УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОД ГИДРОЗОЛОУДАЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК C02F1/463 

Изобретение предназначено для снижения концентрации минеральных примесей в сточных водах гидрозолоудаления (ГЗУ) с позволением использовать эти воды повторно в оборотных системах водоснабжения тепловых электрических станций.

В настоящее время на тепловых электрических станциях зола и шлак из котлоагрегатов удаляются и складируются в золоотвалах гидравлическим способом. При этом шлакозоловая пульпа по трубопроводам ГЗУ подается под давлением, созданным багерными насосами, на заданные расстояния, осветляется и переливается в водоем, из которого поступает в ближайший бассейн реки или озера.

Так как осветленная в золоотстойнике вода ГЗУ содержит растворенные соли и основания, то она представляет собой агрессивную среду, что препятствует ее непосредственному использованию для транспортировки золы и шлака - багерные насосы в агрессивной среде быстро выйдут из строя.

Известные системы гидрозолоудаления описаны в литературе:
1. Рыжкин В. Я. "Тепловые электрические станции", М., Энергоатомиздат, 1987. - 328 с.

Описанная в литературе система гидрозолоудаления состоит из следующих устройств и агрегатов. Зола и шлак из топок котлов попадает в золовый бункер, откуда вымывается водой под высоким давлением. Далее шлакозоловая пульпа поступает в багерную насосную, где создается давление для транспортировки пульпы на золоотвал с помощью трубопроводов. Шлакозоловая пульпа поступает на золоотвал, где зола и шлак осаждаются под действием силы тяжести, а отстоянная вода сбрасывается в водоем (реку, озеро и т.д.). Отстоянную воду гидрозолоудаления невозможно использовать повторно, т.к. в результате вышеописанного процесса в ней растворяется большое количество различных примесей, в том числе и агрессивных. Этот факт препятствует повторному использованию вод гидрозолоудаления, т.к. транспортировка этих вод обратно на тепловую электрическую станцию приведет к быстрому выходу из строя всей транспортной системы гидрозолоудаления. Поэтому эту воду необходимо предварительно очистить и снизить содержание агрессивных примесей в ней до допустимого предела.

В настоящее время известны способы очистки сточных вод различных производств, описанных в литературе, например:
2. Способ обработки воды магнитным полем по авт.св. СССР 408909, МКИ С 02 В 5/02 от 18.08.71, БИ 48/73, стр. 62 и др.

Результаты исследований влияния индукционных токов на воды гидрозолоудаления, описаны в литературе:
3. Максимов А.С. Науч. рук. Вертинский А.П. "Возможности метода обработки индукционными токами сточных вод для создания системы оборотного водоснабжения гидрозолоудаления теплоэнергетики", тез. докладов V Всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием, 18 - 21 апреля 2000 г. Современные проблемы безопасности и духовное развитие личности "БЕЗОПАСНОСТЬ - 2000" ИрГТУ, г. Иркутск, т.1. стр. 148.

В результате исследований было установлено, что с помощью индукционных токов можно уменьшить содержание агрессивных примесей в водах гидрозолоудаления.

Известные методы и устройства позволяют снизить агрессивность сточных вод гидрозолоудаления, но обладают высоким гидравлическим сопротивлением, большой индуктивностью обмоток, что препятствует их непосредственному применению для обработки больших расходов вод ГЗУ из-за низкой производительности.

Прототипом заявленного изобретения является
4. Многофазный индукционный электрокоагулятор по патенту РФ 2146229, МПК C 02 F 1/463.

Электрокоагулятор по прототипу состоит из системы индукторов с первичными обмотками, коаксиально размещенных друг в друге. Обмотки соединены между собой последовательно и подключены к одной из фаз многофазной цепи переменного тока.

Так как индуктивность обмоток по прототипу образована большим числом витков, электрокоагулятор обладает высоким реактивным сопротивлением, что снижает коэффициент мощности цепи электропитания. Кроме того, коаксиальное размещение обмоток определяет возвратно-поступательное движение потока, увеличивая гидравлическое сопротивление. Таким образом, не обеспечивается высокая производительность очистки вод гидрозолоудаления.

Технической задачей, для решения которой направлено данное изобретение, является высокопроизводительная обработка индукционными токами сточных вод гидрозолоудаления для снижения их агрессивности с целью повторного использования их в системах гидрозолоудаления.

Данная задача решается тем, что установка для очистки вод гидрозолоудаления содержит систему проточных индукторов, каждый из которых выполнен в виде трубы с коаксиальным кабелем, подключенных к источнику переменного тока и соединенных между собой электрически с помощью торцевой перемычки.

Заявленная установка содержит несколько трубчатых индукторов, которые могут быть соединены между собой последовательно, параллельно или смешанным способом в соответствии с заданной производительностью.

Изобретение поясняется чертежами, где изображены
Фиг.1. План золоотвала с установкой для очистки вод гидрозолоудаления.

Фиг.2. Разрез вертикальной плоскостью установки по месту ее размещения.

Фиг.3. Трубчатый индуктор (продольный разрез).

Фиг.4. Трубчатый индуктор (поперечный разрез).

Фиг.5. Торцевая часть трубчатого индуктора.

Фиг. 6. Сегмент разборной втулки упора кабеля трубчатого индуктора (вид сверху).

Фиг. 7. Сегмент разборной втулки упора кабеля трубчатого индуктора (вид спереди).

Фиг.8. Принципиальная эквивалентная электрическая схема индуктора.

Установка для очистки сточных вод гидрозолоудаления содержит систему трубчатых индукторов 1 и блок электропитания 2.

Трубчатый индуктор состоит из металлической, например, стальной трубы 3 и коаксиального кабеля 4 в ней, соединенных между собой торцевой перемычкой 5.

В трубе 3 кабель 4 снабжен упорами 6. На концах трубы и кабеля выполнены типовые электрические клеммы (не показаны), к которым подводится переменный электрический ток от блока питания 2.

Упор 6 кабеля 4 содержит разборную втулку из сегментов 7 с радиальными кронштейнами 8. Сегменты 7 разборной втулки имеют замковые сопряжения 9, выполненные в виде выступов 10 и впадин 11, диаметрально противоположные концы которых имеют треугольный профиль.

Торцевая перемычка 5 выполнена в виде диска с отверстиями 12, соединена с торцом трубы 3 и кабелем 4, например, с помощью сварки 13, и т.п.

Дамба 14 отделяет золоотстойник 15 от накопителя обработанной воды 16.

Установка для очистки вод гидрозолоудаления работает следующим образом.

В соответствии с заданными условиями эксплуатации трубчатые индукторы 1 соединяются между собой параллельно, последовательно или смешанным способом.

Установка размещена в дамбе 14 между золоотстойником 15 и накопителем обработанной воды 16. При этом уровни поверхностей вод в золоотстойнике 15 и накопителе 16 размещены на разных горизонтах: уровень воды в золоотстойнике 15 выше, а в накопителе 16 ниже.

Таким образом установка размещена в дамбе 14 наклонно в сторону накопителя 16, позволяя осветленной воде из золоотстойника 15 самотеком поступать в накопитель 16 через трубчатые индукторы 1 установки.

К контактным клеммам (на чертежах не показаны как типовые) трубы 3 и кабеля 4 с помощью типовых электропроводов (не показаны как типовые) от блока электрического питания 2 подводится переменное электрическое напряжение заданной величины, которое создает по трубе 3 и кабелю 4 переменный электрический ток. Величина электрического тока по трубе 3 и кабелю 4 через торцевую перемычку 5 определяется конкретными электрическими параметрами этих деталей, выбираемых по конкретным условиям эксплуатации.

Так как осветленная вода из золоотстойника 15 протекает в накопитель по трубчатым индукторам 1 между стенкой трубы 3 и кабелем 4, где создается переменное электромагнитное поле, то в результате электрокоагуляции она очищается и в ней снижается концентрация агрессивных примесей.

Таким образом, в накопитель 16 поступает обработанная вода с пониженной агрессивностью, что позволяет осуществить водозабор из накопителя 16 с помощью типовых насосов (не показаны) для повторного использования этой воды в системе гидрозолоудаления.

В результате эффективность установки определяется заданными условиями эксплуатации, так как габаритные размеры трубчатого индуктора, их количество в установке, схема соединения между собой выбираются по конкретному расходу вод гидрозолоудаления и конкретными концентрациями примесей в них.

Изобретение относится к установкам очистки вод гидрозолоудаления и предназначено для снижения концентрации минеральных примесей в сточных водах гидрозолоудаления, позволяя использовать эти воды повторно в оборотных системах водоснабжения тепловых электрических станций. Установка для очистки сточных вод гидрозолоудаления содержит систему трубчатых индукторов, соединенных между собой последовательно, параллелльно или смешанным способом в соответствии с заданными условиями эксплуатации, и блок электропитания. Трубчатый индуктор состоит из металлической трубы, коаксиального кабеля в ней, электрически соединенных между собой с помощью торцевой перемычки. На концах трубы и кабеля выполнены типовые электрические клеммы, к которым подводится переменный электрический ток от блока питания. Технический эффект - высокопроизводительная обработка индукционными токами сточных вод для снижения их агрессивности и возможность повторного использования их в системах гидрозолоудаления. 8 ил.

Установка для очистки вод гидрозолоудаления, содержащая систему проточных индукторов, подключенных к источнику переменного тока, отличающаяся тем, что каждый из индукторов выполнен в виде трубы с коаксиальным кабелем, подключенных к источнику переменного тока и соединенных между собой электрически с помощью торцевой перемычки.