Роторное устройство обезвоживания вязких жидкостей

В случае высокой влажности сырья энергия, необходимая для  выпаривания влаги, становится весьма большой, что снижает экономическую  эффективность процесса. Кроме того, качество битума длительное время  находящегося при высокой температуре значительно ухудшается. 

Одним из путей решения поставленной задачи, при высокой влажности  сырья, является отказ от первоначального выпаривания как основного  механизма удаления влаги. Метод механического обезвоживания жидкостей  реализован в роторном устройстве обезвоживания (рис. 1)

Рис.1. Роторное устройство обезвоживания вязких жидкостей

 1 - каркас; 2 - двигатель; 3 - вал; 4 - система центрирующих подшипников;
5 - конический ротор; 6 - приемный лоток; 7 - устройство вертикального перемещения;
8 - дно; 9 - патрубок для слива обезвоженной вязкой жидкости; 10 - приемная емкость;
11 - приемный лоток выделенной влаги; 12 - патрубок для слива отделенной влаги;
13 - приемная емкость; 14 - регулируемое устройство ввода вязкой жидкости;
15 - трубопровод; 16 - вентильное устройство; 17 - напорная емкость; 18 - устройства
регулировки по высоте; 19 - механические активаторы; 20 - проволочные ворсинки

Роторное устройство обезвоживания вязких жидкостей работает  следующим образом. Расположенный на каркасе 1 двигатель 2 приводит во вращение вал 3, укрепленный в системе центрирующих подшипников 4 и  соединенный с коническим ротором 5. После открытия вентильного  устройства 16 обводненная вязкая жидкость из напорной емкости 17 через  трубопровод 15 поступает в регулируемое устройство ввода 14, где  происходит первоначальное распределение вязкой жидкости по поверхности  ротора 5. Производительность установки регулируется величиной зазора  между устройством ввода 14 и поверхностью конического ротора 5. В  процессе движения вязкой жидкости по поверхности вращающегося  конического ротора 5 происходит уменьшение толщины ее слоя. Благодаря  действию укрепленных над поверхностью конического ротора 5 с помощью  устройств регулировки по высоте 18 механических активаторов 19,  выполненных в виде расположенных рядами параллельно поверхности  ротора 5 линейных щеток из упругих проволочных ворсин 20,  обеспечивается выход водных включений на поверхность вязкой жидкости.  Наличие масляной оболочки на водных включениях облегчает разрыв  поверхностной пленки на границе раздела сред «вязкая жидкость - вода» и  вода отбрасывается с поверхности ротора 5. Частота вращения ротора 5  подбирается такой, чтобы при срыве поверхностных капель воды масса  вязкой жидкости продолжала стекание. Для отделения влаги от основной  массы вязкой жидкости используется вертикальный цилиндрический  приемный лоток 6 обезвоженной вязкой жидкости, укрепленный на  устройствах вертикального перемещения 7. Отброшенные с поверхности  конического ротора 5 капли влаги попадают на лоток для выделенной влаги,  образованный замкнутой металлической полосой 11 прикрепленной к  внутренней боковой поверхности приемного лотка 6 обезвоженной вязкой жидкости и этой поверхностью, расположенной выше линии крепления.

Стекающие по стенкам вертикального цилиндрического лотка 6 капли задерживаются полосой 11 и благодаря наклону линии соединения с внутренней поверхностью цилиндра, через выходной патрубок 12 попадают в  приемную емкость 13. При этом поток вязкой жидкости «Ж» за счет  сцепления с поверхностью конического ротора продолжает движение, и  стекает во внутрь цилиндрического приемного лотка 6, дно которого  выполнено в виде усеченного конуса 8, а в нижней части дна укреплен  выходной патрубок 9, через который вязкая жидкость стекает в приемную  емкость 10 для обезвоженной вязкой жидкости. Одновременно капли воды  «В» срываются с поверхности вязкой жидкости, стекающей по ротору 5, и  собираются в пространстве между вертикальной стенкой 6 и наклонной  полосой 11. Так как вода обладает малой вязкостью, то она легко стекает к  выходному патрубку 12, а через него в емкость 13. В результате процесс  удаления влаги протекает непрерывно.

Таким образом, реализация механического обезвоживания битума позволяет:

  • значительно снизить энергетические затраты на обезвоживание битума за счет выделения влаги под действием центробежной силы и механических активаторов из стекающего по поверхности вращающегося конического ротора тонкого слоя разогретого битума;
  • исключить ухудшение качества битума, связанное с окислением в результате длительного нагрева и взаимодействия с водой и паром;
  • обеспечить непрерывность технологического процесса механического обезвоживания битума, а, следовательно, обеспечить бесперебойный режим работы АБЗ.