RU2323030C1

RU2323030C1 - Device for extracting liquid phase from materials

Info

Publication number: RU2323030C1
Application number: RU2006122237/15A
Authority: RU
Inventors: Георгий Васильевич Серга (RU); Георгий Васильевич Серга; Иль Сергеевич Данилов (RU); Илья Сергеевич Данилов; Максим Георгиевич Серга (RU); Максим Георгиевич Серга
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2008-04-27
Also published as: RU2006122237A

Abstract

FIELD: separating liquids from liquids.

SUBSTANCE: device comprises sectional filter, branch pipes, and outer drum provided with screw insert inside. The filter is made of three perforated strips bent alternately in opposite direction at an angle of 140° along cuts made at an angle of 60° one with respect to the other and to the longitudinal edges of the strips to form equilateral triangles along the length of the strip. The strips are interconnected over the longitudinal edges at an angle of 70° to form three broken screw lines.

EFFECT: simplified manufacturing and expanded functional capabilities.

11 cl, dwg

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, например, для обезвоживания сырья при производстве пектина, выделения жидкой фазы из сыпучих материалов, при сушке материалов, к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для разделения отходов кормооткормочных комплексов на жидкие и твердые фазы, пригодные для транспортировки на поля в качестве удобрений в жидком или твердом состоянии.The invention relates to the food industry, for example, for dehydration of raw materials in the production of pectin, separation of the liquid phase from bulk materials, drying of materials, agriculture, in particular, equipment for separating waste feed systems into liquid and solid phases suitable for transportation to fields as fertilizers in liquid or solid state.

Известен инерционный сгуститель (а.с. №1389815, кл. В01D 33/02, 1988 г.), включающий корпус с установленным в нем цилиндрическим фильтром, входной патрубок, винтовую вставку и патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции.Known inertial thickener (AS No. 1389815, class B01D 33/02, 1988), comprising a housing with a cylindrical filter installed in it, an inlet pipe, a screw insert and pipes for draining the filtrate and condensed fraction.

Недостатками известной конструкции являются малая производительность и необходимость наклона всей конструкции для обеспечения транспортировки перемещения материалов от загрузки к выгрузке и ограниченные технологические возможности.The disadvantages of the known design are low productivity and the need to tilt the entire structure to ensure transportation of the movement of materials from loading to unloading and limited technological capabilities.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является установка для выделения жидкой фазы из материалов (патент №1797950, кл. В01D 33/27,1993 г.), включающую фильтр, состоящий из секций, входной патрубок, патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции.Closest to the proposed invention is a device for separating a liquid phase from materials (patent No. 1797950, class B01D 33 / 27.1993), including a filter consisting of sections, an inlet pipe, pipes for draining the filtrate and condensed fraction.

Недостатками известной конструкции являются необходимость наклона всей конструкции для обеспечения транспортировки материалов от загрузки к выгрузке, сложность изготовления и ограниченные технологические возможности.The disadvantages of the known design are the need to tilt the entire structure to ensure the transportation of materials from loading to unloading, the complexity of manufacturing and limited technological capabilities.

Техническим решением задачи является транспортировка материала от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении установки, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей установки.The technical solution to the problem is the transportation of material from loading to unloading with a horizontal installation, simplifying manufacturing and expanding the technological capabilities of the installation.

Поставленная задача достигается тем, что установка для выделения жидкой фазы из материалов снабжена наружным барабаном, внутри которого закреплена винтовая вставка, а фильтр изготовлен из трех перфорированных полос, согнутых попеременно в противоположные стороны под углом 140° по надрезам, выполненным под углом 60° друг к другу и к продольным кромкам полос, с образованием по длине полосы равносторонних треугольников, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полосы соединены одна с другой по продольным кромкам под углом 70°, с образованием трех ломаных винтовых линий, в точках излома которых - вершинах - расположены места схождения четырех равносторонних треугольников - ребер жесткости.The task is achieved in that the installation for separating the liquid phase from the materials is equipped with an outer drum, inside which a screw insert is fixed, and the filter is made of three perforated strips, alternately bent to opposite sides at an angle of 140 ° along cuts made at an angle of 60 ° to friend and to the longitudinal edges of the strips, with the formation along the length of the strip of equilateral triangles located alternately on the strip in opposite directions, while the stripes are connected to each other along the longitudinal edge It is an angle of 70 °, to form a three polygonal screw lines at the points where fracture - tops - are places convergence of four equilateral triangles - stiffeners.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции установки для выделения жидкой фазы из материалов.According to the patent literature, no technical solution was found that was similar to the claimed one, which allows one to judge the inventive step of the proposed design of the installation for isolating the liquid phase from materials.

Новизна обусловлена тем, что фильтр выполнен из трех одинаковых по ширине и длине перфорированных полос, что упрощает конструкцию и технологию изготовления фильтра.The novelty is due to the fact that the filter is made of three perforated strips of the same width and length, which simplifies the design and manufacturing technology of the filter.

Новизна усматривается в том, что фильтр выполнен многозаходным с тремя ломанными винтовыми линиями по периметру фильтра, что обеспечивает транспортировку материалов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении установки.The novelty is that the filter is multi-start with three broken helical lines around the perimeter of the filter, which ensures the transportation of materials from loading to unloading with a horizontal installation.

Новизна предложения заключается в том, что такое конструктивное оформление фильтра по периметру позволяет не только обеспечить продольное каскадное перемещение материалов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении фильтра, но и обеспечить интенсивное перемешивание материалов, что расширяет технологические возможности установки.The novelty of the proposal lies in the fact that such a structural design of the filter around the perimeter allows not only to provide a longitudinal cascade movement of materials from loading to unloading with a horizontal filter, but also to provide intensive mixing of materials, which expands the technological capabilities of the installation.

Новизна обусловлена также тем, что форма поперечного сечения фильтра - неправильный четырехугольник, который по длине фильтра меняет не только форму и размеры сторон четырехугольника, но и их расположение относительно оси вращения фильтра, что нарушает стационарность движения материалов и способствует интенсификации смешивания и отделения жидкой фазы материалов.The novelty is also due to the fact that the cross-sectional shape of the filter is an irregular quadrangle, which along the length of the filter changes not only the shape and dimensions of the sides of the quadrangle, but also their location relative to the axis of rotation of the filter, which violates the stationary motion of materials and helps to intensify mixing and separation of the liquid phase of materials .

На фиг.1 изображена установка для выделения жидкой фазы из материалов; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - фильтр, вид спереди; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.3; на фиг.6 - одна из полос с разметкой сгиба; на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.6 в масштабе 5:1; на фиг.8 - полоса после сгиба по прямым линиям разметки; на фиг.9 - сечение Д-Д на фиг.8; на фиг.10 - сечение Е-Е на фиг.8; на фиг.11 - сечение Ж-Ж на фиг.8.Figure 1 shows the installation for separating the liquid phase from materials; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a filter, front view; figure 4 is a section bB in figure 3; figure 5 is a cross-section bb in figure 3; Fig.6 is one of the bands with marking of the bend; in Fig.7 is a section GG in Fig.6 in a scale of 5: 1; on Fig - strip after bending along the straight lines of the marking; Fig.9 is a section DD in Fig.8; figure 10 is a cross-section EE in figure 8; in Fig.11 - section FJ in Fig.8.

Установка для выделения жидкой фазы из материалов содержит станину 1, выполненную в виде сварной рамы. На станине закреплен привод, состоящий из электродвигателя 2, цепной передачи 3 и четырех роликовых опор 4, на которые установлены две круговые обечайки 5 и 6, в которых закреплены наружный барабан 7, с коаксиально смонтированным в нем фильтром 8.Installation for separating the liquid phase from materials contains a frame 1, made in the form of a welded frame. A drive is mounted on the bed, consisting of an electric motor 2, a chain transmission 3 and four roller bearings 4, on which two circular shells 5 and 6 are installed, in which the outer drum 7 is fixed, with the filter 8 coaxially mounted in it.

Наружный барабан 7 изготовлен в виде цилиндра, внутри которого закреплены винтовые направляющие 9 (винтовые вставки), и снабжен по периметру отверстиями 10 для отвода жидкой фазы из фильтра.The outer drum 7 is made in the form of a cylinder, inside of which screw guides 9 (screw inserts) are fixed, and is provided with perimeter holes 10 for draining the liquid phase from the filter.

Участок наружного барабана 7 с отверстиями 10 смонтирован в корпусе 11, который в своей нижней части снабжен окном 12 (патрубок для отвода фильтрата). На станине 1 смонтировано загрузочное устройство в виде воронки 13 (входной патрубок). Установка снабжена транспортером 14 для приема твердой фазы материала (патрубок для отвода сгущенной фракции) и емкостью 15 для приема жидкой фазы материалов.A section of the outer drum 7 with holes 10 is mounted in the housing 11, which is provided with a window 12 in its lower part (a pipe for draining the filtrate). On the bed 1 mounted boot device in the form of a funnel 13 (inlet). The installation is equipped with a conveyor 14 for receiving the solid phase of the material (pipe for removal of the condensed fraction) and a capacity of 15 for receiving the liquid phase of the materials.

Фильтр 8 (фиг.3, фиг.4) изготовлен из трех перфорированных полос 16, 17, 18 с образованием по периметру по наружному диаметру трех ломаных винтовых линий 19-20-21-22-23-24, 25-26-27-28-29-30, 31-32-33-34-35-36, а внутреннему диаметру трех ломаных винтовых канавок (фиг.5) 19-20-21-22-23-24, 25-26-27-28-29-30, 31-32-33-34-35-36 с внутренним углом 70°. На каждой перфорированной полосе (фиг.6) под углом 60° к продольным кромкам 37 и 38 выполнены попеременно с противоположных сторон полосы надрезы 39 и 40 (фиг.7) со скошенными стенками, расположенными попарно под углом один к другому посредством фрезерования, обработкой давлением и т.п. с образованием равносторонних треугольников. Геометрия и величины углов α, β, λ, φ, ω, ψ скосов надрезов (фиг.7, фиг.8) 42-51; 51-43; 43-52; 52-44; 44-53; 53-45; 45-54; 54-46; 46-55; 55-47; 47-56; 56-48; 48-57; 57-49 и их взаимное расположение определяют углы наклона равносторонних треугольников 41 друг к другу. После сгиба перфорированной полосы надрезы 42-51; 51-43; 43-52; 52-44; 44-53 53-45; 45-54; 54-46; 46-55; 55-47; 47-56; 56-48; 48-57; 57-49 сваривают, в результате образуются ребра жесткости. Полосы 16, 17, 18 после сгиба соединяют одна с другой по продольным кромкам под углом 70°. Такое соединение трех полос 16, 17, 18 становится возможным, так как после сгиба под углом 140° по прямым линиям 39, 40 (фиг.10, фиг.11, фиг.12) попеременно друг друга в противоположные стороны, на полосе образуются грани в виде равносторонних треугольников 35, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны с образованием винтовых ломаных линий по периметру фильтра 19-20-21-22-23-24; 25-26-27-28-29-30; 31-32-33-34-35-36 в точках излома, которых-вершинах, например 28 (фиг.3) сходятся по две стороны 59, 60 и 61, 62 двух равносторонних треугольников. Соединение полос 16, 17, 18 может быть осуществлено известными методами, например сваркой. Форма поперечного сечения фильтра 8 (фиг.2, фиг.4) - неправильный четырехугольник, который по длине фильтра меняет не только форму и размеры сторон четырехугольника, но и их расположение относительно оси вращения фильтра, что нарушает стационарность движения материалов и способствует интенсификации смешивания и отделения жидкой фазы материалов.The filter 8 (figure 3, figure 4) is made of three perforated strips 16, 17, 18 with the formation along the perimeter of the outer diameter of the three broken helical lines 19-20-21-22-23-24, 25-26-27- 28-29-30, 31-32-33-34-35-36, and the inner diameter of the three broken helical grooves (figure 5) 19-20-21-22-23-24, 25-26-27-28- 29-30, 31-32-33-34-35-36 with an internal angle of 70 °. On each perforated strip (Fig. 6), at an angle of 60 ° to the longitudinal edges 37 and 38, cuts 39 and 40 (Fig. 7) are alternately made from opposite sides of the strip, with beveled walls arranged in pairs at an angle to one another by milling, by pressure treatment etc. with the formation of equilateral triangles. The geometry and angles α, β, λ, φ, ω, ψ of the bevels of the notches (Fig. 7, Fig. 8) 42-51; 51-43; 43-52; 52-44; 44-53; 53-45; 45-54; 54-46; 46-55; 55-47; 47-56; 56-48; 48-57; 57-49 and their relative positioning determine the angles of inclination of equilateral triangles 41 to each other. After bending the perforated strip incisions 42-51; 51-43; 43-52; 52-44; 44-53 53-45; 45-54; 54-46; 46-55; 55-47; 47-56; 56-48; 48-57; 57-49 are welded, as a result, stiffeners are formed. Strips 16, 17, 18 after bending are connected to each other along the longitudinal edges at an angle of 70 °. Such a connection of the three strips 16, 17, 18 becomes possible, since after bending at an angle of 140 ° along the straight lines 39, 40 (Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12) alternately from each other in opposite directions, faces are formed on the strip in the form of equilateral triangles 35 located on the strip alternately in opposite directions with the formation of helical broken lines along the perimeter of the filter 19-20-21-22-23-24; 25-26-27-28-29-30; 31-32-33-34-35-36 at the break points, which are vertices, for example 28 (figure 3) converge on two sides 59, 60 and 61, 62 of two equilateral triangles. The connection of the strips 16, 17, 18 can be carried out by known methods, for example by welding. The cross-sectional shape of the filter 8 (FIG. 2, FIG. 4) is an irregular quadrangle, which along the length of the filter changes not only the shape and dimensions of the sides of the quadrangle, but also their location relative to the axis of rotation of the filter, which violates the stationary material movement and helps to intensify mixing and separation of the liquid phase of materials.

Установка для выделения жидкой фазы из материалов работает следующим образом.Installation for the separation of the liquid phase from the materials works as follows.

Подлежащие обработке материалы поступают через загрузочную воронку 13 в фильтр 8.The materials to be processed enter through the feed funnel 13 into the filter 8.

В фильтре 8, за счет движения потоков материалов по сложным траекториям и под разными углами к оси отверстий перфораций фильтра 8, нестационарного характера движения потоков материалов внутри фильтра 8, их интенсивного перемешивания и каскадного перемещения, относительно разнонаправленных друг к другу и к оси вращения перфорированных стенок, увеличения мощности и частоты взаимодействия потоков материалов друг с другом и со стенками фильтра 8, обеспечивается не только благоприятная гидродинамическая обстановка для эффективного проведения процессов выделения жидкой фазы из материалов, но и интенсифицируется процесс отделения жидкой фазы из материалов.In the filter 8, due to the movement of the material flows along complex paths and at different angles to the axis of the holes of the perforations of the filter 8, the unsteady nature of the movement of the material flows inside the filter 8, their intensive mixing and cascade movement, relative to each other and to the axis of rotation of the perforated walls , increasing the power and frequency of interaction of the flow of materials with each other and with the walls of the filter 8, provides not only a favorable hydrodynamic environment for efficient Ia separation processes of liquid phase materials, but also intensifies the process of separating the liquid phase from the material.

Таким образом, при перемещении материалов внутри фильтра 8 жидкая фаза через его перфорированные отверстия выводится в полость наружного барабана 7, где винтовыми направляющими 9 транспортируется к отверстиям 10. Через отверстия 10 жидкая фаза выводится из полости наружного барабана 7 в полость корпуса 11 и через окно 12 поступает в емкость 15. Твердая фаза материалов выводится через выходное отверстие фильтра 8 на транспортер 14.Thus, when moving materials inside the filter 8, the liquid phase through its perforated holes is discharged into the cavity of the outer drum 7, where screw guides 9 are transported to the holes 10. Through the holes 10, the liquid phase is discharged from the cavity of the outer drum 7 into the cavity of the housing 11 and through the window 12 enters the tank 15. The solid phase of the materials is discharged through the outlet of the filter 8 to the conveyor 14.

Технико-экономические преимущества возникают за счет упрощения изготовления фильтра из трех одинаковых полос, создания по наружной поверхности фильтра трех ломаных винтовых линий одного направления, а по внутренней поверхности трех ломаных винтовых канавок, что не только обеспечивает транспортирование материалов от загрузки к выгрузке внутри фильтра, но и за счет разнообразия геометрии стенок фильтра и их разнонаклонности друг к другу и к оси вращения фильтра, увеличивает частоту и мощность взаимодействия материалов, увеличивает площадь рабочих перфорированных элементов, участвующих в отделение жидкой фазы при тех же габаритах фильтра, что обеспечивает не только интенсификацию процесса отделения жидкой фазы от твердой фазы материалов, но и расширяет технологические возможности установки.Technical and economic advantages arise due to the simplification of the manufacture of the filter from three identical bands, the creation on the outer surface of the filter of three broken helical lines of the same direction, and on the inner surface of three broken helical grooves, which not only ensures the transportation of materials from loading to unloading inside the filter, but and due to the variety of geometry of the filter walls and their different inclinations to each other and to the axis of rotation of the filter, it increases the frequency and power of interaction of materials, increases the plane a lot of working perforated elements involved in the separation of the liquid phase with the same filter dimensions, which provides not only the intensification of the process of separation of the liquid phase from the solid phase of materials, but also expands the technological capabilities of the installation.

Claims

Installation for separating the liquid phase from materials, including a filter consisting of sections, an inlet pipe, pipes for draining the filtrate and thickened fraction, characterized in that it is equipped with an external drum, inside which a screw insert is fixed, and the filter is made of three perforated bands, bent alternately in opposite directions at an angle of 140 ° along cuts made at an angle of 60 ° to each other and to the longitudinal edges of the strips, with the formation along the length of the strip of equilateral triangles located on the strip TERM in opposite directions, with the strips connected to one another along the longitudinal edges at an angle of 70 ° to form three polygonal screw lines at the points where fracture - tops convergence are places four equilateral triangles - stiffeners.