УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ Российский патент 2004 года по МПК B01D19/00 C02F1/20 

Изобретение предназначено для очистки воды от растворенных примесей и может найти применение в энергетике.

Известен вакуумный деаэратор (а.с. СССР №861329), содержащий горизонтально установленный цилиндрический корпус с патрубками подвода греющей среды, в верхней части которого расположен коллектор деаэрируемой воды. Коллектор отделен от нижерасположенной камеры смешения и отсека парообразования, примыкающего к боковым стенкам корпуса и камеры, посредством перфорированного листа. В корпусе по другую сторону камеры выполнен второй отсек парообразования, примыкающий к боковой стенке корпуса.

Недостаток данного деаэратора - большие энергетические затраты на создание вакуума, недостаточная эффективность удаления растворенных газов и невозможность удаления из воды растворенных в ней солей.

Известен деаэратор (а.с. СССР №992430), содержащий установленные на баке-аккумуляторе цилиндрические колонки, каждая из которых имеет патрубок подвода воды. Деаэратор снабжен цилиндрическими колонками и сепарационным отсеком, который образован установленными между колонками вертикальными перегородками.

Недостатками данного деаэратора является то, что он не обеспечивает удаление растворенных в воде солей и процесс деаэрации связан с высокими энергетическими затратами, связанными необходимостью использования греющей среды с относительно высокой температурой.

Наиболее близким по своей сущности к заявляемому является деаэратор (патент РФ №2078047), содержащий бак-аккумулятор, связанный с колонками, каждая из которых имеет патрубок, размещенный в баке. Каждый патрубок снабжен задвижками. Насос подает неочищенную воду в бак по трубопроводу. Очищенная вода откачивается из бака с помощью насоса. Бак-аккумулятор снабжен по меньшей мере одним бункером. Колонка выполнена с образованием бункера. В объеме бака-аккумулятора над бункером размещен теплообменник. Деаэратор содержит также паровой эжектор, патрубок подвода активной среды, патрубок отвода выпара, дополнительный отсек и сепарационный отсек, нижние части отсеков снабжены задвижками и размещены в баках. В паровом объеме отсека размещен теплообменник.

Недостатком прототипа является относительная сложность конструкции и необходимость затрат энергии на удаление выпара из бака для дегазации.

Предлагаемым изобретением устраняются отмеченные недостатки. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве для обработки воды, содержащем, по меньшей мере, два герметичных бака для дегазации и емкость для сбора очищенной воды, трубопровод подвода исходной воды и трубопровод для удаления очищенной, а также патрубок отвода выпара, с установленной на нем задвижкой, согласно изобретению баки для дегазации и емкость для сбора очищенной воды расположены вертикально друг над другом и соединены между собой трубопроводами с задвижками. Неочищенная вода подается в верхний бак для дегазации по трубопроводу с помощью насоса через задвижку. На поверхности воды, находящейся в емкости, имеется гибкая пленка. Расстояние между уровнем воды в верхнем баке для дегазации и уровнем воды в емкости для сбора очищенной воды соответствует величине атмосферного давления, выраженного в метрах водяного столба. Очищенная вода удаляется из емкости для сбора очищенной воды по трубопроводу с помощью насоса.

Предлагаемое устройство содержит также трубопровод, на котором установлен насос для перекачки воды из нижнего бака для дегазации в верхний, для более глубокой дегазации.

Изобретение поясняется графически фиг.1-4.

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство для обработки воды.

На фиг.2 схематично изображено предлагаемое устройство, которое включает также трубопровод, с установленным на нем насосом.

На фиг.3 графически показан уровень воды в предлагаемом устройстве в состоянии начала работы.

На фиг.4 показан уровень воды в предлагаемом устройстве в состоянии начала процесса дегазации.

Устройство включает два герметичных бака для дегазации 1 и 2 и емкость для сбора очищенной воды 3, расположенные вертикально друг над другом. На трубопроводе, подающем исходную воду, установлен насос 4, на трубопроводе для удаления очищенной воды установлен насос 5. Отвод выпара осуществляется по патрубку через задвижку 6. Баки для дегазации 1 и 2, а также емкость для сбора очищенной воды 3 соединены между собой трубопроводами, на которых установлены задвижки 7 и 8 соответственно. Подача исходной воды осуществляется через задвижку 9. Поверхность воды, которая находится в емкости для сбора очищенной воды 3, закрыта гибкой пленкой 10 (фиг.1).

Устройство включает также трубопровод, на котором установлен насос 11 для перекачки воды из бака для дегазации 2 в бак для дегазации 1 (фиг.2).

Устройство может работать следующим образом.

При открытых задвижках вся система заполняется водой. После заполнения емкости для сбора очищенной воды 3 закрывается задвижка 8 и заполняются баки для дегазации 1 и 2. Воздух, находящийся в системе, удаляется через задвижку 6 (фиг.3). Затем задвижки 6 и 9 закрываются, а открываются задвижки 7 и 8. Из бака для дегазации 1 вода выпускается до необходимого уровня (фиг.4). При опускании уровня воды в баке для дегазации 1 ниже отметки 10 метров (отсчитанной от поверхности воды в емкости для сбора очищенной воды 3) над поверхностью воды в баке для дегазации 1 образуется “торичелева пустота”, заполненная насыщенным водяным паром. Так как температура этого пара близка к температуре окружающей среды (стенки бака теплопроводны), то и температура насыщения примерно равна температуре окружающей среды. Поэтому, например, при температуре окружающей среды 28,6°С давление насыщения составит 0,04 бар. Известно, что в соответствие с законом Генри растворимость газов прямо пропорциональна давлению. Так как при открытии задвижки 6 давление снижается в 250 раз, то растворимость газов в воде уменьшается, поэтому газы выделяются из водяного объема и перемещаются в объем насыщенного пара над поверхностью жидкости.

После этого закрывается задвижка 8 и открываются задвижки 6 и 9. Поступающая в бак для дегазации 1 вода вытесняет смесь газов и пара в атмосферу. Далее процесс повторяется.

Устройство может работать также следующим образом.

После интенсивного выделения газов, которые скапливаются вместе с насыщенным водяным паром в баке для дегазации 1 над поверхностью воды, закрывается задвижка 8 и открывается задвижка 6. Бак для дегазации 1 насосом 11 заполняется водой из бака для дегазации 2. Воздух из системы удаляется через задвижку 6. Процесс дегазации протекает по вышеуказанной схеме.

Принцип работы устройства основывается на том, что любая система при изменении каких-либо параметров обязательно приходит в равновесие.

Поэтому образующаяся в баке для дегазации 1 “торичелева пустота” будет заполнена насыщенным паром с давлением, соответствующим температуре насыщения, т.е. по существу температуре окружающей среды.

Устройство обеспечивает глубокую дегазацию воды при малых энергетических затратах, за счет чего и достигается технико-экономический эффект.

Изобретение предназначено для очистки воды от растворенных примесей и может найти применение в энергетике. Устройство включает два герметичных бака для дегазации и емкость для сбора очищенной воды, расположенные вертикально друг над другом. Насос подает неочищенную воду в верхний бак для дегазации через задвижку. Отвод выпара осуществляется по патрубку через задвижку, расположенную над верхним баком для дегазации. Баки для дегазации, а также емкость для сбора очищенной воды соединены между собой трубопроводами, на которых установлены задвижки. Поверхность воды, которая находится в емкости для сбора очищенной воды закрыта гибкой пленкой. Очищенная вода удаляется из емкости для сбора очищенной воды с помощью насоса. Устройство включает также трубопровод, на котором установлен насос для перекачки воды из нижнего бака для дегазации в верхний бак для дегазации. Техническим результатом устройства является обеспечение глубокой дегазации воды при малых энергетических затратах. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для обработки воды, содержащее по меньшей мере два бака для дегазации и емкость для сбора очищенной воды, патрубок отвода выпара, трубопроводы для подвода исходной воды и удаления очищенной с размещенными на них задвижками и насосы для перекачки воды, отличающееся тем, что баки для дегазации и емкость для сбора очищенной воды расположены вертикально друг над другом, при этом ввод воды осуществляют в бак для дегазации, размещенный в вертикальной плоскости над другими баками для дегазации и емкостью для сбора очищенной воды, выход воды из верхнего бака для дегазации связан с входом в бак для дегазации, расположенный под ним, а выход воды из последнего бака для дегазации связан соответственно со входом в емкость для сбора очищенной воды, на поверхности воды в емкости для сбора очищенной воды размещена гибкая пленка, на трубопроводах, соединяющих баки для дегазации и емкость для сбора очищенной воды, установлены задвижки, а патрубок отвода выпара размещен на крышке верхнего бака для дегазации.2. Устройство для обработки воды по п.1, отличающееся тем, что баки для дегазации соединены дополнительно трубопроводом, на котором установлен насос для перекачки воды из нижнего бака для дегазации в верхний.