Установка замораживания-оттаивания

Установка замораживания-оттаивания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц 704643

Союз Сееетеюи

Социалистииеааа

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.09.77 (21) 2533617/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51> М. К

В 01 09/02

С 02 С 3/00

Гооудоротооииый комитет

СССР оо делам изоорвтвиий и открытий (53) УДК 66.065. .52 (088.8) Опубликовано 25.12.79. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 30.12.79 (72) Авторы изобретения

О. В. Доманский, В. Н. Вишняков, В. М. Любарский и А. И. Федаров (71) Заявитель

{54) УСТАНОВКА ЗАМОРАЖИВАНИЯ-ОТТАИВАНИЯ

Изобретение относится к химическому машиностроению, R точнее — к аппаратам, предназначенным для обработки частиц в дисперсных системах.

Известна установка замораживанияоттаивания, например, для улучшения водоотдающей способности осадков природных и сточных вод, включающая горизонтальный охлаждаемый барабан, устройство для подачи обрабатываемой воды на барабан, нож для отделения льда и установленный под ним бак-оттаиватель с перемешивающим устройством и нагревателемГ, Перемешивающее устройство в этой установке выполнено в виде лопастной мешалки.

В качестве нагревателя использована поверхность бака-оттаивателя, снабженного рубашкой для прохождения теплоносителя.

В установке не предусматривается перед отделением льда с поверхности барабана планирование слоя на пластины заданной величины, что затрудняет отделение и оптимизацию времени плавления льда. Кроме того, оттаивание льда производится в месте размещения теплообменных поверхностей нагревателя, что приводит к зарастанию

2 этих поверхностей осадком и к снижению их теплопередающей способности, т. е. к снижению производительности установки.

Для ускорения оттаивания и повышения коэффициентов теплоотдачи от теплопере дающей поверхности нагревателя требуется интенсивное перемешивание, однако это не способствует выводу осадка из бака-оттаивателя, а приводит к дополнительному осаждению осадка на поверхности нагревателя.

В установке не предусматривается также

10 насыщение воды кислородом воздуха.

Цель изобретения — сокращение времени и повышение эффективности процесса обработки путем интенсификации плавления льда аэрации водь| и снижения количества отло1 жений на поверхностях нагревателя.

Это достигается тем, что в установке замораживания-оттаивания, включающей горизонтальный охлаждаемый барабан, устройство для подачи обрабатываемого осадка на барабан, ножевое устройство для отделе2О ния льда от поверхности барабана и установленный под ним бак-оттаиватель с перемешивающим устройством, бак-оттаиватель снабжен вертикальной перегородкой, деля704643

Под ножом 3 для отделения льда от барабана 1 установлен бак-оттаиватель 7, полость которого разделена перегородкой 8 на камеры. Верхняя кромка вертикальной перегородки параллельна режущей кромке ножа 3. Нижняя часть бака-оттаивателя 7 выполнена с уклонами не менее 30 в сторону осадконакопителя, имеющего выводящую трубу 9. В верхней части первой камеры бака-оттаивателя 7 установлены горизонтальные черпаки 10, представляющие собой

$O

И щей | ro на две сообщающиеся между собой в верхней и нижней частях камеры, в одной из которых расположен выполненный в виде вертикальных-труб или пластин нагреватель, оснащенный в нижней части барботером воздуха, а в другой расположено перемешивающее устройство, выполненное в виде черпаков, закрепленных на валу; каждый черпак образован основанием в виде набора пластин, установленных на расстоянии одна от другой тангенциально к валу перемешивающего устройства, и боковыми стенками, одной из которых служит вал.

Ножевое устройство для отделения льда от барабана выполнено в виде продольного неподвижного ножа и набора поворотнодисковых бороздорезов льда, установленных перед ножом, по направлению вращения барабана.

На фиг. 1 схематически показана установка замораживания-оттаивания, вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б, на фиг. 2; на фиг. 4 — вид по стрелке В на фиг. I; на фиг. 5 — узел 1 на фиг. 1, Установка замораживания-оттаивания включает горизонтально расположенный цилиндрический, полый (для прохождения хладоносителя) барабан 1, устройство для подачи на барабан очищаемой воды, выполненное в виде поддона 2. Поддон 2 установлен в нижней части барабана. Вдоль всей образующей барабана размещен нож 3 для отделения льда, представляющий из себя 4 оправку с закрепленным в ней прямолинейным срезающим лезвием. Установка снабжена набором поворотно-дисковых бороздорезов 4 льда, установленных перед ножом 3 по направлению вращения барабана 1. Диски бороздорезов 4 выполнены -в виде усеченных конусов, имеющих в основании острую режущую кромку. Между дисками бороздорезов 4 перпендикулярно к ним установлены продольные острозаточенные льдорезы 5. Бороздорезы 4 и льдорезы 5 закреп- «4 лены на общем валу 6, вращающемся в концевых подшипниках. Для исключения осевых усилий на подшипники часть бороздорезов 4 имеет заточки с левой стороны, а часть— с правой. Режущие кромки бороздорезов 4 и льдорезов 5 образуют замкнутые прямоугольные контуры. ковши, имеющие перфорированные основания и боковые стенки. Основания черпаков 10 выполнены из пластин, тангенциально прикрепленных к валу II на расстоянии между собой, а боковые стенки выполнены сплошными, причем одной из стенок является вал 11. Отверстия 12 в основаниях черпаков 10 имеют меньшие размеры, чем расстояние между режущими кромками бороздорезов 4 и льдорезов 5 (по окружности).

Черпаки 1.0 прикреплены к горизонтальному валу 11, соединенному с приводом вращения.

Во вторую камеру бака-оттаивателя 7 вмонтирован съемный нагреватель 13, изготовленный из труб или полых пластин, расположенных вертикально. Нагреватель 13 имеет распределительные и сборные коллекторы с патрубками для ввода и вывода теплоагента. В нижней части нагревателя 13 установлены горизонтальные трубы-бработеры 14 с отверстиями 15, равномерно распределенными вдоль всей длины нагревателя 13. Отверстия расположены в нижней части труб-барботеров 14.

Установка работает следующим образом.

В процессе замораживания-оттаивания осуществляется непрерывное прохождение хладоносителя через полость барабана 1 и теплоносителя — через нагреватель 13, а также истечение воздуха через отверстия в трубах-барботерах 14. Обрабатываемый осадок, содержащий до 10% трудно удаляемых твердых частиц, подается в поддон 2, где в результате намораживания на вращающейся поверхности барабана 1 образуется слои льда

При замораживании обрабатываемого осадка за счет изменения исходной физикохимической структуры происходит улучшение его водоотдающей способности после оттаивания. После заданного времени замораживания слой льда подвергается планировке на поверхности барабана 1 в виде замкнутых прямоугольников. Для этого в результате вращения барабана 1 и фрикционно го зацепления бороздорезов 4 со льдом на льду образуются борозды, разделяющие слой льда на полосы. Одновременно льдорезы 5 ограничивают длину полос, нанося на слой льда поперечные разрезы.

Бороздорезы 4 и льдорезы 5 не только планируют слой льда, но и создают сдвиговые усилия в осевом и продольном направлении барабана 1, что облегчает отделение льда от барабана 1 ножом 3. После этого лед входит в контакт с ножом 3, снимается с поверхности барабана 1 в виде пластин и направляется в первую камеру бака-оттаивателя 7. Здесь пластины льда попадают на поверхность .воды, заполняющей бакоттаиватель. Затем лед подхватывается чер.паками 10, поднимается, ссыпается вновь на поверхность воды и совершает вместе с черпаками 10 вращательное движение под во704643 дой. При этом -пластины льда интенсивно омываются водой, проходящей через отверстия 12 в черпаках 10, что способствует интенсификации плавления. После плавления льда осадок подают в осадконакопитель, откуда он выводится вместе с водой на дальнейшую стадию обработки-разделения. Воздух, подаваемый во вторую камеру бака 7 из отверстий труб-барботеров 14, насыщает воду кислородом, интенсифицирует теплоотдачу от труб нагревателя 13 к воде и осуществляет эрлифтную подачу нагретой воды над перегородкой 8 из второй камеры в первую — в место подачи льда. Вода циркулирует по контуру — первая камера, пространство под нижней кромкой перегородки 8, вторая камера, пространство над верхней кромкой перегородки 8, первая камера, Эффект от использования изобретения заключается в увеличения времени безостановочной работы установки и повышении ее надежности за счет резделения осадка вне зоны расположения нагревателя, интенсификации процесса оттаивания льда за счет эрлифтной циркуляции воды и обработки льда потоком воды, создаваемой черпаками.

Формула изобретения

1. Установка замораживания-оттаивания содержащая горизонтальный охлаждающий барабан, ножевое устройство для отделения льда от барабана, бак-оттаиватель с перемешиваюшим устройством и нагреватель, отличающаяся тем, что, с целью сокрашения времени и повышения эффективности процесса, бак-оттаиватель снабжен вертикальной перегородкой, делящей его на две сообщающиеся между собой в верхней и нижней частях камеры, в одной из которых расположен нагреватель, который снабжен расположенным в его нижней части барботером воздуха, а в другой — перемешиваюшее устройство.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что нагреватель выполнен в виде вертикальных труб илн пластин.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что пееремешивающее устройство выполнено в виде черпаков закрепленных на валу, с основаниями в виде набора пластин, установленных на расстоянии друг от друга тангенциально к валу, и боковыми стенками.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что ножевое устройство выполнено в виде продольного неподвижного ножа и набора поворотно-дисковых бороздорезов льда, установленных перед ножом по направлению движения барабана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Химическое и нефтяное машиностроение», № 9, 1967, с. 3 — 4 (прототип).

704643

Фиг. 2

РФЕ 5

Составитель И. Ненашева

Редактор Ф. Серебрянский Техред О.Луговая Корректор О. Ковинская

Заказ 7912/12 Тираж 877 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П ПП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4