Осветлитель жидкости Советский патент 1992 года по МПК B01D21/02 B01D21/24 C02F1/52 

Изобретение относится к устройствам для очистки различных загрязнений жидкостей и может быть использовано для очистки загрязненных жидкостей в различных отраслях народного хозяйства, в том числе 1 и на предприятиях коммунального хозяйства.,

Известны аппараты для очистки загрязненных жидкостей, включающих седиментационные элементы, выполненные в виде концентрично расположенных основанием вверх конусов, сливной желоб, загрузочные и разгрузочные устройства.

Недостатком таких устройств является их малая производительность и низкий эффект осветления.

Целью изобретения является повыше- ние производительности аппарата и эффективности очистки жидкости в нем.

В аппарате на впускной трубе установлен струйный насос, к всасывающей камере которого присоединены шламоотводящие патрубки гидроциклонов, расположенных на выходных nafpylfax осветлителя, и выпускные патрубки дозатора реагентов, выпускные цилиндроконические насадки четных седиментационных конусов и внутренние нечетные седиментационные конусы в верхней части имеют на своей внешней .поверхности неподвижные направляющие лопасти, расположенные с наклоном относительно вертикальной оси, а к выходному срезу диффуза струйного насоса крепится направляющий элемент, состоящий из трубы со сквозными прорезями и установленных на внешней поверхности трубы заслонок, образующих тангенциально ориентированные каналы.

Прорези на внешней поверхности направляющего элемента выполнены под углом к вертикальной оси осветлителя, равным углу полураствора конуса первой осадительной камеры, а в нижней части внутренней поверхности этой камеры на расстоянии 7-10 мм от этой поверхности установлена коническая сетчатая преграда, верхний срез которой находится на уровне верхнего края прорези на внешней поверхности направляющего аппарата.

В нижней части направляющего аппарата к трубе крепится коническое основание, в котором выполнено отверстие для отвода скапливающихся частиц загрязнений.

На фиг.1 представлен осветлитель жидкости, продольный разрез; на фиг,2 - тоже, поперечный разрез; на фиг.З - направляющий аппарат с вертикальными прорезями, вид сбоку; на фиг.4 - то же, поперечный разрез; на фиг.5 - выходной цилиндрокойи- ческий насадок, вид сбоку; на фиг.б - разрез А-А на фиг.5; на фиг.7 - направляющий аппарат с наклонными прорезями, вид сбоку.

Осветлитель жидкости состоит из струйного насоса, который представляет собой совокупность всасывающей камеры 1 и диффузора 2, крышки 3, седиментационных конусов 4-8, желоба 9, гидроциклона 10, выпускных патрубков 1, выпускных цилинд- роконических насадок 12, имеющих центральный патрубок 13 и направляющие лопасти 14 и дозатора 15 реагентов. Всасывающая камера 1 струйного насоса соединена с впускной трубой 16, шламо- отводящим патрубком 17 гидроциклона 10

и выпускным патрубком 18 дозатора 15 реагентов.

Внутренние нечетные седиментационные конусы 4 и 6 имеют на своей внешней

поверхности направляющие лопасти 19, расположенные с наклоном относительно вертикальной оси.

К выходному срезу 20 диффузора 2 струйного насоса крепится направляющий

0 элемент, состоящий из трубы 21 со сквозными прорезями 22 и установленных на внешней поверхности трубы заслонок 23, образующих тангенциально ориентированные каналы 24. Прорези на внешней

5 поверхности направляющего элемента выполнены под углом к вертикальной оси осветлителя, равным углу полураствора конуса первой осадительной камеры, а в нижней части 25 внутренней поверхности

0 этой камеры на расстоянии 7-10 мм от этой , поверхности установлена коническая сетчатая перегородка 26, верхний срез 27 которой находится на уровне верхнего края 28 прорези 22 на внешней поверхности на5 правляющего элемента. В нижней части направляющего элемента к трубе 21 крепится коническое основание 29, в котором выполнено отверстие 30 для отвода скапливающихся частиц загрязнений.

0 В нижней части четных седиментационных конусов 5 и 7 установлены шламоотводящие трубки 31, обеспечивающие сброс шлама из четных конусов непосредственно в нижнюю часть нечетных конусов 6 и 8.

5 Гидроциклон 10 имеет сборник 32 шлама.

Осветлитель жидкости работает следующим образом.

Очищаемая жидкость с дозированным количеством реагентов (коагулянтов, флоку

0 лянтов и др.) и самой мелкой фракцией ре- циркулирующего в осветлителе шлама, улавливаемого гидроциклоном 10, подается во всасывающую камеру 1 струйного насоса и через его диффузор 2 направляется в пер5 вый осадительный (седиментационный) конус 4, где из нее в результате изменения направления ее движения выделяется самая крупная фракция механических загрязнений, которая выводится из аппарата по

0 шламоотводящему выпускному патрубку 11, а жидкость, продолжая движение, переливается через конус 4, снова изменяет направление своегр движения на противоположное (сверху вниз) и, взаимодействуя с

5 направляющими лопастями 19, приобретает направленное вращательное движение внутри второго седиментационного конуса 5.

С целью создания направленного вращательного движения жидкости внутри первого седиментаиионного конуса 4 к выходному срезу 20 диффузора 2 струйного насоса крепится направляющий элемент, прорези с накладками которого обеспечивают создание тангенциальной составляющей скорости движения жидкости на входе в конус 4.

Оптимальной величиной скорости выхода потока жидкости из направляющего элемента является 5-6 м/с, так как дальнейшее увеличение скорости приводит к значительному увеличению перепада давления, а значит к увеличению мощности насосной группы, подающей жидкость в осветлитель, и к увеличению веса конструкции. При меньших скоростях полученная центробежная сила недостаточна для преодоления инерционных сил частиц загрязнений.

Таким образом первый седимент ацион- ный конус 4 выполняет роль второй ступени камеры смешения основных реагентов и ре- циркулирующего в осветлителе шлама. Дополнительное закручивание потока жидкости прорезями с накладкэми направляющего элемента приводит к равномерному распределению исходного потока очищаемой жидкости внутри осадительного конуса 4 и формированию фильтрующего слоя взвешенного осадка, образующегося в осветлителе в результате гидролиза коагулянтов и их взаимодействия с флокулянта- ми.

При 3TON1 вращающаяся жидкость с частицами загрязнения проходя через расположенную в нижней части первого седиментационного конуса 4 коническую сетчатую перегородку 26 теряет скорость и заторможенные частицы загрязнения выпадают в осадок и удаляются через шламоот- водящую трубу 11.

Во втором седиментационном конусе 5 жидкость также имеет направленное вращательное движение, что, как и в конусе 4, увеличивает путь прохождения ее внутри соответствующей секции осветлителя, а следовательно, способствует за счет улучшения перемешивания, более полной очистке от загрязнений широкого класса дисперсности, вплоть до коллоидных размеров.

Двигаясь по центральному патрубку 13 выпускного цилиндроконического насадка 12, жидкость перетекает в следующий нечетный (третий) седиментационны и конус 6. При этом поток жидкости проходит через коническую часть насадка 12 и изменяет свое направление на противоположное (снизу вверх). С помощью направляющих лопастей 14 насадки 12 жидкость приобретает вращательное движение в объеме

третьего конуса 6. Шлам, образовавшийся в объеме второго осадительного конуса 5, через шламоотводящие трубки 31 подается в нижнюю зону нечетного конуса б, где он 5 смешивается со шламом, образующимся е объеме третьего конуса 6, и выводится из него по выпускному патрубку 11.

Таким образом, в нечетных конусах, считая от места ввода очищаемой жидкости

0 в осветлитель, вращающаяся жидкость движется снизу вверх, что способствует выделению механических загрязнений из нее. сбору их на стенках конусов и удалению загрязнений из аппарата через систему

5 труб 11. Переливаясь через верхний край нечетных конусов, жидкость приобретает снова вращательное движение в системе лопастей 19 и движется сверху вниз, способствуя уплотнению осадка и перетоку его п

0 нечетные конуса через систему труб 31.

Очищенная в конических секциях освет лителя жидкость собирается в колыдевол желобе 9, отк/да непрерывно поступает и систему гидроциклонов 10, где окончатель

5 но освобождается от загрязнений, которые непрерывно отсасываются из сборника 32 шлама гидроциклона 10 во всасывающую камеру 1 струйного насоса, где смешивают ся с жидкостью, поступающей на очистку.

0 выполняя в ней функции центров образования хлопьев осадка.

Очистка жидкости в осветлителе происходит в турбулентном режиме, способствующем выделению загрязнений из объема

5 очищаемой жидкости и из самого аппарата, исключая забивание загрязнениями системы переточных 31 и выпускных 11 труб. В последнем седиментационном конусе поток жидкости приобретает ламинарный режим,

0 что способствует более полному выделению загрязнений из потока жидкости. Окончательная очистка жидкости достигается в турбулентном режиме в системе гидроциклонов 10.

5 Введение химических реагентов из дозатора 15 через его выпускные патрубки 18 во всасывающую камеру 1 струйного насоса обеспечивает дополнительную степень очистки жидкости и высокую эффективность ап0 парата.

Формула из обретен и я 1. Осветлитель жидкости, содержащий седиментационные камеры, выполненные в 5 виде концентрично расположенных основанием вверх конусов, четные из которых имеют выпускные цилиндроконические насадки, сливной желоб, крышку, впускную трубу и выходной патрубок, отличающийся тем, что, с целью повышения

эффективности очистки и производительности аппарата, он снабжен дозатором реагентов, гидроциклоном, расположенным на выходном патрубке, установленным на впускной трубе струйным насосом, всасывающая камера которого сЬединена с шламоотводящим патрубком гидроциклона и выпускным патрубком дозатора реагентов, и .направляющим элементом, закрепленным на выходе диффузора струйного насоса и выполненным в виде трубы со сквозными прорезями и заслонок, установленных на внешней поверхности трубы с образованием .тангенциально направленных каналов, при этом выпускные цилиндроконические насадки четных се- диментационных конусов и внутренние нечетные конусы в верхней части снабжены направляющими лопастями, закрепленными на их внешней поверхности с наклоном относительно вертикальной оси.

2.Осветлитель по п. 1,отличающийся тем, что он снабжен размещенной

в нижней части первой по ходу потока седи- ментационной камеры на расстоянии 7-10 мм от ее внутренней поверхности конической сетчатой перегородкой, верхняя кромка которой расположена на уровне верхнего

края прорезей трубы направляющего элемента, при этом прорези направляющего, элемента расположены под углом к вертикальной оси, равным углу полураствора конуса первой по ходу потока

седиментационной камеры.

3.Осветлитель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что направляющий элемент в нижней части снабжен коническим основанием с отверстием для отвода загрязнений.

Изобретение относится к устройствам для очистки различных загрязненных жидкостей и может быть использовано для очистки загрязненных жидкостей в различных отраслях народного хозяйства, в том числе и на предприятиях коммунального хозяйства. Цель изобретения- повышение эффективности очистки и производительности аппарата. Осветлитель жидкости оснащен струйным насосом, установленным на впускную трубку. К всасывающей камере насо- са подсоединены шламоотводящие патрубки гидроциклонов, расположенных на выходных патрубках осветлителя, и выпускные патрубки дозатора реагентов. Выпу2 скные цилиндроконические насадки четных сендиментационных конусов и внутренние нечетные сендиментационные конусы и верхней части имеют на своей внешней поверхности нег эдвижные направляющие ло пасти, расположенные с наклоном относительно вертикальной оси, а к выходному срезу диффузора струйного насоса крепится направляющий элемент, состоящий из трубы со сквозными прорезями и установленных на внешней поверхности трубы заслонок, образующих тангенциально-ориентированные каналы Прорези на внешней поверхности направляющего аппарата выполнены под углом к вертикальной оси осветления, равным углу пол- ураствора конуса первой осадительной камеры, а в нижней части внутренней поверхности этой камеры на расстоянии 7-10 мм от ее поверхности установлена коническая сетчатая перегородка, верхний срез которой находится на уровне верхнего края прорези на внешней поверхности направляющего элемента. В нижней части направляющего элемента к трубе крепится коническое основание, в котором выполнено отверстие для отвода скапливающихся частей загрязнений. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. сл С -ч го Ч оэ о 00