Устройство для приготовления известкового молока
DEVICE FOR LIME MILK PREPARATION

Изобретение предназначено для приготовления известкового молока из комовой извести с включениями, т.е. второго и ниже сорта, и может быть использовано в химической, строительной, пищевой и др. отраслях промышленности.
Известно устройство для приготовления известкового молока, содержащее емкость гашения извести и блок управления (патент РФ 2027765, МКИ C13D 1/14, публ. 27.01.1995). Недостатком этого технического решения является сложность системы управления с большим количеством измерительных элементов и невозможность использования в качестве исходного продукта извести с включениями.
Наиболее близким к предложенному является устройство для приготовления известкового молока, содержащее бункер, выход которого через шнековый дозатор соединен с входом вертикально установленной емкости гашения извести с мешалкой и насосом разгрузки, расходную емкость известкового молока с мешалкой, и блок управления впускным и выпускным клапанами (см., напр., патентную заявку US 2017240465, МКИ С04В 2/04; С04В 2/08; B01F 15/02, опубл. 24.08.2017 г.). Это техническое решение предусматривает, как и предлагаемое, использование сырья с включением загрязнений.
Недостатком этого технического решения является периодичность работы устройства, что снижает его производительность.
Общим недостатком этих технических решений является невозможность одновременного использования воды и стока предприятий жилищно-коммунального хозяйства и промышленных предприятий (металлургических, пищевых, энергетических комбинатов, и т.д.) для эффективного гашения извести, оптимального использования воды и стока и точного регулирования получаемого продукта.
Технической задачей предлагаемого устройства для приготовления известкового молока является создание непрерывно действующего устройства с оптимальным использованием воды и стока и точного регулирования получаемого продукта.
Технический результат предложения состоит в создании непрерывно работающего, простого в обслуживании, надежного и долговечного устройства.
Для решения этой технической задачи предлагается устройство для приготовления известкового молока, содержащее бункер, выход которого через шнековый дозатор соединен с входом вертикально установленной емкости гашения извести с мешалкой и насосом разгрузки, расходомер, блок управления, расходную емкость известкового молока с мешалкой, мацератор, динамический смеситель, башенный смеситель, механический фильтр, рН-метр, мацератор установлен на входе бункера, в вертикально установленной емкости гашения извести по высоте горизонтально размещены перфорированные пластины, размер отверстий в которых уменьшается сверху вниз, между пластинами размещены лопасти мешалки, емкость гашения извести и расходная емкость известкового молока снабжены соответственно водяными рубашками с циркуляционными насосами, выход емкости гашения извести непосредственно и через последовательно соединенные насос разгрузки и фильтр соединен с расходной емкостью известкового молока, выход которой снабжен расходомером и через насос подачи известкового молока подключен к одному входу динамического смесителя, другой вход которого подключен к выходу насоса подачи исходного стока, выход динамического смесителя соединен с входом башенного смесителя, шнековый дозатор, приводы насоса разгрузки, насоса подачи известкового молока и насоса подачи исходного стока выполнены управляемыми и подключены к управляющим выходам блока управления, башенный смеситель снабжен рН-метром, выход которого подключен к управляющему входу блока управления.
Предлагаемое устройство для приготовления известкового молока может быть изготовлено на существующем оборудовании из известных материалов.
Других технических решений аналогичного назначения с подобной совокупностью существенных признаков при проведении поиска по научно-технической литературе и патентной документации заявителем не обнаружено. Поэтому заявитель считает, что предложение по данной заявке соответствует критериям охраноспособности изобретения "новизна", "технический уровень" и "промышленная применимость".
Сущность изобретения поясняется неисключающим примером функциональной схемы устройства.
На схеме обозначены бункер 1, мацератор 2 с приводом 3, шнековый транспортер 4 извести с приводом 5, емкость 6 гашения извести, насос 7 разгрузки емкости 6 гашения извести, мешалки 8, аспиратор 9, перфорированные пластины 10, водяная рубашка 11, циркуляционный насос 12 водяной рубашки 11 емкости 6 гашения извести, вход 13 подачи воды для растворения извести, механический фильтр 14, расходная емкость 15 известкового молока, водяная рубашка 16 расходной емкости 15 известкового молока, циркуляционный насос 17 водяной рубашки 16 расходной емкости 15 известкового молока, насос 18 подачи известкового молока, расходомер 19, рН-метр 20, динамический смеситель 21, насос 22 подачи исходного стока, башенный смеситель 23, блок 24 управления.
Устройство работает следующим образом:
В зависимости от сорта исходного материала варьируется фактическое содержание СаО и иных включений в процентном соотношении, что определяет сорт извести, поступающей в устройство. Исходя из сорта, рассчитывается количество извести и количество воды, необходимой для приготовления раствора и блок 24 управления задает соответствующую скорость вращения привода 5 шнекового транспортера 4 и интенсивность подачи воды с входа 13.
Комовая известь (совместно с иными включениями, если используется известь второго и ниже сортов) поступает в бункер 1 через мацератор 2.
Комья извести с иными включениями мацератором 2 перемалываются. Нижняя часть бункера 1 сквозная, поэтому, пройдя через мацератор 2 из бункера 1, известковый порошок поступает по шнековому транспортеру 4 в емкость 6 гашения. Количество извести, необходимой для приготовления известкового молока, рассчитывается заранее, и блок 24 управления соответственно задает скорость вращения шнекового транспортера 4 и насосов 7 и 18 частотными преобразователями питания электродвигателей, которые также установлены в блоке 24 управления. Аналогично устанавливается подача воды.
Емкость 6 гашения извести представляет собой вертикально установленной цилиндрический бункер с коническим дном, внутри которого по высоте горизонтально размещены перфорированные пластины 10 с отверстиями последовательно уменьшающегося диаметра от 30 до 10 мм, между которыми размещены лопасти четырехлопастной разноуровневой мешалки 8. Аспиратор 9 удаляет выделяющийся при гашении извести углекислый газ.
Шнековый транспортер 4 подает известь в верхнюю часть емкости 6 гашения извести. При поступлении воды для гашения извести, происходит растворение комочков/порошка извести и, проходя через верхнюю перфорированную пластину 10 с диаметром отверстий 30 мм, она попадает на следующие пластины с размером отверстий 20, 15 и 10 мм соответственно и происходит постепенное гашение и растворение комочков/порошка извести в воде и исключается слеживание. Расстояние от верхней пластины до верхней части емкости около 1,5 м.
Все не растворившиеся включения, прошедшие через перфорированные пластины 10, осаждаются в конусной части емкости 6 гашения и далее насосом 7 разгрузки подаются на механический фильтр 14, где происходит отделение твердых включений от раствора. Отделившийся от твердых включений раствор поступает в расходную емкость 15 известкового молока.
Обеспечивается чистота раствора в случаях, когда поставляется негашеная известь второго и ниже сортов, а не растворившиеся включения откачиваются насосом и поступают на механический фильтр 14.
Гашеная известь-пушонка поступает в расходную емкость 15, в которой готовится известковое молоко путем смешения извести-пушонки с водой до нужной концентрации. Расходная емкость 15 по всему периметру имеет термостатическую водяную рубашку 16 с циркулирующей водой, которая позволяет охлаждать емкость, так как при гашении извести выделяется большое количество тепла, которое используется, например, для отапливания помещений.
Процесс нейтрализации сточных вод, идущих с производства (исходный сток), осуществляется в динамическом смесителе 21, а затем в башенном смесителе 23, где происходит смешение и выдержка контакта известкового молока с исходным стоком не менее 30 минут.
В процессе нейтрализации происходит не только увеличение рН, но и частичное удаление солей, находящихся в растворе.
Источником исходного стока является сток предприятий жилищно-коммунального хозяйства, или промышленных предприятий (металлургических, пищевых, энергетических комбинатов, и т.д.).
Подача уже готового известкового молока в динамический 21 и затем в башенный 23 смесители контролируется при помощи расходомера 19 и рН-метра 20, который в режиме он-лайн позволяет измерять рН и регулировать подачу известкового молока, необходимого для процесса нейтрализации.
Сигнал рН-метра 20 управляет работой насоса 18 подачи известкового молока в динамический 21 и башенный 23 смесители.
Заявителем изготовлены и успешно испытаны опытные образцы предлагаемого производительного, непрерывно работающего, простого в обслуживании, надежного и долговечного устройства для приготовления известкового молока.