ОБЕЗВОЖИВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к технологии разделения субстанций влажного вещества и может быть использована в устройствах для удаления воды из осадков очистных сооружений, сапропелей и иных илообразных материалов.
Известен обезвоживатель (патент РФ №2246080, МПК F26B 5/14 опублик. 10.02.2005), содержащий корпус, вал со шнеком, расположенный внутри корпуса, насадку на конце вала, причем корпус и насадка перфорированы и установлены с зазором, насадка выполнена в виде полых цилиндрической и конусной частей, причем конусная часть выполнена в виде усеченной многогранной пирамиды, соединенной своей вершиной с валом, а основание - с цилиндрической частью насадки, перфорированная втулка, охватывающая насадку с возможностью регулировки зазора, обратный лоток, прикрепленный к торцу перфорированной втулки со стороны цилиндрической части насадки.
Недостатком этого устройства является недостаточная эффективность при разделении субстанций влажного вещества.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является известный дегидратор (патент США №US 4467717, МПК В01В 9/12, опубл. 28.08.1984), содержащий винтовой пресс, собранный из скользящих и неподвижных кольцевых пластин с круглыми отверстия. Движение винтовому прессу передается от привода. Дегидратор винтового пресса заставляет влажную среду перемещаться по направлению к выходу с удалением жидкости.
Недостатком этого устройства является то, что мельчайшие частицы осадка попадают в зазор между пластинами, постепенно забивая его, что требует периодической внешней промывки, а следовательно, снижает эффективность работы.
ц.пл к.
внеш. шн.
п.
шп.
Технический результат, заключающийся в повышении эффективности и производительности работы, достигается в предлагаемом обезвоживателе, содержащем проницаемый для жидкой среды корпус, образованный пакетом пластинчатых колец с центральным и периферийными отверстиями, установочное и разделительное кольца, оголовок с регулировочным элементом, шнек, пропущенный через центральные отверстия всех колец и связанный с приводом, входной патрубок для подачи обезвоживаемой среды и крепежные шпильки, пропущенные через периферийные отверстия всех колец, тем, что он содержит приводное колесо, связанное с упомянутым корпусом, при этом пакет пластинчатых колец состоит из вращающихся соосно со шнеком колец и чередующихся с ними плавающих колец, причем в плавающих кольцах центральные отверстия выполнены с диаметром D, меньшим внешнего диаметра D шнека, а периферийные отверстия выполнены с диаметром d, большим внешнего диаметра шпилек dс обеспечением эксцентрического вращения плавающих колец относительно оси шнека.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показано устройство в изометрии;
на фиг. 2 приведен продольный разрез устройства;
на фиг. 3 приведен поперечный разрез устройства;
на фиг. 4 изображено плавающее кольцо.
Обезвоживатель (фиг. 1 - фиг. 3) содержит входной патрубок 1 для подачи обезвоживаемой среды, приводное колесо 2, шнек 3, выполненный с переменным шагом и расположенный в корпусе. При этом корпус выполнен проницаемым для жидкой среды и образован пакетом пластинчатых колец 4 и 5. Обезвоживатель имеет также регулировочный элемент 6, разделительное кольцо 7, установочное кольцо 8, оголовок 9 и крепежные шпильки 10. В пластинчатых кольцах 4 и 5 выполнены центральные отверстия 11 и периферийные отверстия 12.
ц.пл.к.
внеш.шн.
п.
шп
При этом диаметр центрального отверстия 11 пластинчатых колец 4 равен или несколько выше внешнего диаметра шнека, а в пластинчатых кольцах 5 центральные отверстия 11 выполнены с диаметром D, меньшим внешнего диаметра D шнека 3, а периферийные отверстия 12 выполнены с диаметром d, большим внешнего диаметра шпилек d (см. фиг. 4).
Конструкция пластинчатых колец 4 обеспечивает возможность соосного вращения со шнеком 3, а конструкция пластинчатых колец 5 обеспечивает возможность эксцентрического или «плавающего» их вращения (не соосного) относительно оси шнека.
Предлагаемый обезвоживатель работает следующим образом.
По входному патрубку 1 из очистного устройства (не показано) под напором подается влажный материал (осадок), который подлежит обезвоживанию.
Шнек 3, связанный с приводом (не показан), транспортирует осадок в направлении оголовка 9 и регулировочного элемента 6.
Благодаря переменному шагу шнека 3 в проницаемом корпусе создается избыточное давление, под воздействием которого вода из осадка начинает выдавливаться в зазор между вращающимися 4 и плавающими кольцами 5.
Выдавливание твердого вещества осадка в зазор между вращающимися 4 и плавающими кольцами 5 практически не происходит из-за превышения размера частиц осадка величины зазора между указанными кольцами. По мере движения осадка в направлении оголовка 9 давление возрастает и осадок все более обезвоживается. Далее осадок, достигнув максимальной степени обезвоживания, выдавливается в зазор между оголовком 9 и регулировочным элементом 6.
Быстрота обезвоживания осадка определяется скоростью вращения шнека 3 и величиной зазора устанавливаемого регулировочным элементом 6.
Несмотря на то, что выдавливание осадка в зазоры между вращающимися 4 и плавающими кольцами 5 является незначительным, мельчайшие частицы осадка все же постепенно «забивают» эти зазоры, что осложняет отвод воды.
Для предотвращения этого явления в обезвоживателе осуществляется вращение корпуса (образованного кольцами 4 и 5) в направлении совпадающем или противоположном направлению вращения шнека 3. Вращение корпуса шнека осуществляется через приводное колесо 2 механически связанного с приводом (на чертежах не показан). Передача вращения вращающимся 4 и плавающим кольцам 5 осуществляется через шпильки 10, закрепленные на приводном колесе 2, разделительном кольце 7 и установочном кольце 8.
ц.пл.к.
внеш.шн.
п.
шп.
Кольца 4 совершают вращение, соосное с вращения шнека 3, а плавающие кольца 5 совершают эксцентрическое вращение относительно оси вращения шнека, т.е. ось вращения плавающих колец 5 постоянно движется по круговой траектории с определенный радиусом относительно оси вращения шнека 3. Подобная траектория движения обусловлена конструкцией плавающего кольца 5 (фиг. 4), у которого диаметр D центрального отверстия 11, через которое проходит шнек 3, меньше внешнего диаметра D шнека, а а периферийные отверстия 12 выполнены с диаметром d, большим внешнего диаметра d шпилек 10.
ц.пл.к.
ц.пл.к.
внеш.шн.
Эксцентрическое вращение плавающих колец 5 создается при «наезде» винта шнека 3 на внутреннюю кромку центрального отверстия D плавающего кольца 5, сдвигая тем самым плавающее кольцо 5 в радиальном направлении. Таким образом, кольца 5 вращаются несоосно со шнеком 3 и кольцами 4, т.е. постоянно смещаются в радиальном направлении («плавают»). Периодичность циклов смещения плавающих колец 5 определяется разницей частоты вращения шнека 3 и корпуса, а амплитуда радиального смещения-разницей диаметра центрального отверстия D плавающего кольца 5 и внешнего диаметра шнека 3 - D. Радиальное циклическое смещение плавающих колец 5 относительно вращающихся 4 обеспечивает постоянное удаление частиц осадка из указанных зазоров. Наиболее интенсивно процесс прочистки зазоров происходит в нижней части корпуса шнека, так как именно в этой точке вытекает максимальное количество воды, образующейся при обезвоживании осадка. Поток воды вымывает частицы осадка из зазора и предотвращает его дальнейшее засорение. Вращение корпуса шнека обеспечивает постоянную и равномерную промывку всех зазоров между кольцами 4 и 5 по их окружности.
Таким образом, приведенная конструкция вращающегося корпуса шнека с плавающими 5 и вращающимися 4 кольцами, не требует дополнительной внешней промывки корпуса шнека водой подводимой извне, что обуславливает достижение технического результата - повышение эффективности и производительности работы при разделении субстанций влажного вещества.
Предлагаемый обезвоживатель используется на станциях очистки сточных вод, где образуется большое количество осадка.
Обработка осадков сточных вод проводится с целью уменьшения их объема и массы для дальнейшей утилизации с выполнением экологических требований.