указанный результат достигается тем, что сито дуговое для механического разделения суспензий включает неподвижный корпус с питателем и распределителем разделяемой суспензии по ширине сита в верхней части, приемниками для отвода надрешетного осадка и подрешетного фильтрата в нижней части и установленную в корпусе дугообразную фильтрующую перегородку выпуклостью в сторону, питателя и приемника надрешетного осадка, отгораживая питатель с распределителем от приемника подрешетного фильтрата, со стороны которого с ней состыкованы поперечные дефлекторы. При этом сито снабжено вибратором, и у нижней части фильтрующей перегородки размещена по ее ширине соединенная с вибратором поперечная перегородка, образующая с фильтрующей перегородкой сужающееся к низу регулируемое клинообразное пространство с зазором. Фильтрующая перегородка и поперечные дефлекторы могут быть установлены в раме, укрепленной в корпусе с возможностью регулируемого изменения положения фильтрующей перегородки относительно поперечной перегородки вибратора. Фильтрующая перегородка может быть выполнена по ее высоте по меньшей мере из двух отдельных состыкованных частей с индивидуальными фильтрующими характеристиками и углами наклона, скрепленных с поперечным дефлектором.
Наличие вибратора с поперечной перегородкой в нижней части фильтрующей перегородки повышает эффективность разделения выравниванием потока суспензии по ширине сита, усилением фильтрации влаги из суспензии, принуждением движения надрешетного осадка и подрешетного фильтрата к их приемникам.
Установка фильтрующей перегородки и поперечных дефлекторов в раме, укрепленной в корпусе с возможностью регулируемого изменения положения, определяемого углом наклона и расстоянием фильтрующей поверхности относительно поперечной перегородки вибратора, позволяет подбирать наиболее эффективный режим работы сита при изменении свойств суспензии и ее разделенных фаз или величины ее подачи в сито.
Выполнение фильтрующей перегородки по ее высоте по меньшей мере из двух отдельных состыкованных частей с индивидуальными фильтрующими характеристиками и углами наклона, скрепленных с поперечным дефлектором, делает возможным индивидуальный подбор характеристик каждой части и индивидуальную замену их изношенных частей.
Изобретение поясняется тремя фигурами. На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез сита дугового, на фиг. 2 – схема сита с установленной в раме фильтрующей перегородкой, на фиг. 3 – схема сита с фильтрующей перегородкой, выполненной в виде двух отдельных по ее высоте частей. Сплошными стрелками показано направление движения разделяемой суспензии и подрешетного фильтрата, штриховыми и пунктирными – постепенно обезвоживаемого надрешетного осадка.
Сито дуговое для механического разделения суспензий, включает (фиг. 1) неподвижный корпус 1 с питателем и распределителем 2 разделяемой суспензии по ширине сита в верхней части, приемниками для отвода надрешетного осадка 3 и подрешетного фильтрата 4 в нижней части и установленную в корпусе дугообразную фильтрующую перегородку 5, отгораживающую питатель с распределителем 2 от приемника подрешетного фильтрата 4, со стороны которого с ней состыкованы поперечные дефлекторы 6. Дугообразная фильтрующая перегородка 5 установлена выпуклостью в сторону, противоположную приемнику подрешетного фильтрата 4. При этом верхняя часть фильтрующей перегородки 5 установлена более полого к горизонту, чем нижняя. В результате угол наклона фильтрующей поверхности к горизонту увеличивается к нижней части фильтрующей перегородки 5, что облегчает скольжение обезвоживаемого осадка. Сито снабжено вибратором 7, и у нижней части фильтрующей перегородки 5 размещена по ее ширине соединенная с вибратором поперечная перегородка 8, образующая с фильтрующей перегородкой 5 сужающееся к низу регулируемое клинообразное пространство 9 с зазором 10. Направление вибраций может иметь требуемый вид от линейного до кругового или их комбинации.
Фильтрующая перегородка 5 и поперечные дефлекторы 6 могут быть установлены в раме 11, укрепленной в корпусе 1 с возможностью регулируемого изменения положения фильтрующей поверхности 5 относительно поперечной перегородки 8 вибратора 7, например, в виде варианта с помощью крепежных элементов 12 и 13 (фиг. 2). С их помощью производится настройка наклона фильтрующей перегородки 5, зазора 10 и места подачи на нее суспензии.
Фильтрующая перегородка 5 может быть выполнена по ее высоте, по меньшей мере, из двух отдельных состыкованных верхней 14 и нижней 15 частей с индивидуальными фильтрующими характеристиками и углами наклона αв верхней части 14 и αн нижней части 15 (фиг. 3). Нижняя часть 15 фильтрующей перегородки 5, расположенная в зоне перегородки 8 вибратора 7, может быть выполнена более жесткой по сравнению с верхней 14. Обе части 14 и 15 скреплены с поперечным дефлектором 6.
Сито дуговое для механического разделения суспензий работает следующим образом.
Суспензия, поступает в корпус 1 через питатель с распределителем 2 по ширине поверхности дугообразной фильтрующей перегородки 5. На начальном пологом участке фильтрующей перегородки 5 исходное высокое содержание жидкой фазы обеспечивает стекание суспензии под действием гравитации. Гравитационные силы на пологом участке направлены преимущественно в сторону фильтрующей перегородки 5, поэтому жидкая фаза интенсивно фильтруется сквозь нее, образуя со стороны приемника 4 подрешетный фильтрат. За счет смачивания фильтрат течет по тыльной стороне фильтрующей перегородки до ближайшего дефлектора 6, с которого сбрасывается и поступает в приемник 4. Дефлекторы 6 препятствуют дальнейшему течению фильтрата по тыльной стороне фильтрующей перегородки 5, предотвращая повторное увлажнение осадка за счет капиллярных сил. Снижение количества жидкости в образующемся по пути движения осадке, показанном штриховой стрелкой, приводит к интенсивному росту его коэффициента трения скольжения о фильтрующую перегородку 5. Сгущенный поток осадка постепенно становится неоднородным, даже комковатым, и движется неравномерно. При этом интенсивность фильтрации снижается. Вибрация в клинообразном пространстве 9, создаваемая поперечной перегородкой 8 от вибратора 7, разрушает комки поступающего в этот клиновой зазор надрешетного осадка, увеличивает его подвижность, приводит к более равномерному распределению по ширине сита, усиливает фильтрацию, обеспечивает его бесперебойное продвижение через зазор 10 и сброс в приемник 3. Сбрасываемый дофильтрованный осадок показан пунктирной стрелкой. Вибрация интенсифицирует также сброс подрешетной жидкости в приемник 4. Вибратор 7 с поперечной планкой 8 по ширине фильтрующей поверхности 5 целесообразен именно в нижней части, где сгущенный поток продукта становится неоднородным, даже комковатым и движется неравномерно.
При измененных свойствах суспензии и ее разделенных фаз или величины подачи суспензии в сито может производиться с целью улучшения разделения регулировка параметров клинообразного пространства 9 с зазором 10 путем изменения положения рамы 11. Такая настройка эффективного режима работы осуществляется за счет переустановки рамы 11 с фильтрующей перегородкой 5 и дефлекторами 6 с помощью крепежных элементов 12 и 13.
Кроме того, повышение эффективности разделения может обеспечиваться индивидуальным подбором фильтрующих характеристик верхней 14 и нижней 15 частей фильтрующей перегородки, подбором углов их наклона αв и αн в месте стыковки с дефлектором 6 и индивидуальной заменой частей при износе.