Дозирующее устройство для опреснителей Советский патент 1992 года по МПК B01F15/04 G01N1/18 

(Л

С

Изобретение относится к технике дис- тилляционного опреснения соленых и морских вод, в частности к судовым опреснительным установкам мгновенного вскипания. Целью является упрощение конструкции и повышение надежности опреснительной установки при введении жидкого противонакипного реагента, плотность которого выше плотности воды. Устройство отличается совмещением в одном проточном бачке емкости для дозируемого реагента и узла смешения, которые разделены диском с уравновешивающими грузами и кольцевым зазором между диском и корпусом бачка, причем гибкий шланг подачи опресняемой воды закреплен на диске так, что струя воды, вымывающая реагент, подается в горизонтальной плоскости, 2 ил.

Изобретение относится к технике дис- тилляционного опреснения соленых и морских вод, в частности к судовым опреснительным установкам мгновенного вскипания.

Известно дозирующеэ устройство, позволяющее повысить качество смешения и обеспечить экономичное расходование каждого реагента за счет автоматического регу- лирования его дозы, подаваемой на смешение, в зависимости от параметров потока воды.

В данной установке переменный расход воды регулируется трубой Вентури, а поступление реагента из емкости в камеру смешения регулируется стабилизатором. Перекачка реагента из камеры дозирования в камеру смешения осуществляется электором.

Данное дозирующее устройство отличается конструктивной и эксплуатационной сложностью.

Наиболее близко к предлагаемому устройство, включающее емкость для дозируемого реагента и узел смешения.

В емкости для дозируемого реагента хранится при атмосферном давлении запас жидкого реагента, необходимый для определенного периода работы между зарядками бачка (вахта, смена, сутки). Для смешения реагента с опресняемой водой под давлением, существенно превышающим атмосферное давление, используется электроприводной плунжерный насос с регулируемой производительностью, достигаемой изменением длины рабочего плунжера.

Недостатками известного устройства являются сложность и невысокая надежность, особенно при малой производительности. Кроме того, устройство громоздко.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности опресни ч|GJ О

ел о о

тельной установки при введении жидкого противонакипного реагента, плотность которого выше плотности воды.

Поставленная цель достигается тем, что емкость для дозируемого реагента и узел смешения совмещены в одном проточном бачке и разделены поплавком с уравновешивающими шайбами и кольцевым зазором между поплавком и корпусом бачка, при этом гибкий шланг подачи опресняемой во- ды закреплен на поплавке так, что струя воды, вымывающая реагент, подается в горизонтальной плоскости.

Кроме того, ширина кольцевого зазора между поплавком и корпусом бачка состав- ляет до 1 % диаметра бачка.

В предлагаемом устройстве реализуется диффузионный способ подачи реагента в опресняемую воду.

Отличительными признаками предлага- емой конструкции являются использование нижней части бачка для противонакипного реагента с более высокой плотностью, чем плотность опресняемой воды; разделительного поплавка с уравновешивающими шай- бами, позволяющими подбирать массу поплавка такой, чтобы он тонул в воде, но всплывал в реагенте, а также направление струи воды в плоскости поплавка, что при определенном зазоре (до 1 % диаметра бач- ка) и при подаче воды в количестве, соответствующем скорости ее подъема в бачке 0,05-0,1 м/мин, обеспечивает в зазоре конвективную диффузию реагента, достаточную для его равномерной подачи.

На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - схема подключения бачка к трубопроводу подачи воды.

Устройство, как показано на фиг. 1, состоит из проточного бачка 1 с поплавком 2, между которыми по всей периферии предусмотрен боковой зазор. Объем и масса поплавка подобраны такими, чтобы он тонул в воде, но не тонул в растворе реагента. Таким образом, если в нижнюю часть бачка залить реагент, а через верхнюю часть пропустить воду, то поплавок будет всегда разделять воду и реагент, Однако на периферии поплавка в зазоре сохраняется контакт этих жидкостей, что обеспечивает диффузию реагента в воду.

Интенсивность диффузии усиливается по мере увеличения пропуска воды, для чего должно быть предусмотрено подключение бачка параллельно основному трубопроводу подачи питательной воды (фиг. 2), а в конструкции бачка - подвод воды от входного штуцера с регулирующим клапаном 3 к

поверхности поплавка посредством гибкого шланга 4.

Кроме клапана 3, предусмотрены для отключения бачка при перезарядке клапан 5 на отливном штуцере, а также клапан 6 и воронка 7 для заливки реагента. На поплавке размещены уравновешивающие грузы. Контроль за темпом расхода реагента производят по положению поплавка 2 через смотровые стекла 8.

Реагент заливают в нижнюю часть бачка, под поплавок, а в верхней части, над поплавком, протекает часть опресняемой воды, которая подводится к поверхности поплавка по гибкому шлангу.

В кольцевом зазоре уровень раздела реагента и воды устанавливается около середины высоты поплавка. Для этого масса М поплавка в сборе должна удовлетворять условию

М V(pp -рь), где V - объем поплавка в сборе;

рр - плотность реагента,

рь - плотность воды.

В соответствии с плотностью реагента необходимая масса определяется подбором числа уравновешивающих шайб различных толщин, устанавливаемых на оси поплавка.

Подача реагента регулируется расходом воды через проточный бачок.

Изготовлен и испытан опытный образец предлагаемого дозирующего устройства для судового комбинированного опреснителя мгновенного вскипания производительностью 60 т/сут, в котором в качестве противо- накипного реагента применен жидкий ингибитор кристаллизации накипи ПАФ-13А в количестве 40 г/ч.

Ингибитор ПАФ-13А представляет собой жидкость темно-коричневого цвета с плотностью 1300 кг/м3, хорошо смешиваемую с водой.

Опытное дозирующее устройство изготовлено в виде цилиндрического бачка с внутренним диаметром 116 мм. Емкость бачка по ингибитору 1,5 дм3.

Поплавок из пенопласта высотой 35 мм весит 450 г и установлен в бачке с кольцевым зазором 1 мм. При величине зазора более 1 % диаметра бачка увеличивается возможность разбавления реагента водой, е результате чего поплавок тонет и дозировка нарушается.

Уровень реагента, хорошо различимый по цвету, устанавливался вблизи верхней плоскости поплавка.

Расход воды через бачок изменялся в пределах 220-1000 см3/с.

При постоянном расходе воды отмечено равномерное опускание поплавка, соответствующее вымыванию реагента из зазора. Плотность реагента за 24 ч испытаний осталась практически неизменной, по- скольку ее снижение не превосходило 5% исходного значения.

В отличие от известного устройства предлагаемой конструкции дозирующего устройства вместо расходного применен проточный бачок с общим корпусом для объема реагента и опресняемой воды. Поплавок с зазором без подачи воды разделяет среды, а при подаче обеспечивает дозировку за счет конвективной диффузии. Эти кон- структивные отличия в совокупности позволяют избавиться от дозерного наноса.

Предлагаемое устройство обеспечивает малый расход реагентов (ингибиторов кристаллизации накипи ПАФ-13А, ОЭДФК, ИОМС и др.), который не превышает 3-5 см на 1 м3 воды.

Это позволяет упростить и удешевить оборудование для введения противонакип- ных реагентов в опресняемую воду, которая

5

i4

подается в опреснитель под избыточным давлением, и повысить надежность опреснительной установки в целом.

Формула изобретения

Дозирующее устройство для опреснителей, содержащее емкость с патрубками для подвода и отвода жидкости, внутри которой размещен датчик, разделяющий емкость на полость с водой и полость с реагентом, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено гибким шлангом, входной конец которого соединен с патрубком для подвода воды, а выходной конец закреплен на горизонтальной плоскости диска, причем диск размещен в полости емкости с возможностью свободного перемещения вдоль вертикальной оси емкости, установлен внутри нее с кольцевым зазором и выполнен из материала с плотностью, меньшей плотности дозируемого реагента, а выходной конец шланга подведен к зазору между диском и внутренней стенкой емкости.

J

/

Щиг.1

Фиг. Z