RU100921U1

RU100921U1 - SALT SYSTEM FOR WATER SOFTENING FILTERS

Info

Publication number: RU100921U1
Application number: RU2010133894/05U
Authority: RU
Inventors: Михаил Станиславович Краснов; Евгений Владимирович Вихирев; Сергей Геннадьевич Артемьев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Водные технологии "Атомэнергопрома"
Priority date: 2010-08-16
Filing date: 2010-08-16
Publication date: 2011-01-10

Abstract

1. Система солевого хозяйства для фильтров умягчения воды, включающая емкость гидродинамического перемешивания солевого раствора и линию циркуляции приготавливаемого солевого раствора, включающую перекачивающий насос, трубопроводы и, по крайней мере, одну струйную насадку, отличающаяся тем, что система снабжена дополнительной емкостью, соединенной с емкостью гидродинамического перемешивания переливной трубой с возможностью осуществления круговой циркуляции приготавливаемого раствора и снабженной фильтром механических примесей, а, по крайней мере, одна струйная насадка расположена тангенциально внутренней поверхности емкости гидродинамического перемешивания. ! 2. Система солевого хозяйства по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, одна струйная насадка расположена на расстоянии от дна емкости гидродинамического перемешивания солевого раствора, составляющем от 1/10 до 1/3 высоты емкости. ! 3. Система солевого хозяйства по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, одна струйная насадка расположена под углом от 0 до 80° по отношению к стенке емкости и под углом от 10 до 85° по отношению ко дну емкости. ! 4. Система солевого хозяйства по п.1, отличающаяся тем, что емкость гидродинамического перемешивания солевого раствора и дополнительная емкость выполнены различной высоты, при этом переливная труба расположена на расстоянии от дна емкости с меньшей высотой, составляющем от 1/2 до 3/4 ее высоты. ! 5. Система солевого хозяйства по п.1, отличающаяся тем, что она содержит дополнительный резервный насос. ! 6. Система солевого хозяйства по п.1, отличающаяся тем, что емкость гидродинамического перемешивания солевого ра 1. A salt management system for water softening filters, including a hydrodynamic mixing tank of a saline solution and a circulation line of a prepared saline solution, including a transfer pump, pipelines and at least one jet nozzle, characterized in that the system is equipped with an additional tank connected to the tank hydrodynamic mixing by an overflow pipe with the possibility of circular circulation of the prepared solution and equipped with a filter of mechanical impurities, and at least one jet nozzle is located tangentially to the inner surface of the reservoir of hydrodynamic mixing. ! 2. The salt management system according to claim 1, characterized in that at least one jet nozzle is located at a distance from the bottom of the reservoir of hydrodynamic mixing of the salt solution, comprising from 1/10 to 1/3 of the height of the tank. ! 3. The salt management system according to claim 1, characterized in that at least one jet nozzle is located at an angle from 0 to 80 ° with respect to the vessel wall and at an angle from 10 to 85 ° with respect to the vessel bottom. ! 4. The salt management system according to claim 1, characterized in that the capacity of the hydrodynamic mixing of the salt solution and the additional capacity are made of different heights, while the overflow pipe is located at a distance from the bottom of the tank with a lower height, comprising from 1/2 to 3/4 of it heights. ! 5. The salt management system according to claim 1, characterized in that it contains an additional standby pump. ! 6. The salt management system according to claim 1, characterized in that the hydrodynamic mixing capacity of the salt solution

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к системам растворения твердых веществ и предназначена для приготовления раствора соли, используемого в дальнейшем при регенерации ионообменных фильтров, а также электролитического получения активного хлора или солевых растворов для обработки скважин.The utility model relates to systems for dissolving solids and is intended for the preparation of a salt solution, which is later used in the regeneration of ion-exchange filters, as well as for the electrolytic production of active chlorine or salt solutions for treating wells.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Из уровня техники известен растворитель для растворения твердых частиц в жидкой фазе, раскрытый в патенте RU №2035982, опубликованном 27.05.1995. Растворитель содержит цилиндроконический корпус, циркуляционный контур, насос перекачивания, расположенный по оси корпуса струйный аппарат с диффузором, камерой смешения, приемной камерой и соплом. На нижнем конце всасывающего патрубка растворителя расположен рассекатель, прикрепленный к входу в приемную камеру струйного аппарата.The prior art solvent for dissolving solid particles in the liquid phase, disclosed in patent RU No. 2035982, published 05/27/1995. The solvent contains a cylinder-conical housing, a circulation circuit, a pump for pumping, an inkjet apparatus with a diffuser, a mixing chamber, a receiving chamber and a nozzle located along the axis of the housing. At the lower end of the suction pipe of the solvent is a divider attached to the entrance to the inlet chamber of the inkjet apparatus.

Недостатком данного растворителя является то, что его нельзя использовать для интенсивного растворения твердой фазы, содержащей крупные частицы, такой как слежавшаяся соль или таблетированная соль, поскольку она не может быть захвачена потоком в камеру смешения. Отсутствие фильтра механических примесей на выходе способствует попаданию частиц в аппараты (фильтры) при дальнейшей обработке.The disadvantage of this solvent is that it cannot be used to intensively dissolve a solid phase containing large particles, such as caked salt or tableted salt, since it cannot be entrained by the stream into the mixing chamber. The absence of a filter of solids at the outlet contributes to the ingress of particles into the apparatus (filters) during further processing.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленной полезной модели является узел приготовления солевого раствора, охраняемый патентом RU №2264249, опубликованным 20.11.2005. Узел содержит емкость гидродинамического перемешивания солевого раствора и линию циркуляции приготавливаемого солевого раствора, включающую перекачивающий насос, трубопроводы и струйные насадки. При этом емкость гидродинамического перемешивания солевого раствора содержит два отсека - приема (в который поступает дробленая соль) и перемешивания, связанного с первым отсеком уравнительным клапаном. Вода, а в дальнейшем приготавливаемый солевой раствор, подается в отсек приема через струйные насадки.The closest set of essential features to the claimed utility model is the salt preparation unit, protected by patent RU No. 2264249, published November 20, 2005. The assembly contains a reservoir of hydrodynamic mixing of the saline solution and a circulation line of the prepared saline solution, including a transfer pump, pipelines and jet nozzles. At the same time, the capacity of hydrodynamic mixing of the saline solution contains two compartments - a reception (into which crushed salt enters) and mixing connected with the first compartment by an equalizing valve. Water, and further the prepared saline solution, is supplied to the intake compartment through the jet nozzles.

Недостатком данного узла приготовления раствора является низкая скорость циркуляции приготавливаемого раствора и, соответственно, невысокая эффективность процесса гидродинамического перемешивания солевого раствора, обусловленная наличием уравнительного клапана между отсеками, ограничивающего объем и скорость перетекания раствора из отсека приема в отсек перемешивания. Кроме того, в данном узле высокая вероятность забивания перекачивающего насоса твердыми частицами соли и его остановки по сухому ходу или выхода из строя.The disadvantage of this solution preparation unit is the low circulation rate of the prepared solution and, accordingly, the low efficiency of the process of hydrodynamic mixing of the saline solution, due to the presence of an equalizing valve between the compartments, limiting the volume and speed of the solution flowing from the reception compartment to the mixing compartment. In addition, in this unit there is a high probability of clogging of the pumping pump with solid salt particles and its stopping on dry run or failure.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Технический результат, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, заключается в создании системы солевого хозяйства для фильтров умягчения воды, позволяющей растворять соль любого качества с высокой скоростью и получать солевой раствор требуемой концентрации, без воздействия твердых частиц на рабочие поверхности перекачивающего насоса.The technical result, the claimed utility model is aimed at, is to create a salt management system for water softening filters, which allows dissolving salt of any quality at a high speed and obtaining a saline solution of the desired concentration, without the action of solid particles on the working surfaces of the transfer pump.

Требуемый технический результат достигается тем, что система солевого хозяйства для фильтров умягчения воды, включающая емкость гидродинамического перемешивания солевого раствора и линию циркуляции приготавливаемого солевого раствора, включающую перекачивающий насос, трубопроводы и, по крайней мере, одну струйную насадку, снабжена дополнительной емкостью, соединенной с емкостью гидродинамического перемешивания переливной трубой с возможностью осуществления круговой циркуляции приготавливаемого раствора, и снабженной фильтром механических примесей, а, по крайней мере, одна струйная насадка расположена тангенциально внутренней поверхности емкости гидродинамического перемешивания. При этом, по крайней мере, одна струйная насадка может быть расположена на расстоянии от дна емкости гидродинамического перемешивания солевого раствора, составляющем от 1/10 до 1/3 высоты емкости, и может быть расположена под углом от 0° до 80° по отношению к стенке емкости и под углом от 10° до 85° по отношению ко дну емкости.The required technical result is achieved by the fact that the salt management system for water softening filters, including the hydrodynamic mixing solution of the saline and the circulation line of the prepared saline, including a transfer pump, pipelines and at least one jet nozzle, is equipped with an additional tank connected to the tank hydrodynamic mixing with an overflow pipe with the possibility of circular circulation of the prepared solution, and equipped with a filter m -mechanical impurities, and at least one blasting nozzle disposed tangentially to the inner surfaces of the hydrodynamic mixing vessel. At the same time, at least one jet nozzle can be located at a distance from the bottom of the tank of hydrodynamic mixing of the salt solution, comprising from 1/10 to 1/3 of the height of the tank, and can be located at an angle from 0 ° to 80 ° with respect to the wall of the tank and at an angle of 10 ° to 85 ° with respect to the bottom of the tank.

Указанный технический результат достигается также за счет того, что емкость гидродинамического перемешивания солевого раствора и дополнительная емкость могут быть выполнены из полимерного материала и различной высоты, при этом переливная труба может быть расположена на расстоянии от дна емкости с меньшей высотой, составляющем от ¹/₂ до ³/₄ ее высоты.Said technical result is also achieved due to the fact that the capacity of the hydrodynamic mixing of saline and additional capacity may be made of polymeric material and of different heights, wherein the overflow pipe can be located at a distance from the tank bottom at a lower height of from ^_1/2 to ^3/4 _of its height.

Кроме того, система солевого хозяйства может содержать дополнительный резервный насос, а струйные насадки могут быть снабжены соплом для разгона потока жидкости.In addition, the salt management system may include an additional standby pump, and the jet nozzles may be provided with a nozzle for dispersing the fluid flow.

Наличие двух различных емкостей, соединенных переливной трубой, позволяет осуществлять круговую циркуляцию приготавливаемого раствора с заданной скоростью циркуляции, регулируемой мощностью насоса и диаметром переливной трубы, при попадании раствора непосредственно на растворяемую соль. Расположение струйных насадок тангенциально внутренней поверхности емкости гидродинамического перемешивания позволяет создать закручивающийся поток жидкости, что значительно влияет на повышение интенсивности процесса перемешивания и приготовления раствора Расположение переливной трубы на расстоянии от дна емкости с меньшей высотой, составляющем от ¹/₂ до ³/₄ ее высоты, позволяет осуществить нормальную циркуляцию раствора и не допустить попадания неперемешанного раствора в переливную трубу. Кроме этого, система трубопроводов подачи солевого раствора на фильтры может быть снабжена возвратной частью петли в дополнительную емкость для предотвращения их зарастания оседающей солью.The presence of two different containers connected by an overflow pipe allows circular circulation of the prepared solution with a given circulation speed, adjustable pump power and diameter of the overflow pipe, when the solution enters directly on the dissolved salt. Location of spray nozzles tangentially to the inner surface of the hydrodynamic mixing vessel to create a whirling flow of fluid, which significantly affects the increase of the intensity of the process of mixing and preparation of the solution Location overflow pipe at a distance from the vessel bottom at a lower height of from ^_1/2 to ^_3/4 of its height, allows for normal circulation of the solution and to prevent the unmixed solution from entering the overflow pipe. In addition, the system of pipelines for supplying brine to the filters can be equipped with a return part of the loop in an additional tank to prevent them from overgrowing by settling salt.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 изображен общий вид системы солевого хозяйства в аксонометрии;figure 1 shows a General view of the salt management system in a perspective view;

на фиг.2 изображен вид системы солевого хозяйства в плане, на котором емкость гидродинамического перемешивания солевого раствора изображена в разрезе с указанием расположения и направления струйных насадок относительно боковой поверхности емкости;figure 2 shows a view of the salt management system in plan, in which the capacity of the hydrodynamic mixing of the salt solution is shown in section with the location and direction of the jet nozzles relative to the side surface of the container;

на фиг.3 - разрез емкости гидродинамического перемешивания солевого раствора с указанием расположения и направления струйных насадок относительно дна емкости.figure 3 is a section of the reservoir of hydrodynamic mixing of the salt solution indicating the location and direction of the jet nozzles relative to the bottom of the tank.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Система солевого хозяйства для фильтров умягчения воды содержит емкость гидродинамического перемешивания солевого раствора (1), линию циркуляции приготавливаемого солевого раствора, включающую струйные насадки (2), перекачивающий насос (3) и трубопроводы (4). Кроме того, система содержит переливную трубу (5), дополнительную емкость (6), фильтр тонкой очистки (7) и резервный насос (8).The salt management system for water softening filters contains the hydrodynamic mixing capacity of the saline solution (1), the circulation line of the prepared saline solution, including jet nozzles (2), a transfer pump (3) and pipelines (4). In addition, the system includes an overflow pipe (5), an additional tank (6), a fine filter (7) and a backup pump (8).

Система солевого хозяйства работает следующим образом. В емкость гидродинамического перемешивания солевого раствора (1), снабженную струйными насадками (2), вручную или при помощи специального транспортера подается необходимое количество соли для приготовления раствора определенной концентрации. В нее же через струйные насадки подается при помощи насоса (3) вода. После достижения уровня переливной трубы (5) вода поступает во вторую, дополнительную емкость (6). В дальнейшем уровень воды в обеих емкостях выравнивается. Залив производится до достижения уровня, необходимого для приготовления соли требуемой концентрации. Насос переключается на циркуляцию. Забор воды производится из дополнительной емкости (6). Перекачивание при помощи насоса в емкость (1) осуществляется до достижения требуемой концентрации соли. При невозможности достижения требуемой концентрации в емкость (1) досыпается расчетное количество соли и перемешивание продолжается. При необходимости, обусловленной циклом производства, подача приготовленного раствора в ионообменные фильтры или в солевые баки ионообменных фильтров осуществляется при помощи насоса (3). При этом приготовленный раствор проходит через фильтр тонкой очистки (7) перед поступлением в систему регенерации ионообменных фильтров. Для увеличения надежности система солевого хозяйства может быть снабжена резервным насосом (8). Резервный насос может быть использован как для приготовления раствора соли, так и для подачи солевого раствора в фильтры.The salt management system works as follows. In the hydrodynamic mixing tank of the salt solution (1), equipped with jet nozzles (2), the required amount of salt is supplied manually or using a special conveyor to prepare a solution of a certain concentration. Water is pumped into it through jet nozzles using a pump (3). After reaching the level of the overflow pipe (5), water enters the second, additional tank (6). Subsequently, the water level in both tanks is leveled. Gulf is made until the level necessary for the preparation of salt of the required concentration is reached. The pump switches to circulation. Water is taken from an additional tank (6). Pumping through the pump into the tank (1) is carried out until the desired salt concentration is reached. If it is not possible to achieve the desired concentration in the tank (1), the calculated amount of salt is added and mixing continues. If necessary, due to the production cycle, the prepared solution is supplied to the ion-exchange filters or to the salt tanks of the ion-exchange filters using a pump (3). In this case, the prepared solution passes through a fine filter (7) before entering the ion-exchange filter regeneration system. To increase reliability, the salt management system can be equipped with a backup pump (8). The backup pump can be used both for the preparation of a salt solution, and for supplying a saline solution to the filters.

В отличие от известного технического решения, поступление воды непосредственно к растворяемой соли и организация круговой циркуляции раствора за счет тангенциально расположенных струйных насадок подачи воды позволяет с высокой скоростью производить процесс растворения соли даже при низкой температуре исходной воды (5-10°С). Отбор воды для приготовления раствора и подачи на фильтры осуществляется из емкости (6), что исключает попадание в тело насоса соли и крупных загрязнений. Наличие возвратной петли на линии подачи солевого раствора к фильтрам позволяет делать периодическую промывку системы водой и предотвращает оседание соли на трубопроводах и арматуре.In contrast to the known technical solution, the flow of water directly to the dissolved salt and the organization of circular circulation of the solution due to the tangentially arranged jet nozzles of the water supply allows the salt dissolution process to be carried out at a high speed even at a low temperature of the source water (5-10 ° C). Water is taken to prepare the solution and fed to the filters from the tank (6), which eliminates the ingress of salt and large contaminants into the pump body. The presence of a return loop on the brine supply line to the filters allows periodic washing of the system with water and prevents salt settling on pipelines and fittings.

Пример 1.Example 1

Цилиндрические емкости (1) и (6) имеют каждая объем 10 м³. Емкость (1) снабжена восемью струйными насадками, равномерно расположенными по периметру емкости. Угол наклона к дну емкости струйных насадок составляет 30°, а по отношению к стенке емкости каждая из струйных насадок расположена под углом 0°. Высота размещения струйных насадок от дна емкости составляет 80 см (относительно ее высоты - ¹/₄). Переливная труба (5) расположен на высоте ³/₄ от высоты емкостей.Cylindrical tanks (1) and (6) each have a volume of 10 m ³ . The tank (1) is equipped with eight jet nozzles, evenly spaced around the perimeter of the tank. The angle of inclination to the bottom of the capacity of the jet nozzles is 30 °, and with respect to the wall of the vessel, each of the jet nozzles is located at an angle of 0 °. The height of accommodation of spray nozzles from the container bottom is 80 cm (in relation to its height - ^_1/4). Overflow pipe (5) is located at a height of ^_3/4 of the height of the containers.

Одновременно в системе солевого хозяйства может быть приготовлено 16 м³раствора соли с концентрацией 26%. Раствор такой концентрации готовится не более, чем 4 часа из таблетированной соли при непрерывном перемешивании. Проблем с засорением насоса не возникает.At the same time, 16 m ³ of a salt solution with a concentration of 26% can be prepared in the salt economy system. A solution of this concentration is prepared for no more than 4 hours from the tableted salt with continuous stirring. There are no problems with clogging of the pump.

Пример 2.Example 2

Цилиндрические емкости (1) и (6) имеют каждая объем 1 м³. Емкость (1) снабжена одной струйной насадкой. Угол наклона к дну емкости струйной насадки составляет 60°, по отношению к стенке емкости струйная насадка расположена под углом 30°. Наружный вход в струйную насадку расположен на высоте 50 см от дна емкости, что составляет 1/3 от высоты емкости (1). Переливная труба (5) расположена на высоте ¹/₂ от высоты емкостей.Cylindrical containers (1) and (6) have each volume of 1 m ³ . Capacity (1) is equipped with one jet nozzle. The angle of inclination to the bottom of the tank of the jet nozzle is 60 °, with respect to the wall of the tank the jet nozzle is located at an angle of 30 °. The external entrance to the jet nozzle is located at a height of 50 cm from the bottom of the tank, which is 1/3 of the height of the tank (1). The overflow pipe (5) is located at a height ^of _1/2 from the height of the tanks.

Одновременно в системе солевого хозяйства может быть приготовлено 1,6 м раствора соли с концентрацией 26%. Раствор такой концентрации готовится не более, чем 3 часа из таблетированной соли при непрерывном перемешивании. Проблем с засорением насоса не возникает.At the same time, a 1.6 m salt solution with a concentration of 26% can be prepared in the salt system. A solution of this concentration is prepared for no more than 3 hours from the tableted salt with continuous stirring. There are no problems with clogging of the pump.

Пример 3.Example 3

Емкость (1) выполнена прямоугольной в плане формы имеет размеры Д(длина)×Ш(ширина)×В(высота) 1300×650×1635 мм и объем 1 м³. Емкость (6) выполнена также прямоугольной в плане и имеет размеры Д×Ш×В 2150×760×1510 мм и объем 2 м³. Емкость (1) снабжена двумя струйными насадками. Угол наклона к дну емкости струйных насадок составляет 45, по отношению к стенке емкости струйные насадки расположены под углом 45°. Наружный вход в струйные насадки расположен на высоте 30 см, что составляет 1/5 от высоты емкости. Переливная труба (5) расположена на высоте 110 см от дна емкости, что составляет 3/4 от высоты емкости (6). Одновременно в системе солевого хозяйства может быть приготовлено 2,3 м³ раствора соли с концентрацией 26%. Раствор такой концентрации готовится не более чем 2 часа из повареной соли грубого помола при непрерывном перемешивании. Проблем с засорением насоса не возникает.Capacity (1) is rectangular in shape and has dimensions L (length) × W (width) × H (height) 1300 × 650 × 1635 mm and a volume of 1 m ³ . Capacity (6) is also rectangular in plan and has dimensions L × W × H 2150 × 760 × 1510 mm and a volume of 2 m ³ . Capacity (1) is equipped with two jet nozzles. The angle of inclination to the bottom of the tank of the jet nozzles is 45, with respect to the wall of the tank, the jet nozzles are located at an angle of 45 °. The external entrance to the jet nozzles is located at a height of 30 cm, which is 1/5 of the height of the tank. The overflow pipe (5) is located at a height of 110 cm from the bottom of the tank, which is 3/4 of the height of the tank (6). At the same time, in the salt system, 2.3 m ³ of a salt solution with a concentration of 26% can be prepared. A solution of this concentration is prepared for no more than 2 hours from coarse salt with continuous stirring. There are no problems with clogging of the pump.

Представленные примеры не ограничивают всех вариантов технических решений.The presented examples do not limit all technical solutions.

Из представленных примеров видно, что благодаря рациональной организации потоков происходит интенсификация процесса приготовления солевого раствора, а использование двух емкостей, в одну из которых производится загрузка соли, а из другой производится отбор соли на регенерацию фильтров, позволяет значительно сократить время на приготовления раствора и повысить защиту насоса от загрязнений.It can be seen from the presented examples that, due to the rational organization of flows, the process of preparing the saline solution is intensified, and the use of two containers, one of which is charged with salt and the other with the selection of salt for filter regeneration, can significantly reduce the time for preparing the solution and increase protection pump from pollution.

Claims

1. A salt management system for water softening filters, including a hydrodynamic mixing tank of a saline solution and a circulation line of a prepared saline solution, including a transfer pump, pipelines and at least one jet nozzle, characterized in that the system is equipped with an additional tank connected to the tank hydrodynamic mixing by an overflow pipe with the possibility of circular circulation of the prepared solution and equipped with a filter of mechanical impurities, and at least one jet nozzle is located tangentially to the inner surface of the reservoir of hydrodynamic mixing.

2. The salt management system according to claim 1, characterized in that at least one jet nozzle is located at a distance from the bottom of the reservoir of hydrodynamic mixing of the salt solution, comprising from 1/10 to 1/3 of the height of the tank.

3. The salt management system according to claim 1, characterized in that at least one jet nozzle is located at an angle from 0 to 80 ° with respect to the vessel wall and at an angle from 10 to 85 ° with respect to the vessel bottom.

4. salt management system according to claim 1, characterized in that the capacity of the hydrodynamic mixing of saline and additional capacity made of different height, wherein the overflow pipe is spaced from the tank bottom at a height of from ^_1/2 to ^_3/4 of its heights.

5. The salt management system according to claim 1, characterized in that it contains an additional standby pump.

6. The salt management system according to claim 1, characterized in that the hydrodynamic mixing capacity of the salt solution and the additional capacity are made of polymer material.

7. The salt management system according to claim 1, characterized in that at least one jet nozzle is provided with a nozzle for dispersing the fluid flow.