УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ Российский патент 2001 года по МПК C02F1/20 C02F103/02 

Изобретение относится к технике очистки воды, технологических жидкостей от растворенных газов. Устройство может быть использовано в промышленных и коммунальных отопительных системах для удаления растворенных газов из теплоносителя.

Известны устройства для дегазации жидкости, выполненные в виде вакуумного дегазатора, содержащие вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, распределительное устройство расходной жидкости, барботажную камеру, патрубки подвода исходной жидкости и отвода парогазовой смеси, генератор пара, вакуумный насос (см. авт. свид. СССР N 1491544, кл. B 01 D 19/00, 1989 г. и патент США N 3892546, кл. B 01 D 19/00, 1975 г.).

Недостатками таких устройств являются большие габариты, низкая эффективность дегазации, сложность поддержания вакуума и соответственно температуры деаэрируемой воды.

Наиболее близким к изобретению является устройство для дегезации жидкости, в частности воды, содержащее дегазационные элементы, общие сборный и распределительный коллекторы с соответственно подводящим и отводящим патрубками и систему для отсоса диффундирующего из воды газа /см. авт. свид. СССР N 1214140, кл. B 01 D 19/00 1986 г./.

Недостатками этого известного устройства являются недостаточная дегазация /деаэрация/ воды и сложность в эксплуатации.

Задачей изобретения является повышение эффективности дегазации жидкости и улучшение эксплуатационно-технологических характеристик дегазатора.

Поставленная задача решается тем что, устройство для деаэрации воды, содержащее дегазационные элементы, общие сборный и распределительный коллекторы с соответственно подводящим и отводящим патрубками и систему для отсоса диффундирующего из воды газа, снабжено подсоединенной к подводящему патрубку системой для предварительной очистки воды от механических взвесей и масел и силовой рамой для объединения дегазационных элементов в модули, имеющей соединенные с общими коллекторами модульные коллекторы, к которым дегазационные элементы подключены посредством быстроразъемных соединений, при этом дегазационные элементы выполнены в виде пористой мембраны, заключенной в корпусе с образованием дегазационного тракта прямоугольного сечения и снабжены средством для регенерации, выполненным в виде эластичной губчатой щетки, имеющей форму профиля дегазационного тракта, и присоединенной к штоку, герметично установленному в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и имеющему отверстия, выполненные по его длине.

Целесообразно выполнять пористую мембрану из аморфного металлического сплава.

На фиг. 1 представлено устройство для деаэрации воды, общий вид.

На фиг. 2 представлена схема отдельного дегазационного элемента.

Устройство состоит из силовой рамы 1 для объединения дегазационных элементов в модули 2. На каждом из модулей выполнены коллекторы подвода 3 и отвода 4, а также система для отсоса диффундирующего из воды газа, содержащая коллекторы 5.

Через соответствующие быстроразъемные соединения 6, 7, 8 модульные коллекторы соединены с общими коллекторами устройства, соответственно с коллектором 9 подачи воды на дегазацию, с коллектором 10 отвода дегазированной воды, с коллектором 11 отвода диффундирующих газов. Для отсоса газов из коллектора 11 используется насос 12. На входном коллекторе 9 для очистки дегазируемой воды от механических взвесей и масел установлена система для предварительной очистки воды 13.

Каждый из модулей дегазатора состоит из дегазационных элементов. Дегазационный элемент состоит из корпуса 14, который одновременно является основой модуля 2. На корпусе 14, выполненном в виде толстой металлической пластины, установлен эластичный контур 15, к которому прижимными элементами, например винтами, крепится пористая мембрана 16. Полость, образованная поверхностями элементов 14, 15, 16 формирует гидравлический тракт, по которому движется дегазируемая жидкость. Подача жидкости в тракт дегазации осуществляется из коллектора 17, который закреплен на корпусе 14, причем в корпусе 14 выполнено отверстие А, позволяющее осуществить гидравлическую связь между рабочей полостью дегазационного элемента и коллектором 17. Для отвода дегазируемой жидкости служит коллектор 18, закрепленный на корпусе 14 и имеющий гидравлическую связь через отверстие B с рабочей полостью дегазационного элемента. На корпусе 14 дегазационного элемента установлен герметично корпус 19, в полость которого поступают выделившиеся сквозь пористую мембрану 16 растворенные в воде газы. Отсос газов осуществляется через штуцер 20. Коллекторы 17,18 и штуцер 20 формируют соответствующие коллекторы дегазационных модулей 2. Как коллекторы 17 формируют модульный коллектор 3, коллектор 18 формирует модульный коллектор отвода воды 4, а штуцер 20 формирует коллектор отсоса газов 5. На корпусе 14 выполнен прилив 21 и прямоугольный паз C, через который в рабочую полость дегазационного элемента проходит шток 22 прямоугольного сечения. На конце штока 22 установлена эластичная губчатая щетка 23. При этом, профиль штока выбрали из условия максимума значения коэффициента качества конструкции. Для обеспечения протока жидкости через имеющий прямоугольное сечение дегазационный тракт в штоке 22 по его длине выполнены отверстия. При работе дегазационного элемента шток 22 полностью вдвинут в корпус и эластичная губчатая щетка расположена в зоне D устройства, не мешая протеканию жидкости через тракт дегазационного элемента.

Устройство работает следующим образом
Деаэрируемая жидкость под необходимым давлением подается в систему для предварительной очистки воды 13, где производится ее очистка от механических взвесей, масел и т.д., откуда по подводящему патрубку коллектора 9 подается в модульные коллекторы 3 подачи воды. Из коллекторов 3 вода поступает через отверстия, выполненные в корпусе 14, в рабочую полость дегазационных элементов. Дегазированная жидкость поступает через коллекторы 18 в модульные коллекторы 4, откуда в отводящий патрубок коллектора 10. При прохождении жидкости по дегазационному тракту растворенные в воде газы диффундируют через пористую мембрану 16 и поступают в полость корпуса, откуда через патрубок 20, коллекторы 5 и 11 отсасываются насосом 12.

Несмотря на то, что в устройстве имеется система очистки воды 13, полной очистки воды осуществить не позволяет в настоящее время ни одна технология, и в полость дегазационного элемента поступает вода частично загрязненная. Примеси эти при работе дегазатора осаждаются на рабочей поверхности мембраны 16, постепенно забивая поры и снижая дегазационные свойства мембраны. Потому периодически необходимо очищать рабочую поверхность мембраны 16 от налета, что осуществляется механическим путем щеткой 23 возвратно-поступательным перемещением штока 22. Периодичность очистки мембран 16 от налета определяется опытным путем. Однако с течением времени регламентная чистка рабочих поверхностей мембраны становится неэффективной, необходима становится их замена. С этой целью из блока выводится на профилактику отдельный модуль дегазатора. Для этого выбранный для профилактики модуль посредством быстроразъемных соединений 6,7,8 отсоединяется от соответствующих магистралей устройства, при этом не требуется остановки дегазатора, что является важным в непрерывных технологических процессах. Поскольку в составе блока дегазатора содержится значительное количество модулей, останов одного их них на период регенерации его дегазационных свойств не скажется существенно на производительности всего дегазационного блока.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое устройство имеет улучшенные эксплуатационно-технические характеристики, а использование в качестве пористых мембран металлических лент из аморфного материала позволяет повысить эффективность дегазации жидкости.

В частности экспериментально было показано, что при температуре дегазируемой жидкости выше 75^oC при определенной площади дегазации даже при без применения специального отсасывающего оборудования, т.е. без создания вакуума в полости корпуса 19, достигается 100% дегазация жидкости. Тем самым, в предлагаемом устройстве существенно уменьшены требования к глубине вакуума в дегазационном устройстве.

Источники информации
1. Авт. свид. СССР N 1491544, кл/ B 01 D 19/00, 1989 г. и патент США N 3892546, кл. B 01 D 19/00, 1975 г.

2. Авт. свид. СССР N 1214140, кл. B 01 D 19/00, 1986 г. (прототип).

Изобретение относится к дегазации жидкости и может использоваться в промышленных и коммунальных отопительных системах. Устройство состоит из силовой рамы, внутри которой установлены дегазационные модули, оснащенные модульными коллекторами подвода воды, отвода воды и отсоса газа. Модульные коллекторы соединены через быстроразъемные соединения с коллекторами устройства. В каждом из модулей сформированы дегазационные тракты, образованные контуром и пористой мембраной, например, из аморфного металлического сплава. Для очистки мембраны служит эластичная губчатая щетка. Технический результат состоит в повышении эффективности дегазации. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для деаэрации воды, содержащее дегазационные элементы, общие сборный и распределительный коллекторы с соответственно подводящим и отводящим патрубками и систему для отсоса диффундирующего из воды газа, отличающееся тем, что оно снабжено подсоединенной к подводящему патрубку системой для предварительной очистки воды от механических взвесей и масел и силовой рамой для объединения дегазационных элементов в модули, имеющие соединенные с общими коллекторами модульные коллекторы, к которым дегазационные элементы подключены посредством быстроразъемных соединений, при этом дегазационные элементы выполнены в виде пористой мембраны, заключенной в корпусе с образованием дегазационного тракта прямоугольного сечения, и снабжены средством для регенерации, выполненным в виде эластичной губчатой щетки, имеющей форму профиля дегазационного тракта и присоединенной к штоку, герметично установленному в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и имеющему отверстия, выполненные по его длине. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пористая мембрана выполнена из аморфного металлического сплава.