Аппарат для регенерации и перегрузки фильтрующей загрузки в фильтрах для очистки воды Советский патент 1980 года по МПК B01J1/09 

рующуто загрузку, а среднее распределительное устройство выполнено проницаемым для него и расположено над этой фильтрующей загрузкой. Гидроперегрузка зернистой фильтру Ошей загрузки из данного аппарата в фильтр по фракции крупности в последовательности, диктуемой оптимальным технологическим процессом, достигается путем предварительного псевдоожижения обратным потоком воды нужной фракции зернистого материала до среднэро распределительного устройства (при этом остальная загруйка прижи мается к непроницаемому для нее верхнему распределительному устройству) и вывода ее в рабочий аппарат. Недостатком указанного .аппарат является- то, что в нем невозможно перегружать зернистую фильтрующую заrjDyaKy BI стесненном слое, что умень шает равномерность изменения крупност зерен загрузки и требует при псевдо- ожижении некоторых зернистых загрузок восходящим потоком воды при гкдротраН спортнровке ее по фршодням в фильтр (особенно для фракций большей крупности, например, антрацита в механических фильтрах),/ создания и поддерг шния неэкономичных высоких скоростей движения воды, что приводит к увеличеншо расхода электроэнергии, увеличе диаметров трубопроводов н т,п. Цель изобретения - повышение эффек тивности процесса гидроперегрузки и фильтрования путем обеспечения равномерности изменения убывшоиюй сверху вниз крупности зерен загрз зкй. Поставленная: цель достигается тем, что устройство гидроперегрузки выполнего в виде телескопически установленньгх по оси аппарата труб, вну1-ренняя из которых снабжена расширяющимся книзу усеченным конусом с уплотнение примыкающим к внутренней поверхности корпуса, и фиксатором крайнего верхнего ее положения, а нарулшая неподви но соединена с верхней частью корпуса при этом штуцер подачи воды располож над фиксатором, а штуцер гидроперегру ки под фшссатором. Целесообразно аппарат снабжать ша риками центрирования, устейювпеинымк между внутренней трубой и наружной трубой, вьтолненной с углублениями, в которых размещены шарики. На чертеже представлен общий вид аппарата. 114 Аппарат состоит из корпуса 1, заполенного зернистой загрузкой 2 различной рупности, устройство гидроперегрузки, выполненное в виде телескопически установленных по оси аппарата труб неподвижной наружной 3 и подвижной внутренней 4 с шариками центрирования 5 между ними. Подвижная внутренняя труба 4 снабжена фиксатором 6 верхнего крайнего ее положения. Для подачи уп- равняющей воды предусмотрен штуцер 7 и трубопровод отвода воды с клапаном 8 при подъеме подвижной (внутренней) трубы 4. Штуцер 9 гидроперегрузки размещен под фиксатором 6, Подача воды при перегрузке шихты осушествляется через трубопровод 10, вьрсод шихты при перегрузке - через трубопровод 11, Реагент поступает в аппарат через трубопровод 12, отмыночная вода - через трубопровод 13. В нижней части корпуса размещено нижнее распределительное устройство 14. Трубопроводы 1О и 11 снабжены дренажами с клапанами 15 и 16 соответственно. ,- Подготовка фильтрующей загрузки к рабочему процессу и перегрузка в фильтр осуществляется следующим образом. Восходящим потоком воды, поступающей по трубопроводу 1О при открытом 1слапане 8, вьшодится подвижная труба 4 устройства перегрузки в крайнее положение и фиксируется в нем фиксатором б, после чего по штуцеру 9 при отз рытом клапане 15 вводится зернистая загрузка из фкльтра в аппарат. Подачей воды по трубопроводу 10 и отводе ее через клапан 16 прозводится взрыхляющая промывка истощенной загрузки, которая в результате промывки естественно классифицируется по крупности фракций (меЛ15:ая фра1шия в верхней части, крупная - вниз).. После этого, при использовании аппарата для регенерации ионитов пропускаетсячерез загрузку раствор реагента по трубопроводу 12 с отводом отработанного раствора реагента в дренаж через клапан 15. Затем подачей воды по арубопроводу 13 и отводом ее по дренажу с клапаном 15 производится отмывка отрегенерированной фильтрующей загрузки. В случае же применения аппаратов в схемах с механическими фильтрами, производится только азрьрсляющая промывка путем подачи воды через трубопровод 1О с отводом ее в дренаж через клапан 16. После приготовленной таким образом к рабочему процессу зернистой загрузки ее перегружают в фильтр. Для этого отключается фиксатор 6 и подается по штуце- РУ 7 управляющая вода. В результате этого подвижная труба устройства перегрузки под действием своей тяжести и напора блокирующей воды опускается на слой загрузки. Подавая восходящий поток воды по трубопроводу 1О, одновременно с подачей блокирующезгхэ поток воды по штуцеру 7, осуществляется перегрузка зернистой.фильтрующей загрузки обратно в фильтр в стесненном сло При этом перегружаются сначала вер ние, наиболее мелкие фракции, занимающие в фильтре нижнее положение, а под конец и самые крупные фракции, располагающиеся в фильтре сверху. Таким образом, в фильтре создается обращенный слой загрузки убьшающих по крупности фракций сверху вниз. Для предотвращения подъема подвижной трубы 4 устройства при осуществлеНИИ гидроперегрузки в стесненном слое при одновременной подаче блокирующей воды должно вьтолняться следующее условие Jl V(pTp-pb)(d;:d;j -объем собственно подвижной трубы устройства; -площади сечения соот- 40 ветственно подвижной и неподвижной труб устройства; PTP.A-J -плотность материала, из KOToporxj изготовле- 45 на подвижная труба i плотность воды и гидротранспортируемойсуспензии; - высота подъема под- 50 вижной трубы от крайнего нижнего положения до крайнего верхнего; - длина межтрубного (кольцевого) простран- 55 ства при гидровьЕс узке; скорости движенияводы внутри .трубы и в коль-цевом пространстве (между трубами) соответственно;RH Р, - давление воды над и под устройством; d - внутренний Диаметр трубы подвижной трубы устройства; d «. внешний диаметр неподвижной трубы; Л - коэффициент трения межтрубного (кольцевого) пространства, по которому движется блокирующая вода; Л„ - коэффициент трения трубы, по которой движется перегружаемая масса. Применение аппарата дает большой экономический эффект, который образуется, во-первых, за счет создания обращенного слоя с более равномерным распределением зерен по крупности в слое загрузки и, во-вторых, за счет применений малых расходов воды для гидротранспортировки материала в стесненном слое. При этом в стесненном слое порозность Е не превышает 0,45-0,5, в то время как в псевдоожиженном слое Ег б, 9-1,0. Требуемая скорость движения воды для гидроперегрузки зернис- , того материала(щарообразной формы) определяется по формуле .E.V 2 16 + 0,61 -скорость движения воды при гидроперегрузке; -порозность слоя; 2 - критерий Архимеда; -. диаметр зерен; J3 - плотность воды. Исходя из этой формулы при указанных выше значениях порозностей для гидроперегрузки фракции, например, антрацита, диаметром частицы 1,2 мм (условно),,требуются следующие значения скоростей движения воды: для известного устройства перегрузки в псевдоожиженном слое - 4ОО м/ч; для предлагаемого устройства гидроперегрузки ;в стесненном слое - 60 м/ч. Так, например, для аппарата, диаметром 2,0 м, в известном устройстве требуется насос производительностью 15ОО м / ч и мощностью 6О квт и иаметр трубопровода - 5ОО мм, а в