帶有旋轉刮刷裝置的沉降槽的製作方法

2023-06-01 23:04:51

專利名稱：帶有旋轉刮刷裝置的沉降槽的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有旋轉刮刷裝置的沉降槽，尤其涉及一種可用於處 理煤氣化工業渣水的沉降槽。
背景技術：
沉降槽是一種沉降分離設備，其目的在於將液體和固體的混合物分離，然 後對液體和固體分別進行下一步的處理。
沉降槽在各種工業過程中均有應用，例如氧化鋁生產工業、煤氣化工業等。 由於各個工業過程不同，所分離物料的特性不同，以及液體和固體混合物的特 性不同，因此沉降槽的設計製造也不盡相同。因此在對沉降槽進行設計時，需 要考慮所分離物料的特性，以及液體和固體混合物的特性。
由於固液混合物分離出來的固體(俗稱渣料)通常易沉積在沉降槽的槽底 上，因此現有技術中的沉降槽多採用旋轉刮刷裝置，用於刮除槽底上沉積的渣 料。
傳統的旋轉刮刷式沉降槽的結構如圖1所示由槽體4和槽底5構成沉降 槽主體，動力裝置1通過鋼結構支撐在槽體4上，動力裝置1通過主軸2驅動 刮刷裝置3，將沉降在槽底的渣料刮到槽底的固體顆粒出口處並排走。
在使用旋轉刮刷裝置的沉降槽中，渣料也可能沉積在刮刷裝置上，或者快 速地在槽底堆積，導致刮刷裝置運行阻力增大，從而可能損壞刮刷裝置或其傳 動機構。因此，在CN2860582Y、 CN2899896Y和CN201085946Y中公開的沉降糟中採用了這樣一種保護刮刷裝置的方法，即當沉積渣料對刮刷裝置的阻力 過大時，採用調節機構提升刮刷裝置，降低其運行阻力。
但是，上述方案存在明顯的缺陷。當提升刮刷裝置時，刮刷裝置對於沉積 在槽底的渣料的刮刷裝置作用也顯著地降低，從而不利於清除槽底沉積的渣 料。
特別是當沉降槽用於處理煤氣化渣水時，更容易出現上述問題。煤氣化工 業渣水處理的特點在於渣水中所含的固體顆粒的質量百分比較高，可達到
2.6% 3%;渣水處理量大，渣水流量為180m7h 200m7h，沉降槽直徑可達20m 左右；沉降在沉降槽底部的渣料粘性大，易粘在槽底和刮刷裝置上。這樣就要 求沉降槽在設計中選取合適的刮刷裝置速度以及角度，以平衡渣料粘度大、數 量多和動力裝置功耗、重量之間的關係，從而達到效率的最高值。
目前在我國現有的煤氣化生產過程中，多數採用傳統沉降槽結構，未針對 所處理的渣水的特殊性進行相應的改造，雖然能滿足要求，但是不利於節能和 提高效率。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種新型的沉降槽，其可以在有效地保護刮刷 裝置的同時，不會降低刮刷裝置的效果。
本實用新型的上述目的是通過提供這樣一種沉降槽實現的，該沉降槽包括 沉降槽主體和帶有刮刷葉片的刮刷裝置，其中，所述刮刷葉片具有可調節的徑 向角度和軸向角度。在該沉降槽中，刮刷葉片的徑向角度和軸向角度可根據渣 水所含的固體顆粒的質量百分比、流量、槽底的渣料沉積厚度、以及刮刷葉片上的渣料沉積狀況等加以調節。刮刷葉片的徑向角度和軸向角度的改變，可以 改變刮刷葉片對於槽底沉積的渣料的刮刷裝置角度，從而可以調節刮刷葉片所 受到的阻力以及提高對於渣料的刮刷裝置效果，同時還可以降低渣料在刮刷葉 片上的沉積。
根據本實用新型的實施例，所述沉降槽還包括用於驅動所述刮刷裝置的動 力裝置和主軸。
優選地，所述槽底內側塗覆有防腐材料，優選地為酚醛樹脂層，並且優選
地所述酚醛樹脂層的厚度為0.5mm-1.0mm ，更優選地為0.8 mm。進一步優選 地，所述刮刷葉片上也塗覆有防腐材料，優選地為酚醛樹脂層，該酚醛樹脂層 的厚度為0.5mm-1.0mm，更優選地為0.8 mm。通過塗覆酚醛樹脂層，可以有效 地降低渣料的附著力以及提高槽底的耐腐蝕能力。 當本實用新型的沉降槽用於處理煤氣化渣水時
優選地，所述沉降槽主體包括槽體和具有傾斜角度的槽底。所述傾斜角度 為4° -8° ，優選為6°。該角度過小時，不利於渣料的移動；當該角度過大時， 渣料移動速度過快，容易在靠近槽底的中心區域附近堆積，從而使中心區域的 刮刷葉片的刮刷裝置阻力增大，有可能損壞刮刷葉片或其傳動、驅動系統。因 此該角度的選取，有利於渣料在刮刷葉片的作用下朝向固體顆粒出口移動，並 且其移動速度適中，有利於保護刮刷葉片。
優選地，所述徑向角度被設置為30° -50° ，優選為40°。該角度的選取， 能夠在使槽底沉積的渣料向固體顆粒出口移動時兼顧刮刷裝置效率和葉片阻 力。優選地，所述軸向角度被設置為2。 -6° ，優選為3°。該角度的選取，能夠 降低渣料在刮刷葉片上的沉積，同時有利於降低刮刷裝置阻力。
優選地，刮刷裝置與槽底之間的間隙為50-60 mm,以消除大直徑槽底在加 工製造過程中的平面誤差，避免刮刷裝置碰到槽底。刮刷葉片的底部打磨成尖 角，以利於刮料。
優選地，所述刮刷裝置的轉速為1 rpm。


圖1是為現有技術中的沉降槽的結構示意圖； 圖2是本實用新型的結構簡圖3是由圖2中的箭頭A的方向看去的刮刷裝置的示意圖； 圖4是由圖3中的箭頭B的方向看去的刮刷葉片的示意圖。 附圖標記列表
1:動力裝置； 2:主軸； 3:刮刷裝置；
4:槽體； 5:槽底； 6:渣水入口 ；
7:液體出口； 8:固體顆粒出口；9:刮刷裝置臂；
10:刮刷葉片。
具體實施方式
下面將參照附圖對本實用新型作出進一步的說明。
本實用新型的主體結構和工作原理如圖2所示渣水從位於沉降槽上部的 渣水入口 6進入沉降槽內，通過下降管將渣水引入到沉降槽中下部。渣水中固體顆粒的質量百分比在2.6%左右，為了提高沉降的效率，在沉降槽中加入陰陽 離子絮凝劑來加速渣料的凝聚和沉降，沉降下來的渣料緩慢堆積在槽底5，而
澄清水則從位於沉降槽上部的液體出口 7離開槽體4。
堆積在槽底的渣料，在旋轉的刮刷裝置3作用下，緩慢向槽底5中央的固 體顆粒出口8輸送。在此過程中，控制刮刷裝置3的轉速在lrpm左右，以避免 在轉速大，且沉降槽直徑很大的條件下，導致刮刷裝置遠端線速度過大，超過 渣的懸浮速度，降低沉降效率，同時也可能使液體出口 7處的水中含渣。同時 也可以避免刮刷葉片的阻力過大。
圖3示出了從圖1的箭頭A方向看去的刮刷裝置3的結構圖。如圖3所示， 刮刷裝置臂9與刮刷葉片10之間的角度a ,由於該角度是刮刷葉片與沿徑向延 伸的的刮刷裝置9之間的角度，因此將該角度定義為刮刷裝置的徑向角。
徑向角的確定，需要能夠在使槽底沉積的渣料向固體顆粒出口移動時兼顧 刮刷裝置效率和葉片阻力，這需要根據渣水的固體顆粒所佔的質量百分比以及 流速等因素加以確定。
圖4示出了從圖2的箭頭B方向看去的刮刷葉片10的示意圖。如圖4所示，
刮刷葉片io與垂直方向之間具有角度e ，由於該角度是刮刷葉片與沉降槽主體
的軸向方向(垂直方向)之間的角度，因此將該角度定義為刮刷裝置的軸向角。 軸向角的選取，需要能夠降低渣料在刮刷葉片上的沉積，同時有利於降低 刮刷裝置阻力，這同樣需要根據所處理的渣水的特性來確定。
所處理煤氣化工業的渣水時，沉降在沉降槽底部的渣料粘性大，容易粘在 槽底5和刮刷裝置3上。為了促進渣料向固體顆粒出口的移動，優選地，槽底5 具有適當的傾斜角度。該角度過小時，不利於渣料的移動；當該角度過大時， 渣料移動速度過快，容易在靠近槽底的中心區域附近堆積，從而使中心區域的 刮刷葉片的刮刷裝置阻力增大，有可能損壞刮刷葉片或其傳動、驅動系統。因此該角度的選取，有利於渣料在刮刷葉片的作用下朝向固體顆粒出口移動，並 且其移動速度適中，有利於保護刮刷葉片。
因此應當根據渣料的特性，採用相適應的槽底角度Y，刮刷葉片徑向角a 和刮刷葉片軸向角e。優選地，在處理煤氣化工業渣水時，y為4° -8° ，更 優選地為6。 ， a為30。 -50° ，優選為40° ， P為2° -6° ，優選為3° ，從
而可以大大減少刮渣的阻力，有利於保護刮刷葉片10，並且能夠提高刮刷葉片 的工作效率。
刮刷葉片徑向角a和刮刷葉片軸向角P調節可通過本領域技術人員能夠採 用的各種方式和裝置實現，例如，可通過機電的方式在沉降槽的使用過程中改 變，也可以在使用之前，根據待沉降的渣水的特性預先進行手動調節。
此外，將刮刷裝置3與槽底5的間隙S控制在50 60mm，以消除大直徑槽 底在加工製作過程中的平面誤差，避免刮刷裝置碰到槽底。
由於渣料具有很大的粘性，因此優選地在槽底內側噴塗的耐腐蝕材料，優 選為酚醛樹脂，所述酚醛樹脂的厚度為0.5mm-l.Omm，優選地為0. 8mm，並且進 一步優選地所述刮刷葉片上忠塗覆有耐腐蝕材料，優選地為酚醛樹脂層，並且 該酚醛樹脂層的厚度為0.5mm-L0ram，優選地為0. 8ram，這樣可以有效減少渣料 的附著力，並且提高槽底和刮刷葉片的耐腐蝕性能。
優選地，刮刷葉片的底部打磨成尖角，以利於刮料。
這樣，在沉降槽工作過程中就可以大大降低扭矩，使得驅動電機功率控制 在5.5kW以下。在減少動力裝置功耗的同時降低了動力裝置重量，從而減少用 於支撐動力裝置的槽體的厚度。
離開固體顆粒出口 8的渣水固體顆粒所佔的質量百分比在20%左右，去真空 過濾機系統進一步回收水份，從液體出口 7出來的澄清水則直接返回工藝系統循環使用。
以上已經結合本實用新型的優選實施例對本實用新型進行了詳細的說明， 但本領域的技術人員可以意識到，在實際應用中，並非以上所有特徵都必須同 時存在於洗滌塔中。在實際使用的洗滌塔中，上述特徵之間可以具有各種不同 的組合。因此，上面的說明只是說明性的，而不是限定性的，本實用新型的實 際保護範圍應當由本實用新型的權利要求來確定。
權利要求1、一種沉降槽，其包括沉降槽主體和帶有刮刷葉片(10)的刮刷裝置(3)，其特徵在於，所述刮刷葉片具有可調節的徑向角度(α)和軸向角度(β)。
2、 根據權利要求1所述的沉降槽，其特徵在於，所述沉降槽還包括用 於驅動所述刮刷裝置(3)的動力裝置(1)和主軸(2)。
3、 根據權利要求1所述的沉降槽，其特徵在於，所述沉降槽主體含有 槽底(5)，底槽(5)內側塗覆有防腐材料，其中所述防腐材料的厚度為 0.5-1.0匪。
4、 根據權利要求1所述的沉降槽，其特徵在於，所述刮刷葉片(10) 上塗覆有防腐材料，其中所述防腐材料的厚度為0.5-1.0mm。
5、 根據權利要求1所述的沉降槽，其特徵在於，所述沉降槽主體包括 槽體(4)和具有傾斜角度(y )的槽底(5)，所述傾斜角度(Y )為4° -8° 。
6、 根據權利要求1所述的沉降槽，其特徵在於，所述徑向角度(a ) 被設置為30。 -50° 。
7、 根據權利要求1所述的沉降槽，其特徵在於，所述軸向角度(e) 被設置為2° -6° 。
8、 根據權利要求1所述的沉降槽，其特徵在於，刮刷裝置(3)與槽 底(5)之間的間隙(S )為50-60mm。
專利摘要本實用新型提供了一種沉降槽，該沉降槽包括沉降槽主體和帶有刮刷葉片的刮刷裝置，其中，所述刮刷葉片具有可調節的徑向角度和軸向角度。在該沉降槽中，刮刷葉片的徑向角度和軸向角度可根據渣水的含渣量、流量、槽底的渣料沉積厚度、以及刮刷葉片上的渣料沉積狀況等加以調節。該沉降槽尤其適用於煤氣化工業的渣水處理。
文檔編號B01D21/06GK201361470SQ20082012347
公開日2009年12月16日 申請日期2008年11月4日 優先權日2008年11月4日
發明者軍 劉, 王守傑, 甘曉雁 申請人:北京航天萬源煤化工工程技術有限公司