УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2002 года по МПК C02F5/00 C02F5/02 

Изобретение относится к подготовке и очистке сточных вод, конкретнее к устройству для очистки жидкости, и может быть использовано на химических и нефтехимических предприятиях, тепловых, геотермальных, атомных энергоустановках.

Известно устройство для очистки жидкости (см. а.с. 1327918? МКИ В 01 D 21/24, бюл. 26, 1986), содержащее корпус, трубопроводы ввода исходной жидкости и вывода разделенных фаз, шламоуплотнитель, соединенный с линией рециркуляции осадка, соосно установленную в корпусе перегородку.

Недостатком данного устройства является недостаточно высокая надежность работы устройства из-за солеотложений на перегородках.

Известно устройство для очистки жидкости (см. а.с. 1500624, МКИ С 02 F 5/00, бюл. 30, 1989), включающее корпус, трубопроводы ввода исходной жидкости и вывода, разделенных фаз, шламоуплотнитель, соединенный с линией рециркуляции осадка, соосно установленную в корпусе перегородку, выполненную в виде усеченного конуса, суживающегося кверху, в верхней части корпуса - патрубок отвода газа.

Недостатком данного устройства является недостаточная высокая надежность работы из-за неполного контакта реагентов, подаваемых для стабилизационной обработки воды и невысокая степень очистки жидкости.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности работы устройства и степени очистки жидкости путем установки в верхней части перегородки плоского эластичного кольца с установкой на нем вертикально суживающихся сопел с внутренними криволинейными спиралевидными канавками, а к трубопроводу ввода исходной жидкости присоединены веерообразные ответвления труб, на которых вертикально установлены расширяющиеся насадки с внутренними криволинейными винтообразными направляющими.

Технический результат достигается тем, что устройство для очистки жидкости, включающее корпус, трубопроводы ввода исходной жидкости и вывода разделенных фаз, шламоуплотнитель, соединенный с линией рециркуляции осадка, соосно установленную в корпусе перегородку, выполненную в виде усеченного конуса, суживающегося кверху, в верхней части корпуса патрубок отвода газа, имеет в нижней части перегородки плоские эластичные кольца с установленными на нем вертикально суживающимися соплами с внутренними спиралевидными канавками, а к трубопроводу ввода исходной жидкости присоединены веерообразные ответвления труб, на которых вертикально установлены расширяющиеся насадки с внутренними криволинейными винтообразными направляющими.

На фиг.1 представлена схема устройства для очистки жидкости; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - плоское эластичное кольцо с установленными на нем вертикально суживающимися соплами с внутренними спиралевидными канавками; на фиг.4 - схема веерообразных ответвлений труб с установленными на них вертикально расширяющимися насадками с внутренними криволинейными винтообразными направляющими; на фиг.5 - развертка внутренней поверхности суживающихся сопел с внутренними криволинейными спиралевидными канавками.

Устройство для очистки жидкости содержит корпус 1, внутри которого соосно с ним размещена перегородка 2 в виде усеченного конуса, суживающегося кверху. На внутренней поверхности перегородки 2 выполнены продольные канавки 3. На верхней чacти перегодки 2, выступающей над уровнем жидкости в корпусе 1, расположен трубопровод 4 ввода исходной жидкости, соединенный с линией 5 рециркуляции осадка. Другим своим концом линия 5 рециркуляции осадка подключена к выводу шламоуплотнителя 6, размещенного в нижней части цилиндрического корпуса 1. Внутри корпуса 1 в верхней его чaсти установлен патрубок 7 отвода жидкости. В нижней части корпуса 1 установлен трубопровод 8 отвода осадка. В нижней части перегородки 2 соосно с ней размещен патрубок 9 для подключения к источникам 10 реагентов. В верхней части корпуса 1 предусмотрен патрубок 11 для отвода газов. В нижней части перегородки 2 предусмотрено плоское эластичное кольцо 12 с установленными на нем вертикально суживающимися соплами 13 с внутренними криволинейными спиралевидными канавками 14. К трубопроводу 4 ввода исходной жидкости присоединены веерообразные ответвления труб 15, на которых установлены вертикально расширяющиеся насадки 16 с внутренними криволинейными винтообразными направляющими 17.

Устройство для очистки жидкости работает следующим образом. Очищаемая жидкость вместе с частицами шлама поступает в корпус 1 по трубопроводу 4 ввода исходной жидкости, разбрызгивается и, проходя по веерообразным ответвлениям труб 15 через вертикально установленные насадки 16, завихрясь во внутренних криволинейных винтообразных направляющих 17, смешивается в объеме жидкости внутри корпуса 1. При этом основная масса поступающей в устройство исходной жидкости попадает во внутреннюю полость вертикальной перегородки и встречается в виде волнообразно поднимающейся вверх с потоком газообразных реагентов. При этом реагенты из источников 10 поступают в плоское эластичное кольцо 12, в котором за счет установленных на нем вертикально суживающихся сопел 13 с внутренними криволинейными спиралевидными канавками 14 образуют эмульсию в потоке жидкости и далее в объеме устройства, которая смешивается с обрабатываемой жидкостью, где происходят химические реакции в полном ее объеме. Причем в криволинейных винтообразных направляющих и спиралевидных канавках закрутка рабочей среды происходит в противоположном направлении, что способствует интенсивному смешиванию реагентов с обрабатываемой жидкостью. Кроме того, осевший осадок в шламоуплотнителе 6 по линии рециркуляции засасывается трубопроводом 4 ввода исходной жидкости в виде активного ила или коагулянта, перемешивается с обрабатываемой жидкостью, закручиваясь вместе с ней. Периодически осадок, накопившийся в нижней части устройства, выпускается через патрубок 8 отвода осадка. Очищенная жидкость отводится из устройства через патрубок 7 отвода жидкости. Осаждение взвешенных веществ происходит во внутреннем объеме перегородки 2 в очищаемой жидкости с образованием солевых отложений на частицах шлама. В результате этого происходит осветление очищаемой жидкости и защита стенок корпуса 1 от прилипания твердых отложений. В нижней части перегородки 2 происходит разделение жидкой и твердой фаз. Процесс осветления обрабатываемой жидкости путем обволакивания частиц шлама, поступающего из нижней части устройства вместе с исходной жидкостью с загрязнениями, осуществляется аналогично процессам в вихревых реакторах при умягчении жестких вод. Но при нестабильных показателях качества исходной жидкости и при очистке цветных вод, а также при наличии в них обрастателей, что имеет место при очистке производственных вод, такой метод очистки не всегда дает желаемый результат. Поэтому данное устройство предполагает подачу реагентов в устройство в зависимости от индекса стабильности воды, в частности углекислоты или сжатого воздуха, последний всегда имеется на предприятиях. Так как показатели качества воды на предприятиях не так часто меняется вo времени, то для ввода необходимой дозы реагентов можно довольствоваться данными анализов центральной заводской лаборатории. Вводимые peaгенты будут обеспечивать исключение не только прилипания солевых отложений на стенках устройства, но и будут способствовать повышению степени очистки жидкости.

Предлагаемое устройство для очистки жидкости обеспечивает повышение надежности работы устройства по улучшению показателей качества очищаемой жидкости за счет полного смешения подаваемых реагентов с использованием эффекта закрутки потока жидкости без использования вращающихся механизмов.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в использовании эффекта закрутки потока исходной жидкости и газообразных реагентов для создания диспергированной эмульсии и полного смешения имеющихся компонентов, позволяющего повысить надежность работы устройства и степень очистки жидкости.

Изобретение может быть использовано на химических и нефтехимических предприятиях, тепловых, геотермальных, атомных энергоустановках. Устройство для очистки жидкости содержит корпус, трубопроводы ввода исходной жидкости и вывода разделенных фаз, шламоуплотнитель, соединенный с линией рециркуляции осадка, соосно установленную в корпусе перегородку, выполненную в виде усеченного конуса, суживающегося кверху, в верхней части корпуса патрубок отвода газа, причем в нижней части перегородки предусмотрено плоское эластичное кольцо с установленными на нем вертикально суживающимися соплами с внутренними спиралевидными канавками, а к трубопроводу ввода исходной жидкости присоединены веерообразные ответвления труб, на которых вертикально установлены расширяющиеся насадки с внутренними криволинейными винтообразными направляющими. Изобретение позволяет повысить надежность работы устройства и степень очистки жидкости. 5 ил.

Устройство для очистки жидкости, включающее корпус, трубопроводы ввода исходной жидкости и вывода разделенных фаз, шламоуплотнитель, соединенный с линией рециркуляции осадка, соосно установленную в корпусе перегородку, выполненную в виде усеченного конуса, суживающегося кверху, в верхней части корпуса патрубок отвода газа, отличающееся тем, что в нижней части перегородки предусмотрено плоское эластичное кольцо с установленными на нем вертикально суживающимися соплами с внутренними спиралевидными канавками, а к трубопроводу ввода исходной жидкости присоединены веерообразные ответвления труб, на которых вертикально установлены расширяющиеся насадки с внутренними криволинейными винтообразными направляющими.