Конструкции отстойников-сгустителей

В зависимости от конструкции и расположения привода гребковой рамы различают сгустители с центральным и перифериче­ским приводами. Сгустители с центральным приводом подразде­ляют на сгустители легкого типа, тяжелого типа и многоярусные.

Рис. 2.5. Сгуститель с центральным приводом легкого типа

Рис. 2.6. Сгуститель с центральным приводом тяжелого типа

Цилиндрический сгуститель с центральным приводом легкого типа (рис, 11) состоит из чана 2 со сла­боконическим днищем, в центре которого предусмотрена разгру­зочная воронка / для выгрузки сгущенного продукта. На ферме 3 установлен привод 4 центрального вала 5. Привод состоит из электродвигателя, редуктора и червячной пары, связанных ремен­ной передачей. Приводной механизм снабжен сигнализирующим

и приводными устройствами для подъема гребковой рамы в случае перегрузки сгустителя по твердому. Вал подвешен в центре чана на опорных подшипниках. К ферме закреплен приемный стакан & с металлической сеткой, предотвращающей попадание в сгусти­тель крупных предметов. К нижнему концу вала 5 прикрепляют гребковый механизм 9, состоящий из крестовины с гребками 8. С помощью гребков осевшие частицы перемещаются к разгрузоч­ной воронке. Вдоль борта чана расположен кольцевой сливной желоб 7.

Сгущенный продукт может удаляться самотеком, или его от­качивают диафрагмовыми или центробежными Песковыми насо­сами Самотечное удаление сгущенного продукта и откачка диа­фрагмовыми насосами применимы для сгустителей небольшого диаметра. В сгустителях большого диаметра сгущенный продукт удаляют с помощью центробежных насосов. Механическое действие вращающихся гребков проявляется в том, что гребки, разрушая структуру осадка, способствуют полу­чению более плотного сгущенного продукта и, двигаясь по пери­ферии чана с относительно высокой скоростью, взмучивают осе­дающий шлам. Осветленная жидкость — слив переливается через кромки кольцевого сливного желоба по всей его длине и отводит­ся из сгустителя.

Сгуститель оснащен специальным подъемным механизмом, цредназначенным для предохранения гребковой рамы и привод­ного механизма от поломок при аварийных перегрузках. При оста­новке привода, происшедшей в результате забивки шламом греб­ковой рамы, на валу создается повышенный крутящий момент, одновременно с подачей сигнала автоматически включается ме­ханизм подъема вала.

При сгущении флотационных концентратов для предотвраще­ния попадания пены в сливной желоб на расстоянии 30…70 мм от него устанавливают пеноотбойник, который располагают ниже уровня слива.

Продолжительность оборота гребковой рамы зависит от круп­ности сгущаемых частиц и составляет 2…8 мин. При сгущении тонких частиц окружная скорость граблин обычно составляет до 0,05 м/с, а при сгущении грубозернистых пульп эту скорость уве­личивают до 0,15…0,2 м/с.

Сгуститель с центральным приводом тяжелого типа (рис. 12, а) состоит из чана 1, в центре которого установ­лена железобетонная колонна 4. На колонне укреплена опорная головка 5 с приводным механизмом 6. Приводной механизм (рис. 12, б) состоит из электродвигателя 10, связанного клиноременной передачей II с червячным редуктором 17, передающим вращение на ведущую шестерню)5. Шестерня находится в зацеплении с зубчатым венцом внутреннего зацепления (диаметром около 3 м), жестко связанным с поворотным опорным кольцом 12. Кольцо 12 опирается на подшипник, представляющий собой сплошное кольцо 14 с проточкой, в которую уложены стальные шарики 13.

Зубчатый венец соединен с рамой прямоугольного сечения, вращающейся вокруг колонны, с помощью проушин 16. К нижне­му концу рамы шарнирно крепят две гребковые фермы 2 тре­угольного сечения с гребками. Шарнирное крепление позволяет гребковым фермам поворачиваться и приподниматься при прессовании оседающего материала. Гребки имеют изогнутую форму и перекрывают всю площадь днища сгустителя, для обес­печения подгребания оседающих частиц к разгрузочным патруб­кам. Питание в сгуститель подают по трубе 7 в приемное устрой­ство 3. Слив отводят из сгустителя через кольцевой сливной же­лоб 8, а сгущенный продукт — по трубам 9.

К преимуществу сгустителя такого типа можно отнести проч­ность конструкции рамы и гребковой фермы, позволяющую сгу­щать продукты с высокой плотностью твердой фазы и получать сгущенный продукт с повышенным содержанием твердого.

Кроме того, сгуститель может работать в зимнее время под открытым небом, так как гребковая ферма будет вращаться под коркой льда. При низком расположении гребковой фермы улучшаются условия осаждения твердой фазы и осветления пульпы. Сгустители с цент­ральным приводом выпускают с диаметром чана от 2,5 до 100 м (табл.2).

Таблица 2.2.

Техническая характеристика сгустителей с центральным (Ц)

и периферическим (П) приводом

Период

Марка Диаметр Глубина чана Площадь - Скор. вращ. Мощность

сгустителя, чана, м в центре, м сгущения, м² гребковой рамы, эл.двигат.

мин KB*

Щ-2,5 2,5 1,5 5 2 0,8

Ц-4 - 4 2,5 12 3 1,1

Ц-6 6 2,5 28 4 2,2

Д-9 9 3 60 5 3

Ц-12 12 3 110 6 3

Ц-15 15 3 175 7,5 4

Ц-18 18 3,6 250 9 4

Ц-25 25 4 500 11-45 1,9x2

Ц-30 30 4 700 11—45 3,3x2

Ц-50 . 50 5 1950 15; 18; 26 5,5x2

Ц-70 ' 70 6,5 3850 17 17

Ц-100 •- 100 7,5 7850 . 22 22

П-18 18 3,6 250 9; 13 3

П-25 25 3,6 500 9; 13; 18 7,1; 8,3; 10,5

¹ -30 30 3,6 700 11; 16; 19,3 7,1; 8,3; 10,5

П-40 40 4 1250 10,4; 13,6; 8,5;21; 25,6

П-50 50 4 1960 13; 17; 26; 32 11; 14 .

Сгуститель с периферическим приводом (рис. 13) состоит из круглого железобетонного чана 1, в центре которого установлена колонна 3, двух металлических ферм (подвижной 5-и неподвижной 4), опорной головки 2 и расположенного по борту чана рельсового пути 10. Подвижная ферма 5 опирается одним концом на вращающуюся часть опорной головки, а другим — хо­довым колесом — на рельсовый путь 10. К нижнему концу по­движной фермы крепят гребки 6, высота которых увеличивается к центру чана по мере возрастания высоты слоя сгущенного про­дукта. Свободный конец фермы 5 предназначен для интенсивного перемешивания оседающего материала в зоне его наибольшей плотности.

На подвижной ферме смонтирован привод 9, состоящий из электродвигателя, редуктора и ходового колеса. При передаче вращения от электродвигателя на ходовое колесо подвижная фер­ма вращается вокруг центральной колонны. Сгуститель снабжен индуктивным реле скорости. При перегрузке сгустителя и умень­шении частоты вращения подвижной фермы подается сигнал. Для возобновления нормальной работы фермы подключают аварийный насос и дополнительно откачивают сгущенный продукт. Кроме этого, в специальные карманы подвижной фермы загружают бал­ласт (до 18 т), в результате чего возрастает давление ходового колеса на круговой рельс и увеличивается сила их сцепления. На неподвижной ферме уложены трубопроводы для подачи пульпы в •сгуститель и оборудован мостик для прохода.

Принцип работы сгустителя с периферическим приводом ана­логичен принципу работы сгустителя с центральным приводом. Сгущенный продукт откачивают через разгрузочные патрубки по трубам 7, расположенным в специальной траншее под днищем сгустителя. Осветленная вода сливается через кромку кольцевого •сливного желоба и отводится от него по трубопроводу 8.

Для повышения эффективности использования производствен­ных площадей цехов обезвоживания применяют многоярусные сгустители.

Рис. 2.7. Отстойник с периферическим приводом

Двухъярусный сгуститель (рис. 14) состоит из чана 1, разделенного промежуточным днищем 3 на верхний и нижний ярусы. На центральном валу 7 укреплены гребковые рамы верх­него 8 и нижнего 13 ярусов. Вал с гребковыми рамами враща­ется от электродвигателя через редуктор. Исходную пульпу пода­ют в распределительную емкость 4, из которой она по трубам 2 и 5 поступает в зону сгущения обоих ярусов, причем питание в верхний ярус подается через приемное устройство 6. Оседающий материал верхнего яруса подгребается гребковой рамой к пере­пускному патрубку 14 и поступает в нижний ярус, откуда вместе со сгущенным продуктом нижнего яруса отводится через разгру­зочную воронку 15.

Слив верхнего яруса удаляется через кольцевой желоб 9 и по­ступает в сборную емкость 10. Слив с нижнего яруса по трубе 12 также поступает в емкость 10. Удаление слива нижнего яруса регулируют насадочными кольцами 11, при уменьшении числа ко­торых, объем слива возрастает. К недостаткам сгустителя отно­сится трудность доступа к гребковой раме нижнего яруса для ее ремонта или очистки в случае подпрессования осевшим материа­лом. Для доступа в нижний ярус сгустителя предусмотрен ремонт­ный люк 16.

Рис. 2.8 Двухъярусный отстойник

Сгуститель с осадкоуплотнителем применяют для улавливания шламов, осветления оборотных вод, сгущения отхо­дов флотации и получения осадков с повышенной концентрацией твердого. Принципиальное отличие сгустителя с осадкоуплотни­телем от сгустителей других типов — увеличенная высота зоны сжатия осадка.

Сгуститель (рис. 15) состоит из стального цилиндроконического корпуса 1, на который опирается мост 2 с приводом рыхлите­ля 3. В центре чана проходит вал 6 с лопатками рыхлителя 7, укрепленными на его нижнем конце.

Питание подают в центральную часть корпуса через приемное устройство 5. Частицы твердого осаждаются в конической части чана и уплотняются под действием гравитационных сил, давления столба вышерасположенной жидкости и колебаний рыхлителя. Установлено, что легкое перемешивание осадка способствует его уплотнению. При вертикальных колебаниях рыхлителя в осадке образуются каналы, по которым вода перемещается в верхнюю часть сгустителя.