Устройство для очистки жидких сред от волокнистых включений

 

ИзЬбретение относится к способу очистки жидких сред от волокнистых включений и устройству для его осуществления и позволяет повысить производительность и эффективность процесса отделения волокнистых включений . Способ очистки заключается в том, что осуществляют подвод загряз . Bxoff загрязнен ной aa/fffi ocmu I Выкав очищенной 1 падкости g а яков чистойЖ1. вг,оста. Ф W 35 I С55 -d

СВОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 B 01 0 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДAPCTBEHHblA НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4099464/31-26 (22) 29.07.86 (46) 23.12.87. Бюл. Ф 47 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Е.Г.Воронцов, А.И.Горбатов, Ю.В.Шевчук и О.M.ßõíî (53) 66.067.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

8143)6, кл. В О! D 33/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И!ДКИХ

СРЕД ОТ ВОЛОКНИСТЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ (57) Изобретение относится к спосо— бу очистки жидких сред от волокнистых включений и устройству для его осуществления и позволяет повысить производительность и эффективность процесса отделения волокнистых включений. Способ очистки заключается в том, что осуществляют подвод эагряздольного перемещения, фильтрующих элементов 8, состоящих из параллельно движущихся лент, установленных одна от другой на расстоянии, равном ширине очистной спицы 9. Фильтрующие элементы 8 расположены друг под дру— гом, а их ленты — перпендикулярно друг другу. Конический распределитель потока 1 выполнен полым со сквозными отверстиями 2, расположен- . ными по кругу, а на внутренней поверхности под отверстиями установлен обратный конус 11 с отводящим патрубком. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1360776 ненной жидкости, ее распределение в пленку на конической поверхности и подвод слоя чистой жидкости под слой загрязненной жидкости и распределение в пленку, ориентацию волокнистых включений и их фильтрацию, удаление частей жидкости после ориентации волокнистых включений. Способ осуществляется в устройстве, состоящем из неподвижного конического распределителя 1 потока с отверстиями 2, цилиндрических щелевых распределите.".ей чистой жидкости 3 и загрязненной жидкости 6 с механизмами 5 и 7 их проИзобретение относится к гидродинамике и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей и текстильной промышленности для очистки сточных вод и отделения ценных волокнистых включений, в машиностроении для очистки масел, а также в химико-фармацевтической промышленности и медицине для отделения нерастворимых осадков в консерванте донорской крови.

Цель изобретения — повышение производительности и эффективности процесса отделения волокнистых включений.

На фиг.l схематично изображено устройство для очистки жидких сред от волокнистых включений, продольное сечение; на фиг.2 — конический распределитель потока (представлены также фильтрующие элементы со сборником очищенной жидкости), вид сверху.

Устройство состоит из .неподвижного конического распределителя потока с отверстиями 2, цилиндрического щелевого распределителя 3 потока чистой жидкости с подводящим патрубком 4 и механизмом 5 продольного перемещения, цилиндрического щелевого распределителя 6 потока загрязненной жидкости с механизмом 7 продольного перемещения, фильтрующих элементов 8, очистных спиц 9, сборников 10 волокнистых включений и сборника il очищенной мщкости.

Неподвижныи коническии распределитель потока состоит из полого корпуса с рядом отверстий, расположенных по кругу, обратного конуса 12 и патрубка 13 для отвода чистой жидкости.

Обратный конус 12 расположен с внутренней стороны корпуса 1 под отверстиями 2 и обращен вершиной вниз. На

10 вершине обратного конуса 12 расположен патрубок 13 для отвода чистой жидкости. Цилиндрический щелевой распределитель 3 потока чистой жидкости установлен над коническим распредели1 телем потока соосно его оси и состоит из корпуса, успокоительного кольца 14 с отверстиями и подводящего патрубка 4. Осевое перемещение распределителя производится механизмом

20 5 продольного перемещения. Цилиндрический щелевой распределитель 6 потока загрязненной жидкости расположен коаксиально распределителю чистой жидкости над коническим распределителем потока и состоит из корпуса с подводящим патрубком 15 и успокоительного кольца 16 с отверстиями. Осевое перемещение распределителя производится механизмом 7 продольного перемещения.

30 Под коническим распределителем потока расположены фильтрующие элементы 8, очистные спицы 9, сборник 11 очищенной жидкости и сборники 10 волокнистых включений. Фильтрующие элементы 8 состоят из параллельных движущихся лент 17, установленных одна з l3 от другой на расстоянии, равном ширине очистной спицы 9. Фильтрующие элементы расположены друг под другом, а их ленты 17 установлены перпендикулярно друг другу. Размеры очистных спиц 9, а следовательно, и зазоры между лентами 17 выбираются в зависимости от характера и геометрических ! размеров волокнистых включений.

Сборник 11 очищенной жидкости, установленный под коническим распределителем 1 потока, выполнен тороидальной формы и имеет патрубок 18 для отвода жидкости. Сборники 10 волокнистых включений расположены параллельно ряду очистных спиц 9 °

Устройство работает следующим образом.

Чистая жидкость через патрубок 4 поступает в цилиндрический щелевой распределитель 3 потока. Для стабилизации потока, чтобы исключить влияние неравномерности подачи и закручивания потока, жидкость проходит через отверстия успокоителя потока (кольцо 14), поступает в кольцевую щель между коническим распределителем потока и корпусом распределителя З„и распределяется в пленку на поверхности конического распределителя 1 потока.

Загрязненная жидкость поступает в цилиндрический щелевой распределитель 6 потока через патрубок 15. Для стабилизации потока, чтобы исключить неравномерность подачи и закручивание потока, так как эти явления оказывают значительное влияние на процесс ориентации волокнистых включений, жидкость проходит через отверстия успокоителя потока (кольца 16), поступает в кольцевую щель между коническим распределителем 1 потока и корпусом распределителя 6 и распределяется в пленку на поверхности конического распределителя 1 потока на слой пленки чистой жидкости. Образуется многослойный поток жидкости. о

Распределение скоростей в многослойном потоке характеризуется определенным градиентом скоростей для кажцого из слоев. Наибольшие величины градиента скорости в пристенном слое и наиболее однороден по распределению скоростей внешний слой. Следовательно, во внешнем жидкостном слое движение волокнистых включений и и ориентация более однородны и

60776 4

1 равномерны. Кроме того, для данного слоя отсутствует влияние различнаго ро. а пристенных эффектов, связанных

5 с характером поверхности, фиэнкомеханическими свойствами жидкости.

1;осле ориентации в наружном Piro( волокнистых включений в направлении, перпендикулярном движению потока, происходит удаление нижнего слоя чистой жидкости через отверстия 2, выполненные на поверхности конического распределителя потока, эа счет неглубокого вакуума, подаваемого через !

5 патрубок 13. Жидкость собирается в обратный конус 12 и удаляется.

Слой жидкости с ориентированными волокнистыми включениями стекает с конуса на фильтрующие элементы. Волокнистые включения оседают на лентах 17, а очищенная жидкость поступает в сборник 1! очищенной жидкости и удаляется через патрубок 16. Волокнистые включения, осевшие на лентах, 25 эа счет движения последних направляются к сборникам 10 волокнистых включений. Спицы 9 снимают волокнистые включения с лент 17 и направляют в сборник 10.

З0 Регулирование производительности и эффективности устройства осуществляется осевым перемещением целевых . распределителей 6 и 3 за счет механизмов 7 и 5 продольного перемещения соответственно. Чем больше щель, тем больше толщина пленки, а следовательно, производительность. Однако с увеличением толщины п=.енки несколько снижается эффективность очистки.

40 Для предотвращения загрязнения отверстий 2 они выполнены с расширением во внутрь корпуса конического рас— пределителя 1 потока. Сущность способа очистки жидких сред ат волокнистых

45 включений состоит в том, что загрязненную жидкость подают на коническую поверхность и распределяют ее в пленку, ориентируют волокнистые включения и фильтруют. Перед ориентацией волок—

50 HHcTbIN включений IIQg cJIQA ной жидкости подводят и распределяют в пленку слой чистой жидкости, которую после ориентации волокнистых включений удаляют.

Процесс ориентации волокнистых включений состоит в следующем.

Волокнистые включения при пленоче ном потоке на конической поверхности, ориентированные в верхней части кону—

В1ПИП11 Заказ 61 74/9 Тираж 657

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 136 са, в конце гидродинамического начального участка переориентируются, располагаясь перпендикулярно направлению вектора скорости. Однако такая переориентация эффективна, когда угол о при вершине конуса превышает 90, а длина образующей конической поверхности превышает длину гидродинамического начального участка. В формируемом тонкослойном потоке возникают касательные к поверхности составляющие скорости, обеспечивающие переорие тацию частиц и перераспределение массы жидкости на поверхности конуса. Эффект переориентации волокнистых включений в пленке наблюдается йри числах

Рейнольдса, превышающих предельные значения Re Для воды такое значение колеблется в пределах 7 Re, е13.

К

Формул а изобретения

1. Устройство для очистки жидких сред от волокнистых включений, содержащее патрубок с питателем, сборники очищенной жидкости и волокнистых включений, фильтруюший элемент, неподвижный конический распределитель потока и очистные спицы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения производительности и эффективности процесса отделения волокнистых включений, оно снабжено расположенными над коническим распределителем потока цилиндрическим щелевым распределителем потока загрязненной жидкости и размещенным внутри него

5 цилиндрическим щелевым распределителем потока чистой жидкости, несмешивающейся с загрязненной жидкостью, а фильтрующие элементы выполнены в виде параллельных движущихся лент, установленных одна над другой на расстоянии, равном ширине очистной спицы, при этом фильтрующие элементы расположены друг под другом, а их ленты установлены перпендикулярно друг другу.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью послойного удаления жидких сред, корр нический распределитель потока выполнен полым со сквозными отверстиями, расположенными по кругу, а на внутренней поверхности под отверстиями установлен обратный конус с

25 отводящим патрубком.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью регулирования производительности и эффективности процесса отделения воЗр локнистых включений, путем изменения толщины пленок жидкостей, каждый цилиндрический щелевой распределитель потока снабжен механизмом продольного перемещения.