Электродиализный опреснитель циркуляционного типа Советский патент 1983 года по МПК B01D13/02 

Изобретение относится к опресни тельной технике, а именно, к электр диализным опреснителям с ионообмен ными мембранами. Известен электродиализный опрес нитель циркуляционного типа, состо щий из элёктродиализатора с контурами опресненной воды, рассола и промывки электродных камер, вклю чающих емкости, циркуляционные нас сы, трубопроводы для подвода опрес няемой воды и слива опресненной во ды и рассолов и соответствующую за порную арматуру Cl Недостатком известной конструкции является то, что она не приспо соблена для работы в условиях, свя занных с наличием статических и Динамических наклонов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электродиализатор циркуляционного типа для опреснения воды, состоящий из электродиализатора с контурами дилюата, рассола и промывки электродных камер и емкостями, сна женными насосами погружного типа, И импеллерами, расположенными на оси этих насосов на уровне крышек и днищ емкостей, полость которых соединена с полостью баков, атмосферой для верхних импеллеров и сливными трубопроводами для нижних импеллеров, датчик верхнего уровня и переливное устройство, размещенное в баке проко вки электродных камер, трубопроводы заполнения баков опреснения с запорным клапаном 23Недостатком известного электродиализного опреснителя является то, что в условиях статических и динамических наклонов происходит обнажение всасывакнцей полости верх них насосов опреснительного и рассольного трактов, что приводит к уменьшению подачи воды в электро- диализатор и тем самым к снижению эффективности и надежности устройства, так как уменьшение Р51схода воды через электродиализатор нарушает работу в деполяризационном.ре жиме. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности работы опреснителя в условиях статических и динамических наклонов. Указанная цель достигается тем, что в опреснителе циркуляционного типа, содержсццем электродиализатор с контурами дилюата, рассола и промывки электродных камер и емкос тями , снабженными насосами погружного типа, и-импеллерами, расположёнными на оси этих йасосов на уровне КЕШшек и днищ емкостей, полость которых соединена с полостью баков, атмосферой для верхних импеллеров и сливными трубопроводами для нижних импеллеров, датчик верхнего УРОВНЯ и переливное устройство, размещенное в баке промывки, электродных камер, трубопроводы-заполнения баков опреснения с запорным клапаном, насосы дилюатного и рассольного трактов снабжены дополнительными, импеллерами, расположенными на оси насоса между верхним импеллером и рабочим органом насоса, полости дополнительных импеллеров соединены с выходными штуцерами дилюатного и рассольного трактов электродиализатора, а также с полостями баков и всасывающей полостью насосрв, причем импеллеры выполнены с нагнетающими сторонами, обращенными в сторону рабочих органов насосов. На фиг. 1 схематично изображен электродиализный опреснитель циркуляцио ного типа; на фиг. 2 - устройство размещения насоса в баке дилюата. Электродиализный опреснитель состоит из электродиализатора 1, баков 2 дилюата, баков 3 рассола, баков 4 промывки электродных камер с переливным устройством 5, погружных насосов 6-8 двухстороннего всасывания, датчиков 9 солесодержания, электродвигателя 10 с ремнем 11, запорного клапана 12, распределительной камеры -13 с дросселирующими отверстиями 14, 15 и воздушкой 16, размещенного в баке 4 датчика 17 верхнего уровня, четырехходового краНа 18, трубопровода 19 заполнения и трубопроводов 20-22 слива дилюата, рассола, промывки элек тродных KciMep соответственно, трубопроводов 23 и 24 питания электродных камер и возврата промывного раствора соответственно, соединиТ-ельНых трубопроводов 25-37, а также пульта управления и устройства изменения полярности электродиализатора (не показаны X Циркуляционные насосы 6-8 содержат нагнетающую часть, образованную двумя парами нарезок 38 и 39, верхние и нижние импеллеры 40 И 41, отверстия 42 и 43 в корпусах, нагнетательные и сливные штуцеры 44 и 45 соответственно, подшипниковые узлы 46 и шкивы 47. , Насосы б и 7, кроме того, снабжены промежуточными импеллерами 48, отверстиями 49 и входными штуцерами 50. Выходные штуцеры рассольного и дилюатного трактов электродиализаторе трубопроводами 27 и 31 присоединены непосредственно к входным штуцерам 50 полости промежуточных импеллеров насосов б и 7.

Опреснитель работает следующим образом.

При пуске насосов 6-8 и одновременном открытии запорного клапана 12 исходная вода через- запорный клапан 12 и трубопровод 19 поступает в распределительную камеру 13 и через верхние края трубопроводов

33и 34 заполняет баки 2 и 3 дилюата и рассола соответственно. Поступающая в баки 2 и 3 исходная вода циркулирует по контурам дилюата и рассола. При этом удержание растворов в этих баках осуществляется за счет нижних импеллеров 40, а вода из баков удаляется чере верхние импеллеры 41 в атмосферу. После заполнения баков 2 и 3 верхние импеллеры 41 предотвращают выход воды из баков в атмосферу, поступление воды в эти баки прекращается, а уровень воды в распределительной камере повышается выше верхнего края трубопровода 36, через который исходная вода поступает на заполнение бака 4.

Поступающая в бак -4 исходная вода циркулирует по к 3нтуру промЕлвки электродных камер. После достижения заданного уровня срабатывает датчик верхнего уровня, запорный клапан 12 .закрывается, подается напряжение на электродиализатор 1.

Исходный раствор в контурах дилюата, рассола и промывки электродных камер многократно циркулирует через электродиализатор 1, в резултате чего солесодержание исходного раствора в контуре дилюата уменьшается, а в контуре рассола возрастает .

Уменьшение солесодержания раствора вконтуре дилюата сопровождается электроосмотическим переносом воды через мембраны электродиализатора 1. Это приводит к уменьшению уровня раствора в баке 2 дилюата и кувеличению объема рассола в баке 3. При этом рассол из бака 3 поступает через трубопровод

34в распределительную кг1меру и сли1аается из нее через дросселирующее отверстия 14 и трубопроводы

и 22. При изменении полярности

электродиализаторс, что направлено °на предотвращение отложений на ионообменных мембранах, с помощью четырехходового крана 18 изменяется назначение контуров, т,е. кон

тур рассола становится дилюатным, а контур дилюата - рассольным.

Сохранение производительности насосов 6 и 7 в баках 2 и 3 независимо от уровня раствора в них

0 и в условиях статических и динамических наклонов достигается подводом раствора от электройиализатора в полость насоса между промежуточным импе.ллером 48 и верхней

5 нарезкой 38. При этом половина

поступающего раствора через нарезку 38 подается в нагнетательньй штуцер 44 насоса, а вторая половина раствора поступает через отверстия

0 49 во внутреннюю полость баков 2 и 3 и затем через отверстия 43 и нижние нарезки 39 насоса также подается в нагнетательный штуцер 44.

5 После окончания процесса опреснения по сигналу датчика 9 солесодержания снижается иапряже.ние с электродиализатора и с мотора насосов - начинается слив растворов из опреснителя, который осуществляется через нижние импеллеры 4и насосов, трубопроводы 20 и 21 и . четырехходовой кран 18, а раствор иэ бака 4 промывки электродных камер сливается через импеллер 40 и трубопровод 22. При этом поступление воздуха в баки 2-4 осуществляется верхние импеллеры 41.

После опорожнения циркуляционных контуров по сигналу реле времени происходит пуск насосов 6-8, отк1Ж1вается запорный клапан 12 и цикл опреснения повторяется.

Изобретение, независимо от уровня жидкости в баках и наклона опреснителя, обеспечивает номинальную производительность циркуляционЬых насосов, что стабилизирует расход жидкости через электродиализатор и тем самым предотвращает поляризад цию ионообменных мембран и образование на них осадков труднорастворимых соединений.

;

ЭЛЕКТРОДИаЛИЗНЫЙ ОПРЕСННТБЛЬ ЦИРКУдацИОННОГО ТИПА, содержащий электродиализатор с контурами дилюата, рассола и промывки электродных камер и емкостями, снабженными йасосами погружного типа, и импеллерами, расположенными на оси . этих насосов на уровне крквиек. и днищ «костей, полость которых соединена с полсятью баков, атмосферой для верхних импеллеров и сливными трубопроводам для нижних импеллеров, датчик верхнего уровня и переливное устройство, размещенное в баке .промывки электродных камер, трубопроводы заполнения баков опреснения с запорнш4 клапаном, отличающийся тем, , с целью повышения эффективности и надежности работы в условиях статических и динамических наклонов, насосы дилюатвого и рассольного трактов снабжены дополнительными икшеллерсши, расположеншАШ на оси насоса между верхним импеллером н рабочим органом Насоса, полости допопнитель1а1х импеллеров соединены с выходньою штуцерами дилюатного и рассольйо1ч трактов электродиализатора, а также с полостями баков и всасывающей полостью насосов, придем импеллеры шшолнены с нагнетающими сторонами, обращенными 8 сторону рабочих органов насосов.