УСТАНОВКА ДЛЯ АКТИВАЦИИ ПРОЦЕССОВ И РАЗДЕЛЕНИЯ ФАЗ Российский патент 2003 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

Изобретение относится к установкам, в которых для активации физико-химических и механико-физических процессов используют принцип бегущего или вращающегося электромагнитного поля, а для разделения фаз применяют аппараты центробежного типа. Изобретение может быть использовано в тех отраслях промышленности и в городском хозяйстве, где формируются, например, сточные воды в особо крупных масштабах.

Известны несколько типов аппаратов вихревого слоя, снабженных дополнительными емкостями [1, 2].

Известна установка активации процессов и разделения фаз [3], наиболее близкая к предлагаемому изобретению. Данная установка активации процессов и разделения фаз содержит трубчатые реакционные камеры с ферромагнитными частицами, выходные концы которых соединены с собирающей емкостью. Каждая реакционная камера снабжена охватывающим ее индуктором вращающегося электромагнитного поля и содержит не менее двух модулей, соосных между собой, каждый из которых имеет корпус для реакционных камер, представляющий собой цилиндр с отверстием в центре, являющийся собирающей емкостью. Реакционные камеры расположены в корпусе таким образом, что их выходные концы установлены тангенциально к стенке внутренней цилиндрической полости модуля, причем соосно соединенные модули образуют общую внутреннюю емкость.

Известная установка имеет ряд недостатков, среди которых основной - максимальная производительность фиксирована. В установке поток идет единым фронтом (стеной), что ограничивает производительность.

Задачей изобретения является повышение производительности и эффективности разделения фаз.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке активации процессов и разделения фаз, содержащей трубчатые реакционные камеры с ферромагнитными частицами, выходные концы которых соединены с собирающей емкостью, каждая реакционная камера снабжена охватывающим ее индуктором вращающегося электромагнитного поля. Камеры сблокированы в отдельные модули, соосные между собой. Каждый из модулей имеет корпус для реакционных камер в виде наружного и внутреннего цилиндров, причем внутренний цилиндр является собирающей емкостью. При этом соосно соединенные модули образуют общую внутреннюю емкость. Каждый модуль снабжен кольцевым раздаточным коллектором, соединенным с входными концами реакционных камер. При этом каждый модуль сдвинут на 20-30^o относительно модуля, расположенного выше, а кольцевой раздающий коллектор, соединенный с входными концами реакционных камер, представляет собой тороид, разрезанный у патрубка, соединяющего коллектор с подводящей магистралью. При этом свободные концы коллектора герметично закрыты.

Сдвиг одного модуля на 20-30^o относительно модуля, расположенного выше, необходим для дробления потока, а следовательно, для его более сильного разгона по сравнению с предшествующими известными установками.

Сдвиг одного модуля на 20-30^o относительно модуля, расположенного выше, был получен экспериментальным путем, и в данном интервале наблюдалась наибольшая производительность установки.

Кольцевой раздающий коллектор, соединенный с входными концами реакционных камер, в виде тороида, разрезанного у патрубка, соединяющего коллектор с подводящей магистралью, и выполненного с герметично закрытыми свободными концами, необходим для предотвращения вращательного движения внутри коллектора, что приводит к повышению производительности и снижает нагрев коллектора.

На фиг.1 представлена установка, состоящая из семи модулей, гидроциклона и двух фильтров с плавающей загрузкой; на фиг.2, 3 - конструкция одного модуля с восемью реакционными камерами; на фиг.4 - схема расположения двух соприкасающихся модулей.

Установка содержит расчетное количество модулей 1, установленных соосно и сдвинутых по отношению к вышележащему на 20-30^o, каждый из которых имеет кольцевой раздаточный коллектор 2 в виде тороида, разрезанный у патрубка и подсоединенный к общей подводящей магистрали 3, дополнительную камеру 4, сливной патрубок 5, полый конус 6, отводящую трубу 7, систему фильтров 8, баки для добавок 10, подсоединенных к общей магистрали 3, шламоприемник 11 и раму 12. Корпус каждого модуля 1 состоит из стенки 13 наружного цилиндра, стенки 14 внутреннего цилиндра, образующей собирающую емкость, дна 15 и крышки 16. Причем стенки 14 внутреннего цилиндра соосно соединенных нескольких модулей 1 образуют общую собирающую емкость. Внутри корпуса установлены индукторы вращающегося магнитного поля 17, закрепленные на реакционных трубчатых камерах 18 с ферромагнитными частицами (не показаны). Выходные концы камер соединены патрубками 19 тангенциально к внутренней стенке 14. Камеры 18 входными концами соединены с патрубками 20, а те - с кольцевым раздаточным коллектором 2. Коллекторы 2 всех модулей 1 соединены с магистралью 3 при помощи патрубков 21 и фланцев 22. Установка снабжена также штуцером 23 для ввода охлаждающего агента и штуцером 24 - для его отвода. Для обеспечения кольцевого движения хладоагента в каждом модуле 1 между штуцерами 23 и 24 установлена глухая перегородка 25. Для обеспечения герметичности при сборке, каждый модуль снабжен двумя гнездами - верхним и нижним.

Установка работает следующим образом.

Включают систему охлаждения индукторов 17, затем питание индукторов 17 и, одновременно, подачу исходного продукта в реакционной камеры 18 из коллекторов 2. Исходный продукт, обработанный в реакционных камерах 18 ферромагнитными частицами (не показаны), распадается с выделением твердой фазы. Гетерогенная смесь через патрубки 19, снабженные насадками (не показаны), попадает в собирающие емкости модулей 1, образованные стенками 14, по касательной к этим стенкам. Под воздействием центробежной силы твердые частицы смещаются к стенкам 14, сползают вниз в дополнительную камеру 4 и через конус 6 попадают в шламоприемник 11. Осветленный продукт по сливному патрубку 5 и трубопроводу 7 поступает для дальнейшей очистки от твердых частиц в систему фильтров с плавающей загрузкой 8, а чистый продукт идет по трубопроводу 9 к потребителю.

Представленная на фиг.1 установка содержит семь модулей, каждый из которых содержит восемь индукторов, имеет производительность около 120 м³/ч. Причем ее производительность может быть увеличена добавкой новых модулей. Каждый модуль работает независимо от других. В зависимости от заказа каждый модуль может содержать двенадцать реакционных камер с общей производительностью до 250 м³/ч. Общая производительность установки при десяти модулях может достигать до 2500 м³/ч. Тем самым обеспечивается большая гибкость установок по производительности.

Представленные показатели дают основание утверждать, что установка предлагаемого типа не имеет аналогов по производительности и материалоемкости.

Источники информации
1. А.с. 764717, В 01 F 19/00, 1978.

2. А.с. 856533, В 01 F 13/08, 1977.

3. RU 2049562 С1, В 03 С 1/24, 1995.

Изобретение относится к установкам, в которых для активации физико-химических и механико-физических процессов используют принцип бегущего или вращающегося электромагнитного поля, а для разделения фаз применяют аппараты центробежного типа. Изобретение может быть использовано в тех отраслях промышленности и в городском хозяйстве, где формируются, например, сточные воды в особо крупных масштабах. Установка содержит трубчатые реакционные камеры с ферромагнитными частицами, выходные концы которых соединены с собирающей емкостью. Каждая реакционная камера снабжена индуктором вращающегося электромагнитного поля. Камеры сблокированы в отдельные соосные модули. Каждый из модулей имеет корпус в виде наружного и внутреннего цилиндров. Внутренний цилиндр является собирающей емкостью, соосно соединенные модули образуют общую собирающую емкость. Каждый модуль снабжен кольцевым раздаточным коллектором, соединенным с входными концами реакционных камер, сдвинут на 20-30^o относительно модуля, расположенного выше, а кольцевой раздающий коллектор представляет собой тороид, разрезанный у патрубка, соединяющего коллектор с подводящей магистралью. Концы коллектора герметично закрыты. Изобретение позволяет повысить производительность и эффективность процесса разделения фаз. 4 ил.

Установка для активации процессов и разделения фаз, содержащая трубчатые реакционные камеры с ферромагнитными частицами, выходные концы которых соединены с собирающей емкостью, каждая реакционная камера снабжена индуктором вращающегося электромагнитного поля, камеры сблокированы в отдельные модули, соосные между собой, каждый из которых имеет корпус для реакционных камер в виде наружного и внутреннего цилиндров, при этом внутренний цилиндр является собирающей емкостью, причем соосно соединенные модули образуют общую собирающую емкость, и каждый модуль снабжен кольцевым раздаточным коллектором, соединенным с входными концами реакционных камер, отличающаяся тем, что каждый модуль сдвинут на 20-30^o относительно модуля, расположенного выше, а кольцевой раздающий коллектор, соединенный с входными концами реакционных камер, представляет собой тороид, разрезанный у патрубка, соединяющего коллектор с подводящей магистралью, причем концы коллектора герметично закрыты.