ИНЕРЦИОННЫЙ СГУСТИТЕЛЬ
INERTIAL THICKENER

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, 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, может быть использовано в пищевой промышленности, например для обезвоживания сырья при производстве пектина.
Известен инерционный сгуститель (а.с. SU №1389815, кл. В01Д 33/02, 1988 г.), включающий корпус с установленным в нем цилиндрическим фильтром, входной патрубок, винтовую вставку и патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции.
Недостатком известной конструкции является малая производительность и необходимость наклона всей конструкции для обеспечения транспортировки перемещения материалов от загрузки к выгрузке и ограниченные технологические возможности.
Техническим решением изобретения является расширение технологических возможностей инерционного сгустителя.
Поставленная задача достигается тем, что в инерционном сгустителе, включающем корпус с установленным внутри него фильтром, входной патрубок, винтовую вставку и патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции, фильтр выполнен многозаходным, коническим и смонтирован из секций, собранных из поочередно соединенных по периметру 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.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции инерционного сгустителя.
Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление фильтра позволяет обеспечить осевое перемещение частиц материала от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения фильтра, что упрощает эксплуатацию в связи с отсутствием уклона фильтра.
Новизна обусловлена тем, что по внутренней поверхности фильтра образованы разнонаправленные ломанные винтовые линии, что расширяет технологические возможности и увеличивает скорость продольного перемещения материала.
Новизна изобретения заключается также в том, что по всему периметру перфорированной поверхности фильтра проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение материалов в каждом сечение фильтра, что повышает производительность, расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид инерционного сгустителя; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - фильтр, общий вид; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - вид Б на фиг.3.
Инерционный сгуститель 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 закреплены наружный барабан 7, с коаксиально смонтированном в нем фильтром 8. Наружный барабан 7 изготовлен в виде цилиндра, внутри которого закреплены винтовые направляющие 9 - (винтовые вставки), и снабжен по периметру отверстиями 10 для отвода жидкой фазы из фильтра. Участок наружного барабана 7 с отверстиями 10 смонтирован в корпусе 11, который в своей нижней части снабжен окном 12 - (патрубок для отвода фильтрата). На станине 1 смонтировано загрузочное устройство в виде воронки 13 - (входной патрубок). Установка снабжена транспортером 14 для приема твердой фазы материала - (патрубок для отвода сгущенной фракции) и емкость 15 для приема жидкой фазы материалов.
1
2
Фильтр 8 (фиг.3, фиг.4, фиг.5) выполнен многосекционным, многозаходным, коническим и смонтирован из секций 16 из поочередно соединенных по периметру перфорированных равносторонних 17 и перфорированных равнобедренных 18 треугольников, поочередно собранных свободными своими сторонами 19 и 20 друг с другом, с образованием по периметру ломанных винтовых линий направленных навстречу друг другу. Стороны перфорированных равносторонних 17 и перфорированных равнобедренных 18 треугольников равны друг другу, а основания 21 перфорированных равнобедренных треугольников больше их боковых сторон 19 и 20. Число перфорированных равносторонних 17 и перфорированных равнобедренных 18 треугольников в секции 16 равно как минимум шести, должно быть четным числом. На фиг.3 и фиг.4 показаны утолщенной линией одна из винтовых линий одного направления 22-23-24-25-26 с увеличивающимся в сторону увеличения проходного сечения фильтра шагом S и одна из винтовых линий противоположного направления 27-23-28-29-30 с увеличивающимся в ту же сторону и на ту же величину шагом S.
Такое конструктивное оформление поверхности фильтра позволяет не только обеспечить осевое перемещение материала в фильтре при горизонтальном расположении его оси вращения, упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и увеличить эксплуатационный срок службы, повысить интенсивность отделения жидкой фазы от твердой фазы за счет увеличения смешиваемости из-за наличия на поверхности фильтра винтовых линий и поверхностей (дискретных) с переменным по длине фильтра шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, что нарушает стационарность движения потоков материала и повышает производительность разделения на жидкие и твердые фазы материала.
Инерционный сгуститель работает следующим образом.
В фильтр 8 через устройство для загрузки 13 беспрерывно загружается материал. При вращении фильтра 8 частицы материалов совершают сложное пространственное движение по винтовым линиям и при дальнейшем перемещении материалов внутри фильтра 8, жидкая фаза через его 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 корпуса 11 и через окно 12 поступает в емкость 15. Твердая фаза материалов выводится через выходное отверстие фильтра 8 на транспортер 14. Поскольку, фильтр 8 снабжен винтовыми линиями с переменным по длине фильтра шагом, то значительно нарушается стационарности потоков их движения и интенсифицируется процесс разделения материалов на твердые и жидкие фракции. Таким образом частицы масс материалов при непрерывном вращении фильтра 8 совершают сложное движение, при которым и происходит процесс отделения жидкой фазы из материалов. Частицы масс материалов не только интенсивно взаимодействуют друг с другом, но и под воздействием направленных в одну сторону под углом к продольной оси фильтра 8 винтовых перфорированных поверхностей по внутренней поверхности совершают сложное движение с большой амплитудой. Так как по длине фильтра 8 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц материала, т.е имеет место повышение интенсивности отделения жидкой фазы из материалов. При движении масс материала по проходному сечению фильтра 8 жидкая фазы через просеивающую поверхность фильтра 8 попадает в полость барабана 7 и посредством винтовых направляющих 9 - (винтовых вставок), через отверстия 10 выгружаются посредством патрубка для отвода фильтрата 12 в емкость 15 для приема жидкой фазы материалов, а сгущенная фракция выводится на транспортер 14 для приема твердой фазы материала - (патрубок для отвода сгущенной фракции).
Технико-экономическое преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц материалов, повышение интенсивности их смешивания и переориентации, а также скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц материалов, друг с другом и со стенками фильтра 8, повышает производительность, расширяет технологические возможности, повышает надежность работы и его производительность.