Оборудование для обезвоживания ила

Область техники.
Техническое решение касается оборудования для обезвоживания ила, которое содержит первую ступень обезвоживания ила, за которой следует вторая ступень обезвоживания ила, которая оснащена выходным отверстием обезвоженного ила, причем оборудование далее оснащено подачей ила, присоединенной к первой ступени обезвоживания ила, и приемником воды из ила, присоединенным к обеим ступеням обезвоживания ила.
Уровень техники.
При очистке сточных вод из сточной воды сепарируют ил, у которого, однако, большой объем, потому что также после сепарации в нем содержится сравнительно большое количество воды. Вода в иле затрудняет последующую обработку ила и его транспортировку. Поэтому ил перед последующей обработкой обезвоживают.
Известен целый ряд обезвоживающего оборудования, основным принципом которого является гравитационное обезвоживание ила, которое может быть дополнено прессованием.
Из CN 204619471 U известно оборудование для транспортировки и гравитационное обезвоживание ила, которое содержит систему параллельных, расположенных друг рядом с другом продольных пластин, верхние стороны которых в принципе образуют поверхность, прерываемую только зазорами между соседними пластинами. Пластины упорядочены рядом друг с другом так, что каждая вторая пластина по своей длине оснащена системой круговых отверстий, в которых упорядочены приводные эксцентрики, своим вращением они вызывают, что подвижные пластины делают по всей своей длине круговое движение относительно неподвижных пластин  пластины своим круговым движением в отношении неподвижных пластин выполняют возвратное движение как в направлении своей длины, так и в направлении своей высоты, причем они погружаются и всплывают между неподвижными пластинами, и в направлении вращения приводных эксцентриков происходит также движение вперед их верхних поверхностей относительно верхних поверхностей неподвижных пластин. Как только на верхнюю поверхность такой системы помещен материал, например, ил, содержащий воду, то при подъеме верхней стороны подвижных пластин выше уровня верхней стороны неподвижных пластин такой ил вследствие движения вперед подвижных пластин подвинется вдвое больше эксцентричности приводных эксцентриков, после чего подвижные пластины погружаются между неподвижных пластин, помещают ил на верхние поверхности неподвижных пластин, где ил ждет следующего сдвига вперед при следующем всплытии верхней стороны подвижных пластин выше верхней стороны неподвижных пластин. При этом из движущегося таким способом циклически ила постоянно вытекает вода, протекающая зазорами между пластинами, и она отводится вон, и тем самым ил, двигаясь, также обезвоживается.
Невыгодой этого устройства является эксцентриковый привод подвижных пластин, расположенный под пластинами, так как происходит его засорение примесями из ила и возникают дефекты. Следующей невыгодой является константная величина подъема верхней поверхности подвижных пластин в отношении верхних поверхностей неподвижных пластин по всей длине пластин, и, следовательно, одинаковая скорость движения ила по всей длине пластин, потому что это излишне сокращает пребывание ила на пластинах, и, таким образом, понижается ступень гравитационного обезвоживания ила.
Из US 9387641 B2, US 7191700 B2, ЕР 2558283 В1, ЕР 1640051 В1 и других известны установки для обезвоживания ила, которые используют систему чередующихся неподвижных и подвижных пластин с закрытым сечением и с внутренним отверстием, которым проходит винтовой пресс. Винтовой пресс перемещает ил в полости, образованной пластинами, прессует его и выдавливает из него воду, которая протекает зазорами между пластинами, причем регулируемым эксцентрическим движением пластин повышается выдавливание воды из ила. Подвижные пластины движутся или прямым давлением окружности винтового пресса на стену внутреннего отверстия пластин, или они движутся внешним механизмом, синхронизированным с вращением прессовочного винта. Хотя это устройство эффективное, но оно требовательное к износу давлением и трением окружности прессовочного винта о внутренние отверстия пластин, а также требовательное с точки зрения синхронизации движения пластин и прессовочного винта, как правило, на этапе сборки оборудования. Учитывая большие давления в обезвоживаемом иле, то у этих установок не может быть необходимая большая длина для необходимой степени обезвоживания ила, или у них должны быть соответственно большие размеры, причем оба варианта невыгодны для стройки и эксплуатации такого оборудования.
Целью технического решения является устранение, или, по крайней мере, понижение невыгоды существующего состояния техники, особенно, улучшение степени обезвоживания ила при ограниченных размерах обезвоживающего оборудования.
Раскрытие полезной модели.
Цели технического решения достигнуто оборудованием для обезвоживания ила, суть которого состоит в том, что первая ступень обезвоживания ила содержит пластинчатый обезвоживающий конвейер, который содержит систему расположенных рядом друг с другом продольных пластин, где по ширине пластинчатого обезвоживающего конвейера попеременно расположены качательно-возвратным способом подвижные пластины и неподвижные пластины, причем выходной участок пластинчатого обезвоживающего конвейера выходит на входной участок второй ступени обезвоживания ила, содержащий прессовочный винт, задняя часть которого размещена в полости, образованной системой расположенных рядом друг с другом, чередующихся неподвижных пластин и подвижных пластин, причем вторая ступень обезвоживания ила оснащена выходным отверстием обезвоженного ила, которое перекрыто подрессоренной прижимной плитой.
Выгодой такой компоновки оборудования является улучшение обезвоживания ила, более того, с регулируемой степенью обезвоживания, когда на первой ступени обезвоживания происходит, в принципе, гравитационное обезвоживание, и на второй ступени обезвоживания происходит обезвоживание давлением и прессование ила.
С точки зрения процесса обезвоживания выгодно, если неподвижные пластины пластинчатого обезвоживающего конвейера неподвижно расположены на раме оборудования, и подвижные пластины пластинчатого обезвоживающего конвейера во входном участке пластинчатого обезвоживающего конвейера изогнуты в направлении вверх, причем их передний конец расположен над передним концом неподвижных пластин, где передний конец подвижных пластин эксцентрическим способом соединен с качающимся приводом, причем подвижные пластины в своей средней части оснащены расширенными отверстиями, которыми свободно проходит центральная длинная цапфа, в своем заднем конце подвижные пластины оснащены продольными отверстиями, которыми свободно проходит выходная длинная цапфа, причем на этой выходной длинной цапфе в каждом продольном отверстии надета продольная направляющая плитка, приспособленная для линейного направления заднего конца каждой подвижной пластины, и тем самым в направлении к выходу пластинчатого обезвоживающего конвейера замедляется перемещение ила по конвейеру, удлиняется время пребывания ила на конвейере, и, таким образом, улучшается гравитационное обезвоживание ила на ограниченной длине конвейера.
С точки зрения простоты конструкции и ухода выгодно, если неподвижные пластины пластинчатого обезвоживающего конвейера на раме расположены на длинных цапфах, установленных на раме и общих для всех неподвижных пластин по ширине пластинчатого обезвоживающего конвейера.
С точки зрения жесткости установки неподвижных пластин выгодно, если неподвижные цапфы для установки неподвижных пластин расположены во входном участке пластинчатого обезвоживающего конвейера, в выходном участке пластинчатого обезвоживающего конвейера и в средней части длины пластинчатого обезвоживающего конвейера.
Для возвратно-качающейся установки подвижных пластин выгодно, если в переднем конце подвижных пластин по направлению ширины пластинчатого обезвоживающего конвейера образовано круговое отверстие, в котором по всей ширине пластинчатого обезвоживающего конвейера расположен приводной цилиндр с расположенными эксцентрическим способом концевыми цапфами, присоединенными к ротационному двигателю.
Для надежной подачи ила без риска его протекания входным участком пластинчатого обезвоживающего конвейера выгодно, если выходная часть трубопровода подачи ила, который установлен на раме оборудования, расположена по направлению от поднятого переднего конца подвижных пластин до выходного участка пластинчатого обезвоживающего конвейера за поднятым передним концом подвижных пластин.
Прежде всего, для ограничения скольжения ила по пластинчатому обезвоживающему конвейеру выгодно, если хотя бы подвижные пластины, по крайней мере, на части своей длины оснащены профилированием своей верхней поверхности.
С точки зрения производства и эксплуатации, с учетом постепенного обезвоживания ила по направлению к выходному участку пластинчатого обезвоживающего конвейера выгодно, если по направлению от входного участка пластинчатого обезвоживающего конвейера до выходного участка пластинчатого обезвоживающего конвейера постепенно понижается глубина профилирования.
С точки зрения эксплуатации и конструкции выгодно, если входной участок второй ступени обезвоживания ила содержит воронку, приспособленную для гравитационного падения ила из выходного участка пластинчатого обезвоживающего конвейера в пространство передней части прессовочного винта, который своей длиной ориентирован по направлению ширины пластинчатого обезвоживающего конвейера.
При этом выгодно, если пластины на своей периферии оснащены хотя бы парой сквозных отверстий, которыми проходят направляющие цапфы, которые неподвижно расположены на раме оборудования, причем периферийные отверстия в неподвижных пластинах круговые, и они без зазора расположены на направляющих цапфах, и диаметр центрального отверстия в неподвижных пластинах отвечает наружному диаметру задней части прессовочного винта, в то время как в подвижных пластинах одно из периферийных отверстий круговое, и оно без зазора установлено на одной направляющей цапфе, и остальные отверстия продольные и изогнутые, и проходят ими остальные направляющие цапфы, причем подвижные пластины спарены с приводом своего качания на круговом периферийном отверстии, и у центрального отверстия в подвижных пластинах продолговатая форма по направлению наклона подвижных пластин на круговом периферийном отверстии.
Чтобы избегать излишнего контакта между прессовочным винтом и подвижными пластинами,  степень удлинения центрального отверстия в подвижных пластинах отвечает проекции наиболее отдаленных позиций внутренней стены центрального отверстия подвижных пластин и наружной окружности задней части прессовочного винта при повороте подвижных пластин вокруг кругового периферийного отверстия подвижных пластин.
Для качательно-возвратного привода подвижных пластин выгодно, если подвижные пластины второй ступени обезвоживания ила оснащены выступом, в котором расположено продольное отверстие, которым проходит второй приводной эксцентрик, вал которого подключен к ротационному приводу.
Для понижения трения и износа выгодно, если между стенами отверстий в подвижных пластинах и направляющими цапфами расположены направляющие средства скольжения.
Для надежной и стабильной установки выгодно, если подрессоренная прижимная плита установлена подвижно-подрессоренным способом хотя бы на тройке цапф.
При этом выгодно, просто и надежно, если на цапфы навернуты гайки, между которыми и прижимной плитой на цапфах надеты прижимные пружины.
Краткое описание чертежей.
Техническое решение схематически изображено на чертежах, где фиг. 1 показывает общий 3D вид на пример осуществления оборудования по техническому решению; фиг. 2 - пример осуществления обезвоживающего пластинчатого конвейера; фиг. 3а - 3d - этапы движения подвижных пластин обезвоживающего пластинчатого конвейера; фиг. 4 - 3D вид на пример осуществления второй ступени обезвоживания ила с прессованием; фиг. 5 - 3D вид на расположение пластин второй ступени обезвоживания ила с прессованием; фиг. 6 - пример осуществления пары пластин подвижная пластина - неподвижная пластина второй ступени обезвоживания ила с прессованием; фиг. 7 - пример осуществления неподвижной пластины второй ступени обезвоживания ила с прессованием.
Примеры осуществления технического решения.
Техническое решение будет описано на примере осуществления двухступенчатого оборудования для обезвоживания ила с прессованием ила.
Оборудование содержит раму 1, на которой расположен приемник 2 воды из ила. Над приемником 2 расположена первая ступень 3 обезвоживания ила, которая оснащена входным участком 30 ила и выходным участком 31 ила.
Входной участок 30 ила с выходным участком 31 ила соединены пластинчатым обезвоживающим конвейером 32, который содержит систему расположенных рядом друг с другом продольных пластин 320, причем по ширине  пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 попеременно расположены подвижные пластины 3200 и неподвижные пластины 3201. так что между каждыми двумя подвижными пластинами 3200 находится одна неподвижная пластина 3201.
Неподвижные пластины 3201 неподвижно расположены на раме 1 оборудования, здесь, например, с помощью длинных цапф 5, которые по ширине  пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 общие для всех неподвижных пластин 3201. В изображенном примере исполнения цапфы 5 расположены во входном участке 30, в выходном участке 31 ила и в средней части длины пластинчатого обезвоживающего конвейера 32.
Подвижные пластины 3200 во входном участке 30 пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 изогнуты в направлении вверх, причем их передний конец 32000 расположен над передним концом 32010 неподвижных пластин 3201. В переднем конце 32000 подвижных пластин 3200 по направлению ширины пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 образовано круговое отверстие 320001, в котором по всей ширине пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 расположен приводной цилиндр 322 с расположенными эксцентрическим способом концевыми цапфами 3220, подключенными к ротационному двигателю 33, соединенному с источником энергии и с неизображенным управляющим устройством. В своей средней части подвижные пластины 3200 оснащены расширенными отверстиями 32001, которыми свободно проходит центральная длинная цапфа 50. В своем заднем конце 32002, т.е., в выходном участке 31 пластинчатого обезвоживающего конвейера 32, подвижные пластины 3200 оснащены продольными отверстиями 32003, которыми свободно проходит выходная длинная цапфа 51, причем на этой выходной длинной цапфе 51, в каждом продольном отверстии 32003, установлена продольная направляющая плитка 6, которая линейно ведет задний конец 32002 каждой подвижной пластины 3200 также при его повороте в отношении выходной длинной цапфы 51 вследствие эксцентрического привода в переднем конце 32010 неподвижных пластин 3201, как будет описано подробнее в следующем тексте.
В направлении от поднятого переднего конца 32000 подвижных пластин 3200 до выходного участка 31 пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 за поднятым передним концом 32000 подвижных пластин 3200 расположена выходная часть 340 подающего трубопровода 34 ила, который установлен на раме 1 оборудования.
По обеим боковым сторонам пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 расположена вертикальная стена 6, препятствующая утечке ила с водой мимо пластинчатый обезвоживающий конвейер 32.
По крайней мере, в передней части пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 подвижные пластины 3200, или также неподвижные пластины 3201 на своей верхней поверхности оснащены профилированием 7, глубина которого по направлению от входного участка 30 пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 до выходного участка 31 пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 постепенно уменьшается, что и увеличивает площадь пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 за входным участком 30 и повышает надежность транспортировки ила в этом участке 30.
Выходной участок 31 пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 выходит на входной участок 40 второй ступени 4 обезвоживания ила, который содержит воронку 400, приспособленную для гравитационного падения ила с выходного участка 31 пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 в пространство передней части 410 прессовочного винта 41. Прессовочный винт 41 своей длиной с выгодой ориентирован в направлении ширины пластинчатого обезвоживающего конвейера 32. Прессовочный винт 41 своей задней частью 411 расположен в полости, образованной системой расположенных рядом друг с другом, чередующихся, в принципе круговых неподвижных пластин 80 и подвижных пластин 81. Пластины 80, 81 на своей окружности оснащены, по крайней мере, парой сквозных отверстий 800, 810, в изображенном исполнении они оснащены тройкой сквозных отверстий 800, 810, которыми проходят направляющие цапфы 82, которые крепко расположены на раме 1 оборудования.
В периферийных отверстиях 800 в неподвижных пластинах 80, которые круговые, направляющие цапфы 82 расположены без зазора, т.е., вплотную, так что неподвижные пластины 80 в направлении, поперечном к направляющим цапфам 82, неподвижные. Диаметр периферийных отверстий 800 в неподвижных пластинах 80, таким образом, в принципе отвечает наружному диаметру направляющих цапф 82. Диаметр центрального отверстия 801 в неподвижных пластинах 80 отвечает наружному диаметру задней части 411 прессовочного винта 41, который, таким образом, в принципе вплотную вращается в центральных отверстиях 801 неподвижных пластин 80.
В периферийных отверстиях 810 подвижных пластин 81 направляющие цапфы 82 расположены так, что одно периферийное отверстие 810 круговое, и в этом круговом периферийном отверстии 810 одна направляющая цапфа 82 установлена без зазора, т.е., вплотную. Остальные два отверстия продольные и изогнутые, и этими отверстиями 810 проходят направляющие цапфы 82, так что, тем самым, подвижные пластины 81, расположены с ограниченным вращением вокруг продольной оси кругового отверстия 810, или же продольной оси направляющей цапфы 82, на которой подвижные пластины 81 расположены без зазора. Для упрощения движения подвижных пластин 81 на направляющих цапфах 82 между стенами отверстий 810 в подвижных пластинах 81 и направляющими цапфами 82 расположены подходящие направляющие средства скольжения, например, втулки скольжения, прокладки скольжения, и т.д. У центрального отверстия 811 в подвижных пластинах 81 продолговатая форма в направлении поворота (наклона) подвижных пластин 811 на круговом периферийном отверстии 810, причем мера этого удлинения центрального отверстия 811 в подвижных пластинах 81 отвечает проекции наиболее отдаленных взаимных положений внутренней стены центрального отверстия 811 подвижных пластин 81 и внешней окружности задней части 411 прессовочного винта 41 при повороте подвижных пластин 81 вокруг кругового периферийного отверстия 810 подвижных пластин 81.
Подвижные пластины 81 оснащены выступом 812, в котором расположено продольное отверстие 8120, которое своей длиной расположено, в принципе, в направлении перпендикуляра на соединяющую прямую пары продольных и изогнутых отверстий 810 для направляющих цапф 82. Этим продольным отверстием 8120 проходит второй приводной эксцентрик 9, вал 90 которого подключенный к вращательному приводу 91, здесь, например, через коробку передач 92. Второй приводной эксцентрик 9 своим взаимодействием со стенами продольного отверстия 8120 в выступе 812 подвижных пластин 81 управляет наклоном (поворотом) подвижных пластин 81 на круговом периферийном отверстии 810.
В конце системы пластин 80, 81 на раме 1 оборудования расположена подрессоренная прижимная плита 94, поверхность которой расположена через выходное отверстие обезвоженного ила со второй ступени 4 обезвоживания ила. Это выходное отверстие обезвоженного ила упорядочено в перпендикулярной проекции прессовочного винта 41. В изображенном примере прижимная плита 94 расположена подвижным способом на тройке цапф 940, на которых навернуты гайки 942, между которыми и прижимной плитой 94 на цапфах 940 надеты пружины сжатия 941, которые прижимают прижимную плиту 94 к выходному отверстию обезвоженного ила со второй ступени 4 обезвоживания ила. Мера сжатия пружин 941 управляет прижимом прижимной плиты 94 к выходному отверстию обезвоженного ила, и тем самым регулируются степень сжатия ила прессовочным винтом 41 в центральных отверстиях 801, 811 в пластинах 80, 81, а также уровень обезвоживания ила во второй ступени 4 обезвоживания ила. В неизображенном примере исполнения подрессоривание прижимной плиты 94 создано другим подходящим способом.
Оборудование работает таким способом, что ил с водой втекает выходной частью 340 подающего трубопровода 34 ила на верхнюю поверхность пластинчатого обезвоживающего конвейера 32, причем содержащаяся в иле вода под действием гравитации протекает между пластинами 320 в приемник 2. Возвратно-качательным движением подвижных пластин 3200 происходит периодический подъем верхней поверхности подвижных пластин 3200 выше верхней поверхности неподвижных пластин 3201 при одновременном движении верхней поверхности подвижных пластин 3200 в направлении до выходного участка 31 пластинчатого обезвоживающего конвейера 32. Впоследствии произойдет погружение верхней поверхности подвижных пластин 3200 между неподвижных пластин 3201 при одновременном движении верхней поверхности подвижных пластин 3200 назад, т.е., в направлении от выходного участка 31 пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 до новой исходной позиции для нового всплытия и движения вперед. Тем самым ил постепенно перемещается из входного участка 30 в выходной участок 31. пластинчатого обезвоживающего конвейера 32 при одновременном вытекании воды из ила. С выходною участка 31 впоследствии ил падает в пространство передней части 410 прессовочного винта 41 второй ступени 4 обезвоживания ила, который транспортирует ил с остатками воды в полость, образованную системой расположенных рядом друг с другом, чередующихся неподвижных пластин 80 и подвижных пластин 81. Здесь происходит следующее обезвоживания ила, а также прессовка ила, когда установкой степени подрессоривания прижимной плиты 94 устанавливается степень прессования ила до его выхода в приемник ила. Вода из ила из второй ступени 4 обезвоживания ила вытекает между пластинами 80, 81. в приемник 2, откуда выводится мимо оборудование для дальнейшей обработки.
Промышленная применимость.
Техническое решение можно использовать при обработке ила, прежде всего, из станций очистки сточных вод и других промышленных илов.