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CN106687187B - 用于处理泥浆的竖直分离器 - Google Patents

用于处理泥浆的竖直分离器 Download PDF

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Abstract

一种用于处理泥浆的竖直分离器。该竖直分离器包括：具有竖直轴线的筛网装置，该筛网装置具有筛网；‑供给装置，该供给装置设置有泵，用于将泥浆供给至筛网装置；‑用于液体部分的排放装置；以及用于固体颗粒的排放装置。筛网装置容纳反向按压装置(例如，螺纹件)，该反向按压装置被设计为产生反作用力，该反作用力部分地对抗由所述泵在泥浆上施加的推动作用。

Description

用于处理泥浆的竖直分离器
技术领域
本发明涉及一种用于处理泥浆的竖直分离器。
背景技术
本发明在任何工艺中具有有利的应用，其中，考虑到泥浆，液相必须与固相分开(大体上包括固体颗粒的结块)。
发明内容
本工艺旨在，从泥浆开始，最后具有第一大体上液体产品和第二大体上固体产品。
例如在废水处理领域中已知用于泥浆的竖直分离器。
一种传统的竖直轴线分离器通常包括以下部件：
-供给系统，用于将泥浆供给至管状筛网装置；
-管状筛网装置，该管状筛网装置具有竖直轴线，在管状筛网装置内部容纳有被设计为移动和压缩泥浆的供给和推动装置以及用于过滤流过的泥浆的过滤装置；
-排放装置，用于在与固体部分分离之后排放泥浆的液体部分，这实质上发生在管状筛网的内部；以及
-排放装置，用于排放与液体部分分开的固体；通过抵靠筛网的壁部按压泥浆并且由于位于筛网本身上的孔的过滤作用，这个分离实质上发生在管状筛网的内部。
因此，根据本发明提供了一种用于处理泥浆的竖直分离器，所述竖直分离器包括：筛网装置，所述筛网装置具有基本竖直的轴线，所述筛网装置设置有穿孔的过滤壁；供给装置，用于将泥浆供给至所述筛网装置；所述供给装置包括泵装置；用于从至少一部分固体颗粒分离出液体部分之后排放所述液体部分的排放装置；以及用于排放所述至少一部分固体颗粒的排放装置，；其中，所述竖直分离器的所述筛网装置容纳反向按压装置，所述反向按压装置被设计为产生反作用力，所述反作用力局部地对抗由所述泵装置在泥浆上施加的推动作用；并且其中，所述反向按压装置包括螺纹装置，其中，所述螺纹装置围绕所述竖直轴线卷绕的方向和所述螺纹装置的旋转方向选择为用于产生与由所述泵装置产生的压头相反的压头。
进一步地，所述泵装置的压头大于所述螺纹装置的压头。
进一步地，从底部移动到顶部的所述螺纹装置在顺时针方向上围绕所述竖直轴线卷绕，而所述螺纹装置在逆时针方向上旋转；或者从底部移动到顶部的所述螺纹装置在逆时针方向上围绕所述竖直轴线卷绕，而所述螺纹装置在顺时针方向上旋转。
进一步地，所述筛网装置的内表面的直径大于所述螺纹装置的外径。
进一步地，所述两个直径之间的差值在从1mm到10mm的范围内。
进一步地，所述筛网装置通过设置有相应的密封部件的通孔而连接至液体部分收集装置；所述密封部件被设计为对由所述螺纹装置的间接作用带给所述筛网装置的振动进行抑制。
进一步地，所述固体颗粒小于0.05mm。
进一步地，所述固体颗粒的浓度不超过5％。
进一步地，所述螺纹装置的旋转速度在从200rpm到1500rpm的范围内。
进一步地，所述螺纹装置具有连续的轮廓。
进一步地，所述螺纹装置包括多个模块化回路组件，所述多个模块化回路组件组装在一起并且均连接至共同的中央轴。
本发明还涉及一种用于处理泥浆的方法，其中，在设置有筛网装置的区域内对泥浆本身施加双重的按压和反向按压(counter-pressing，对抗按压)作用。
反向按压作用通过螺纹装置而获得。
附图说明
将参照附图，基于熟读仅通过非限制性实例提供的一个优选实施方式的下文详细描述而最佳地理解本发明，附图中：
图1示出了使用根据本发明的竖直分离器的泥浆处理设备的示意图；以及
图2示出了根据本发明的竖直分离器的三维、竖直剖视图。
具体实施方式
在图1中，标号100总体上表示用于使用根据本发明的竖直分离器10处理泥浆的设备。
此外，设备100包括供给槽11以及泵12，该供给槽包含待净化的泥浆，该泵使用液压管13朝着竖直分离器10的底部泵送泥浆。
在图2中更详细地示出了根据本发明的竖直分离器的一个实施方式。
更详细地并且参照图1和图2，竖直分离器10包括：
-管状筛网装置14，该管状筛网装置具有竖直轴线Z，该管状筛网装置设置有筛网15并且在其内部容纳螺纹件16，电动机17促使螺纹件围绕轴线Z且根据由箭头R1表示的旋转方向旋转；有利地，虽然并非必须，但电动机17被固定至管状筛网装置14的上部分；
-泥浆供给配件18(液压地连接至图1中的液压管13)，该泥浆供给配件沿着由箭头F1表示的方向和路径引入到管状筛网装置14的下部供给室19中；
-收集槽20，用于在分离固体部分之后收集液体部分，这实质上发生在管状筛网装置14的内部；
-上部腔室21，用于收集从泥浆中分离的固体材料；以及
-排料槽22，用于通过例如包括传送带的移除装置(未示出)从上部腔室21中排放固体材料。
有利地，虽然并非必须，但螺纹件16是具有连续轮廓的螺纹件。
筛网15可由金属或者由过滤织物制成，必要时由支承结构加强。
根据本发明的竖直分离器10所具有的特征在于，在与如上所述由箭头R1表示的螺纹件本身的旋转方向相反的方向上，螺纹件16围绕中央轴23(通过竖直轴线Z)卷绕。
特别地，如图1中所示，从底部移动到顶部的螺纹件16在顺时针方向上围绕中央轴23(以及朝着轴Z)卷绕；相反，电动机17促使中央轴和螺纹件16在逆时针方向(箭头R1)上旋转。
另一方面，从底部移动到顶部的螺纹件16可在逆时针方向上围绕竖直轴线Z卷绕，而螺纹件16可在顺时针方向上旋转。
在填充下部腔室19之后，由于泵12施加在泥浆上的推力，所以根据由箭头F2表示的方向和路径，泥浆开始在管状筛网装置14中竖直地移动。
通过这种方式，在由筛网15限定的柱形空间中，并且由于螺纹件16根据R1的旋转，在泥浆中产生反作用力，该反作用力对抗泵12的推动作用。
换言之，选择螺纹件16围绕竖直轴线Z卷绕的方向以及螺纹件本身的旋转方向(箭头R1)，以便产生与泵12的压头相对的压头。
显然，为了允许泥浆根据箭头R2从底部移动到顶部，泵12的压头大于螺纹件16的压头。
在分离器10的内部，存在从在筛网15的下部分中的供给压力(几乎等于泵12的压头的压力)到在筛网15与排料槽22之间的配合区域内的大气压力的减小的泥浆压力变化。
施加在泥浆上的这个双重作用的效果如下：
1、比筛网15的孔更大的固体颗粒被拦截、收集在上部腔室21中，然后，通过排料槽22将其排放(箭头F3)；
然而：
2、比筛网15的孔更小的固体颗粒以及液相从筛网15本身中流出(箭头F4)，并且在流经收集槽20之后通过排水管23将其排出(箭头F5)。
还众所周知的是，可能沉积在筛网15的内壁上的固体颗粒降低了其过滤能力，从而限制液体(以及比筛网的孔更小的悬浮在其内的固体颗粒)朝着槽20流动(箭头F4)。
因此，由于系统(供给泵12以及在筛网15的内部旋转的螺纹件16)的普遍作用，所以在这些条件下不再能朝外流动(箭头F4)的这种液体向上移动(箭头F2)。根据箭头F2的这种流动与由螺纹件16产生的紊流一起对沉积在筛网15的内部柱形表面上的固体颗粒进行向上拖曳，从而连续地清理筛网15本身的孔，因此允许增大其效率。
实验表明，如果筛网15的内部柱形表面的直径大于螺纹件16的顶部的外径，则改进了总体结果。换言之，如果在螺纹件16的顶部与筛网的内表面15之间具有间隙，则优化了过滤工艺。
有利地，虽然并非必须，但在筛网15的内表面的直径与螺纹件16的顶部的直径之间的差值在从1mm到10mm的范围内。
而且，实验表明，当待处理的泥浆具有以下特征时，根据本发明的竖直分离器传送其最佳性能：
1)固体颗粒小于0.05mm；
2)固体颗粒的浓度必须不超过5％。
而且，当螺纹件16的旋转速度比传统压实机的旋转速度大10倍以上时，获得最佳结果。例如，螺纹件16的旋转速度在从200转/分钟(rpm)到1500转/分钟的范围内的情况下，获得特别令人满意的结果。
而且，有利地，虽然并非必须，但垫圈25设置在通孔24的边缘上(图2)，在收集槽20的底部上制造该通孔。
更特别地，所述垫圈25插在管状筛网装置14的外表面与通孔24的上述边缘之间，不仅用于密封通孔24本身而且用作减震器元件，以用于在过滤操作期间对由螺纹件16的间接作用给筛网15引起的振动进行抑制。
在其他实施方式(在本文中未示出)中，可能具有减震功能的垫圈(与上述垫圈25相似或相同)用于筛网15的上部分中；特别地，用于筛网15的上边缘与在排料槽22内制造的通孔的边缘之间。
在其他实施方式(在本文中未示出)中，螺纹件包括多个模块化回路组件，多个模块化回路组件组装在一起并且均连接至设置有周缘凹槽的共同的中央轴。换言之，每个回路组件首先包括设置有内部凹槽的中央毂，在使用期间，该中央毂连接至中央轴的上述周缘凹槽。给出的回路组件的中央毂的(大体上柱形)外表面支持螺纹部分，在使用期间，这些螺纹部分连接至属于相邻的回路组件的螺纹部分。
因此，使用这些回路组件(可能具有不同的几何和/或物理特征)，人们可以模块化的方式产生具有不同长度、节距以及外径的螺纹件。
与具有不同的过滤站的系统相比，根据本发明的竖直分离器的主要优点在于具有简单性和紧凑性。
而且，使用这种分离器导致更干净的液体部分，从而增大：
1、重新利用分离的液体部分的可能性；
2、节省用于处理液相的成本；以及
3、减少硝酸盐。

Claims (11)

1.一种用于使用竖直分离器（10）处理泥浆的方法，
所述竖直分离器（10）包括：
筛网装置（14），所述筛网装置具有基本竖直轴线（Z），所述筛网装置设置有穿孔的过滤壁（15）；
供给装置（11、12、13、18），用于将泥浆供给至所述筛网装置（14）；所述供给装置（11、12、13、18）包括泵装置（12）；
用于从至少一部分固体颗粒分离出液体部分之后排放所述液体部分的排放装置（20、23）；以及
用于排放所述至少一部分固体颗粒的排放装置（21、22）；
其特征在于，所述竖直分离器（10）的所述筛网装置（14）容纳反向按压装置，所述反向按压装置被设计为产生反作用力，所述反作用力局部地对抗由所述泵装置（12）在泥浆上施加的推动作用；并且
其中，所述反向按压装置包括螺纹装置（16），
其中，所述螺纹装置（16）围绕所述竖直轴线（Z）卷绕的方向和所述螺纹装置（16）的旋转方向选择为用于产生与由所述泵装置（12）产生的压头相反的压头，
其中，所述方法包括：通过所述泵装置对泥浆施加第一按压作用并且通过所述螺纹装置对泥浆本身施加第二反向按压作用，所述第一按压作用和所述第二反向按压作用在设置有所述筛网装置的区域内实施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泵装置（12）的压头大于所述螺纹装置（16）的压头。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从底部移动到顶部的所述螺纹装置（16）在顺时针方向上围绕所述竖直轴线（Z）卷绕，而所述螺纹装置（16）在逆时针方向（R1）上旋转；或者从底部移动到顶部的所述螺纹装置（16）在逆时针方向上围绕所述竖直轴线（Z）卷绕，而所述螺纹装置（16）在顺时针方向上旋转。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛网装置（14）的内表面的直径大于所述螺纹装置（16）的外径。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述筛网装置的内表面的直径与所述螺纹装置的外径之间的差值在从1 mm到10 mm的范围内。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛网装置（14）通过设置有相应的密封部件（25）的通孔（24）而连接至液体部分收集装置（20）；所述密封部件（25）被设计为对由所述螺纹装置（16）的间接作用带给所述筛网装置（14）的振动进行抑制。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固体颗粒小于0.05 mm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固体颗粒的浓度不超过5%。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述螺纹装置（16）的旋转速度在从200转/分钟到1500转/分钟的范围内。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述螺纹装置（16）具有连续的轮廓。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述螺纹装置包括多个模块化回路组件，所述多个模块化回路组件组装在一起并且均连接至共同的中央轴。
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