Ионообменный аппарат Советский патент 1984 года по МПК B01J47/02 B01D33/16 

Изобретение относится к устройствам для очистки воды ионообменом и может быть использованов теплоэнергетике, химической промышленности, радиоэлектронике и других отраслях народного хозяйства.

Известен аппарат для проведения непрерывного ионного обмена, в котором ионообменная смола в виде пульпы движется между камерами сорбции, десорбции и отмывки l,

I Недостатком этого устройства является то, что при движении ионообменная смола измельчается и теряе свои свойства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ионообменный аппарат барабанного типа, содержащий корпус с патрубком для подачи исходной воды, установленный в корпусе горизонтально на приводном валу сетчатый барабан с каркасом и торцовьми крышками, разделенный радиальными перегородками на секции, в которых размещен ионо обменный материал. Исходная вода поступает по подводящему патрубку в верхнюю часть аппарата, проходит через слой ионообменного материала, расположенного во вращающемся барабане, и выходит .очищенная через вну реннюю полость барабана по отводяще му патрубку, присоединенному к приводному валу 2 J.

Недостатком известного аппарата является то, что при прохождении очищаемой жидкости через, ионообменный материал высота и плотность его в течение каждого рабочего цикла изменяется вследствие того, что при обрабатывании ионообменный материал уменьшаеГся в объеме. Это приводит к отсутствию стабильности качества очистки жидкости в течение каждого рабочего цикла.

Кроме того, очищаемая жидкость, проходя через ионообменный материал имеет различное гидросопротивление, а энергозатраты на ее прохождение выбраны по наибольшему гидроСопротивлению, и, следовательно, при частичном срабатывании слоя, т.е. при уменьшении гидросопротивления, энергия используется нерационально.

Недостатком устройства является также повьлиенная металлоемкость, обусловленная тем, что каркас выполнен в виде перфорированной обечайки которая требует большого расхода металла.

Цель изобретения - обеспечение постоянной плотности и высоты рабо чего слоя ионообменной смолы, а также снижение металлоемкости конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что ионообменный аппарат, содежащий корпус с патрубком для подвода очищаемой жидкости, расположенный в корпусе сетчатый барабан с какасом и торцовыми крышками, установленный по оси барабана перфорированной приводной вал с патрубком для отвода фильтрата, и ионообменную смолу, размещенную внутри барабана, снабжен вбодом, установленным вокруг средней части барабана, и эластичными камерами, в ободе и крышках выполнены отверстия для прохода очищаемой жидкости, а камеры герметично присоединены к крышкам и обод вокруг отверстий.

Кроме того, каркас выполнен из стержней, один конец которых прикрелен к крышкам, а другой к ободу.

На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, начало рабочего цикла; на фиг. 2 - то же, конец рабочего цикла; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Ионообменный аппарат состоит из корпуса, в котором в подшипниках 1 установлен полый вал 2, на которсяи при помощи шпонок 3 укреплены крышки 4. С наружной стороны крышки 4 стянуты шпильками 5 и гайками 6. На каждую шпильку одеты две втулки 7, между которыми находится перфорированный обод 8. Св.ерху крышки обтянуты металлической сеткой 9, которая закреплена хомутами 10 и болтами 11.

Средняя часть полого вала 2 имее перфорированную поверхность, которая обтянута сеткой 12 к закреплена хомутами 13 при псмощи болтов 14 и гаек 15. Один конец сетки 9 закреп:лен пластиной и болтами 16, а второй конец закреплен на шарнирном каркасе крышки 17 люка болтами 18. Объем внутренней части барабанамежду сетками 9 и 12 заполянется через крьаику 17 люка фильтрованным мате-: риалом или ионообменной смолой. При закрытой крышке 17 люка сетка 9 находится в натянутом состоянии, а сама крышка 17 люка закрепляется болтами 19, которые ввертываются в кронштейн 20. Рабочим органом аппарата является барабан, который помещен в герметически закрытый корпус, имеющий входной штуцер 21 и штуцер 22 для удаления крупного осадка.

Крышки 4 и перфорированный обод имеют отверст.ия, через которые исхоная жидкость имеет доступ к эластичным камерам 23, которые прикреплены к крышкам и ободу с внутренней стороны барабана.

Аппарат работает следующим образом .

Исходная жидкость проходит через п1туцер 21 корпуса и идет через сетку 9, проходит через ионообгленную смолу и сетку 12 и поступает в отверстие полого вала 2, откуда идет

к потребителю. Периодически через штуцер 22 удаляют крупный осадок. Ионообменная смола уменьшается на 10% своего первоначального объема при срабатывании, а также вследствие длительного механического трения ее частиц. Давление исходной жидкости, проходящей через торцовые .отверстия в крышках 4 и в ороде перфорированного обода 8, давит на эластичные камеры 23 и поджимает ионообменную смолу, находящуюся внутри барабана, обеспечивая ей Постоянную плотность.

при этом ограничивается механическая подвижность между частицами. При регенерации барабанный фильтр отключается от рабочей -системы-и меняется на другой такой же фильтр с очищенным фильтровальным материалом.

Предлагаемый аппарат обеспечивает стабильное качество очистки жидкости и позволяет снизить расход металла на его изготовление, так как при незначительном расходе металла на перфорированный обод резко снижается расход металла на втулки.

1. ИОНООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с патрубком для подвода очищаемой жидкости, расположенный в корпусе сетчатый барабан с каркасом и с торцевыми крьдиками, установленный по оси барабана перфорированный приводной вал с патрубком для отвода фильтрата, и ионообменную,,смолу, размещенную внутри барабана, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения постоянной плотности и высоты рабочего слоя ионообменной смолы, он снабжен ободом, установленным вокруг средней части барабана, и эластичными камерами, в ободе и крышках выполнены отверстия для прохода очищаемой жидкости, а камеры герметично присоединены к крышкам и ободу вокруг отверстий. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости, каркас выполнен из стержней, один конец которых прикреплен к крышкам, а другой к ободу. § (Л с а 00 05 4;:

f7

5