Устройство отстойников

Процесс осаждения под действием силы тяжести осуществляют в аппаратах (отстойниках) периодического,полунепрерывногоинепрерывногодействия. В зависимости от вида разделяемой смеси эти аппараты еще подразделяют на отстойники:для пылей,для суспензийидля эмульсий. Несмотря на то, что методы разделения жидких и неоднородных газовых систем основаны на одинаковых принципах, применяемое для этой цели оборудование имеет ряд особенностей.

Отстойники для пылей. Простейшим устройством для очистки газов от пыли является отстойный газоход (рис. 5.3).

На пути запыленного газа устанавливают камеру с перегородками 1, изменяющими направление движения потока, и сборники пыли 2. Вследствие увеличения сечения скорость потока падает, частицы пыли, сохраняя прямолинейноедвижение за счет инерции, ударяются о перегородки 1 и собираются в сборнике 2. Эти устройства применяют для предварительной, грубой очистки газов.

Рисунок 5.3 – Отстойный газоход

Рисунок 5.4 – Пылеосадительная камера: 1 – клапаны; 2 – горизонтальные полки; 3 – люки

Более качественная очистка достигается в пылеосадительных камерах (рис. 5.4). Устройство пылеосадительной камеры основано на принципе развития максимальной площади осаждения. Аппарат с горизонтальными полками 2 делится на ряд каналов малой высоты. Поступление запыленного газа регулируется клапанами 1. Осажденная пыль периодически выгружается при отключенном аппарате через люки 3.

Для непрерывной работы камеры ее делят на два самостоятельных отделения, из которых одно находится в работе, а другое в это время очищается от пыли.

Расстояние между полками в камере обычно 0,04–0,1 м. Степень очистки не превышает 30–40 %. Чтобы частицы, осевшие в камере, не захватывались газом, скорость последнего не должна быть выше величины , определяемой по уравнению

.

Под действием силы тяжести достаточно полно удается выделить из газа лишь крупные частицы пыли. Поэтому пылеосадительные камеры используют для очистки газов, содержащих частицы пыли относительно больших размеров (свыше 100 мкм).

Отстойники для суспензий. Для обработки небольших количеств суспензий применяют отстойники в виде цилиндрических вертикально установленных резервуаров с коническим днищем, имеющие люки для разгрузки осадка и несколько кранов на разной высоте для слива жидкости.

Для отстаивания больших количеств жидкости (очистка сточных вод, отстаивание питьевой воды и т.д.) отстойниками служат бетонные бассейны или несколько последовательно соединенных резервуаров, работающих комбинированным способом: жидкость в них протекает непрерывно, а осадок удаляется периодически.

Отстойник непрерывного действия с гребковой мешалкой (рис. 5.5, а) представляет собой цилиндрический резервуар 2 с коническим днищем и кольцевым желобом 3 в верхней части аппарата. В аппарате имеется мешалка с гребками 1, расположенными таким образом, что при вращении мешалки по часовой стрелке скапливающийся осадок перемещается к центральному штуцеру в дне сосуда. Мешалка вращается очень медленно (0,02–0,5 об/мин), не нарушая процесса осаждения. Исходная суспензия подается в центральную верхнюю часть аппарата, осветленная жидкость удаляется из верхнего желоба, а осадок, содержащий большое количество жидкости и достаточно подвижный шлам, откачивается шламовым насосом через нижний штуцер днища.

Рисунок 5.5 – Схемы отстойников:
а – с гребковой мешалкой: 1 – мешалка с гребками; 2 – цилиндрический резервуар; 3 – кольцевой желоб;	б– двухъярусный: 1 – емкость исходной суспензии; 2 – патрубок исходной суспензии; 3 – отвод осветленной жидкости; 4 – отвод шлама

Отстойники непрерывного действия с мешалками не требуют ручного труда для выгрузки осадка, обладают большой производительностью, могут быть легко автоматизированы, но не допускают значительного обезвоживания осадка. Размеры отстойников (диаметры) колеблются в широких пределах: от 1,8 до 120 м. При таких больших размерах мешалка изготавливается в виде мостовой фермы, один конец которойопирается на кольцевой рельсовый путь, уложенный на внутренней стенке аппарата, а второй – на центральную опору, вокруг которой вращается мешалка.

Для уменьшения площади, занимаемой отстойниками, применяются многоярусные аппараты. Простейший двухъярусный отстойник (рис. 5.5, б) представляет собой два аппарата, поставленных друг на друга и имеющих общий вал для мешалок. В местах прохода вала сквозь днище верхнего отстойника установлены уплотняющие сальники. Таким образом, слив осветленной жидкости и выгрузка осадка осуществляются раздельно для каждого яруса отстойника.

Отстойники для эмульсий. Периодически действующий отстойник для эмульсий (рис. 5.6,а) – цилиндрический сосуд с коническим днищем, в нижней части которого имеется сливной патрубок 1.

Смотровое стекло 2 позволяет заметить поверхность раздела жидкостей при их спуске после отстаивания. Расположенные ниже краны 3 служат для направления разделенных жидкостей в различные сборники.

Рисунок 5.6 – Схема отстойников для разделения эмульсий:
а– периодического действия: 1 – сливной патрубок; 2 – смотровое стекло; 3 – краны;	б– непрерывнодействующий: 1, 2 – перфорированные перегородки

На рис. 5.6, бпоказан непрерывно действующий отстойник для эмульсий, представляющий собой цилиндрическую емкость, снабженную вводным и выводным патрубками. Эмульсия вводится в среднюю часть аппарата между двумя перфорированными перегородками 1 и 2. После расслаивания легкая жидкость удаляется из аппарата через верхний отводный патрубок, а тяжелая – через нижний. Высоты отводов легкой и тяжелой жидкостейидолжны строго соответствовать плотностям жидкостейии удовлетворять соотношению

.