RU2187465C1

RU2187465C1 - Device for fluid purification

Info

Publication number: RU2187465C1
Application number: RU2001120177A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Викторов
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2002-08-20

Abstract

FIELD: chemical and petrochemical enterprises, heat, geothermal and nuclear power plants. SUBSTANCE: device has body, pipelines for introduction of initial fluid and discharge of separated phases, slime thickener connected with line of sediment recirculation, partition in form of truncated cone and narrowing upward installed coaxially in body, gas withdrawal branch pipe in upper part of device body. Provided in partition lower part is flat flexible ring, on which vertically narrowing nozzles are installed with internal spiral grooves. Fan-shaped pipe branches are connected to pipeline for introduction of initial fluid. Vertically installed on said fan-shaped pipe branches are expanding nozzles with internal curved helical guides. EFFECT: increased operate reliability of device and higher degree of fluid purification. 5 dwg

Description

Изобретение относится к подготовке и очистке сточных вод, конкретнее к устройству для очистки жидкости, и может быть использовано на химических и нефтехимических предприятиях, тепловых, геотермальных, атомных энергоустановках. The invention relates to the preparation and treatment of wastewater, and more particularly to a device for cleaning liquid, and can be used in chemical and petrochemical enterprises, thermal, geothermal, nuclear power plants.

Известно устройство для очистки жидкости (см. а.с. 1327918? МКИ В 01 D 21/24, бюл. 26, 1986), содержащее корпус, трубопроводы ввода исходной жидкости и вывода разделенных фаз, шламоуплотнитель, соединенный с линией рециркуляции осадка, соосно установленную в корпусе перегородку. A device for cleaning liquid (see AS 1327918? MKI B 01 D 21/24, bull. 26, 1986), comprising a housing, pipelines for inputting the initial fluid and output of the separated phases, a sludge sealer connected to the sludge recirculation line, coaxially a partition installed in the housing.

Недостатком данного устройства является недостаточно высокая надежность работы устройства из-за солеотложений на перегородках. The disadvantage of this device is the insufficiently high reliability of the device due to scaling on the partitions.

Известно устройство для очистки жидкости (см. а.с. 1500624, МКИ С 02 F 5/00, бюл. 30, 1989), включающее корпус, трубопроводы ввода исходной жидкости и вывода, разделенных фаз, шламоуплотнитель, соединенный с линией рециркуляции осадка, соосно установленную в корпусе перегородку, выполненную в виде усеченного конуса, суживающегося кверху, в верхней части корпуса - патрубок отвода газа. A device for cleaning liquid (see AS 1500624, MKI C 02 F 5/00, bull. 30, 1989), comprising a housing, pipelines for inputting the initial liquid and output, separated phases, a sludge sealer connected to the sludge recirculation line, a baffle coaxially mounted in the housing, made in the form of a truncated cone, tapering upward, in the upper part of the housing is a gas outlet pipe.

Недостатком данного устройства является недостаточная высокая надежность работы из-за неполного контакта реагентов, подаваемых для стабилизационной обработки воды и невысокая степень очистки жидкости. The disadvantage of this device is the lack of high reliability due to incomplete contact of the reagents supplied for stabilization treatment of water and a low degree of purification of the liquid.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности работы устройства и степени очистки жидкости путем установки в верхней части перегородки плоского эластичного кольца с установкой на нем вертикально суживающихся сопел с внутренними криволинейными спиралевидными канавками, а к трубопроводу ввода исходной жидкости присоединены веерообразные ответвления труб, на которых вертикально установлены расширяющиеся насадки с внутренними криволинейными винтообразными направляющими. The technical problem to which the present invention is directed is to increase the reliability of the device and the degree of liquid purification by installing a flat elastic ring in the upper part of the septum with vertically tapering nozzles with internal curved spiral grooves on it, and fan-shaped branches are connected to the input pipe of the initial liquid pipes on which expanding nozzles with internal curved helical guides are vertically mounted.

Технический результат достигается тем, что устройство для очистки жидкости, включающее корпус, трубопроводы ввода исходной жидкости и вывода разделенных фаз, шламоуплотнитель, соединенный с линией рециркуляции осадка, соосно установленную в корпусе перегородку, выполненную в виде усеченного конуса, суживающегося кверху, в верхней части корпуса патрубок отвода газа, имеет в нижней части перегородки плоские эластичные кольца с установленными на нем вертикально суживающимися соплами с внутренними спиралевидными канавками, а к трубопроводу ввода исходной жидкости присоединены веерообразные ответвления труб, на которых вертикально установлены расширяющиеся насадки с внутренними криволинейными винтообразными направляющими. The technical result is achieved by the fact that a device for cleaning liquid, including a housing, pipelines for inputting the initial liquid and outputting the separated phases, a sludge sealer connected to the sludge recirculation line, a partition coaxially mounted in the housing, made in the form of a truncated cone, tapering upward, in the upper part of the housing the gas outlet pipe has flat elastic rings in the lower part of the partition with vertically tapering nozzles mounted on it with internal spiral grooves, and to the pipeline Fan-shaped pipe branches connected to vertically mounted expanding nozzles with internal curved helical guides are connected to the input of the initial liquid.

На фиг.1 представлена схема устройства для очистки жидкости; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - плоское эластичное кольцо с установленными на нем вертикально суживающимися соплами с внутренними спиралевидными канавками; на фиг.4 - схема веерообразных ответвлений труб с установленными на них вертикально расширяющимися насадками с внутренними криволинейными винтообразными направляющими; на фиг.5 - развертка внутренней поверхности суживающихся сопел с внутренними криволинейными спиралевидными канавками. Figure 1 presents a diagram of a device for cleaning liquid; figure 2 is a section aa of figure 1; figure 3 is a flat elastic ring with vertically tapering nozzles mounted on it with internal spiral grooves; Fig. 4 is a diagram of fan-shaped pipe branches with vertically expanding nozzles mounted on them with internal curved helical guides; 5 is a scan of the inner surface of the tapering nozzles with internal curved spiral grooves.

Устройство для очистки жидкости содержит корпус 1, внутри которого соосно с ним размещена перегородка 2 в виде усеченного конуса, суживающегося кверху. На внутренней поверхности перегородки 2 выполнены продольные канавки 3. На верхней чacти перегодки 2, выступающей над уровнем жидкости в корпусе 1, расположен трубопровод 4 ввода исходной жидкости, соединенный с линией 5 рециркуляции осадка. Другим своим концом линия 5 рециркуляции осадка подключена к выводу шламоуплотнителя 6, размещенного в нижней части цилиндрического корпуса 1. Внутри корпуса 1 в верхней его чaсти установлен патрубок 7 отвода жидкости. В нижней части корпуса 1 установлен трубопровод 8 отвода осадка. В нижней части перегородки 2 соосно с ней размещен патрубок 9 для подключения к источникам 10 реагентов. В верхней части корпуса 1 предусмотрен патрубок 11 для отвода газов. В нижней части перегородки 2 предусмотрено плоское эластичное кольцо 12 с установленными на нем вертикально суживающимися соплами 13 с внутренними криволинейными спиралевидными канавками 14. К трубопроводу 4 ввода исходной жидкости присоединены веерообразные ответвления труб 15, на которых установлены вертикально расширяющиеся насадки 16 с внутренними криволинейными винтообразными направляющими 17. The liquid purification device comprises a housing 1, inside of which a partition 2 is placed coaxially with it in the form of a truncated cone, tapering upward. On the inner surface of the partition 2, longitudinal grooves 3 are made. On the upper part of the partition 2, which protrudes above the liquid level in the housing 1, there is a pipe 4 for inputting the initial liquid connected to the sediment recirculation line 5. At its other end, the sludge recirculation line 5 is connected to the outlet of the sludge compactor 6 located in the lower part of the cylindrical body 1. Inside the body 1, a pipe 7 of the liquid outlet is installed in its upper part. In the lower part of the housing 1 is installed pipe 8 drainage sediment. In the lower part of the partition 2, a nozzle 9 is placed coaxially with it for connection to reagent sources 10. In the upper part of the housing 1 there is a pipe 11 for venting gases. In the lower part of the partition 2, a flat elastic ring 12 is provided with vertically tapering nozzles 13 mounted thereon with internal curved spiral grooves 14. Fan-shaped pipe branches 15 are attached to the input fluid supply pipe 4, on which vertically expanding nozzles 16 with internal curved helical guides 17 are mounted .

Устройство для очистки жидкости работает следующим образом. Очищаемая жидкость вместе с частицами шлама поступает в корпус 1 по трубопроводу 4 ввода исходной жидкости, разбрызгивается и, проходя по веерообразным ответвлениям труб 15 через вертикально установленные насадки 16, завихрясь во внутренних криволинейных винтообразных направляющих 17, смешивается в объеме жидкости внутри корпуса 1. При этом основная масса поступающей в устройство исходной жидкости попадает во внутреннюю полость вертикальной перегородки и встречается в виде волнообразно поднимающейся вверх с потоком газообразных реагентов. При этом реагенты из источников 10 поступают в плоское эластичное кольцо 12, в котором за счет установленных на нем вертикально суживающихся сопел 13 с внутренними криволинейными спиралевидными канавками 14 образуют эмульсию в потоке жидкости и далее в объеме устройства, которая смешивается с обрабатываемой жидкостью, где происходят химические реакции в полном ее объеме. Причем в криволинейных винтообразных направляющих и спиралевидных канавках закрутка рабочей среды происходит в противоположном направлении, что способствует интенсивному смешиванию реагентов с обрабатываемой жидкостью. Кроме того, осевший осадок в шламоуплотнителе 6 по линии рециркуляции засасывается трубопроводом 4 ввода исходной жидкости в виде активного ила или коагулянта, перемешивается с обрабатываемой жидкостью, закручиваясь вместе с ней. Периодически осадок, накопившийся в нижней части устройства, выпускается через патрубок 8 отвода осадка. Очищенная жидкость отводится из устройства через патрубок 7 отвода жидкости. Осаждение взвешенных веществ происходит во внутреннем объеме перегородки 2 в очищаемой жидкости с образованием солевых отложений на частицах шлама. В результате этого происходит осветление очищаемой жидкости и защита стенок корпуса 1 от прилипания твердых отложений. В нижней части перегородки 2 происходит разделение жидкой и твердой фаз. Процесс осветления обрабатываемой жидкости путем обволакивания частиц шлама, поступающего из нижней части устройства вместе с исходной жидкостью с загрязнениями, осуществляется аналогично процессам в вихревых реакторах при умягчении жестких вод. Но при нестабильных показателях качества исходной жидкости и при очистке цветных вод, а также при наличии в них обрастателей, что имеет место при очистке производственных вод, такой метод очистки не всегда дает желаемый результат. Поэтому данное устройство предполагает подачу реагентов в устройство в зависимости от индекса стабильности воды, в частности углекислоты или сжатого воздуха, последний всегда имеется на предприятиях. Так как показатели качества воды на предприятиях не так часто меняется вo времени, то для ввода необходимой дозы реагентов можно довольствоваться данными анализов центральной заводской лаборатории. Вводимые peaгенты будут обеспечивать исключение не только прилипания солевых отложений на стенках устройства, но и будут способствовать повышению степени очистки жидкости. A device for cleaning liquid works as follows. The liquid to be cleaned together with the sludge particles enters the housing 1 through the input liquid supply pipe 4, is sprayed and, passing through the fan-shaped branches of the pipes 15 through vertically mounted nozzles 16, swirling in the internal curved screw-shaped guides 17, is mixed in the volume of liquid inside the housing 1. the bulk of the source fluid entering the device enters the internal cavity of the vertical septum and is encountered in the form of a reactant wave-like rising upward with the flow of gaseous ov. In this case, the reagents from the sources 10 enter a flat elastic ring 12, in which, due to the vertically tapering nozzles 13 mounted on it, with internal curved spiral grooves 14, they form an emulsion in the fluid flow and then in the volume of the device, which is mixed with the processed fluid, where chemical reactions in its entirety. Moreover, in curved helical guides and spiral grooves, the swirling of the working medium occurs in the opposite direction, which contributes to intensive mixing of the reagents with the processed fluid. In addition, the settled sediment in the sludge compactor 6 through the recirculation line is sucked in by the inlet pipe 4 of the initial liquid in the form of activated sludge or coagulant, mixed with the treated liquid, twisting with it. Periodically, the sediment accumulated in the lower part of the device is discharged through the outlet pipe 8 of the sediment. The purified liquid is discharged from the device through the pipe 7 drainage fluid. The precipitation of suspended solids occurs in the internal volume of the partition 2 in the liquid to be purified with the formation of salt deposits on the particles of the sludge. As a result of this, the clarified liquid is clarified and the walls of the housing 1 are protected from sticking of solid deposits. In the lower part of the partition 2 there is a separation of liquid and solid phases. The process of clarification of the processed liquid by enveloping particles of sludge coming from the bottom of the device together with the original liquid with contaminants is carried out similarly to the processes in vortex reactors when softening soft water. But with unstable indicators of the quality of the initial liquid and with the purification of colored water, as well as with the presence of fouling in them, which occurs during the purification of industrial waters, this method of purification does not always give the desired result. Therefore, this device involves the supply of reagents to the device, depending on the stability index of water, in particular carbon dioxide or compressed air, the latter is always available at enterprises. Since water quality indicators at enterprises do not change so often over time, to enter the required dose of reagents, you can be content with the analysis data of the central factory laboratory. The introduced reagents will ensure the exclusion of not only adhesion of salt deposits on the walls of the device, but will also increase the degree of purification of the liquid.

Предлагаемое устройство для очистки жидкости обеспечивает повышение надежности работы устройства по улучшению показателей качества очищаемой жидкости за счет полного смешения подаваемых реагентов с использованием эффекта закрутки потока жидкости без использования вращающихся механизмов. The proposed device for cleaning liquid provides increased reliability of the device to improve the quality of the liquid being cleaned by completely mixing the supplied reagents using the effect of swirling the fluid flow without the use of rotating mechanisms.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в использовании эффекта закрутки потока исходной жидкости и газообразных реагентов для создания диспергированной эмульсии и полного смешения имеющихся компонентов, позволяющего повысить надежность работы устройства и степень очистки жидкости. The originality of the proposed technical solution consists in using the swirling effect of the source fluid and gaseous reagents to create a dispersed emulsion and complete mixing of the available components, which allows to increase the reliability of the device and the degree of purification of the liquid.

Claims

A device for cleaning liquid, comprising a housing, pipelines for inputting the initial liquid and outputting the separated phases, a sludge sealer connected to the sludge recirculation line, a partition coaxially installed in the housing, made in the form of a truncated cone, tapering upward, in the upper part of the housing a gas outlet pipe, characterized in that in the lower part of the partition there is a flat elastic ring with vertically tapering nozzles mounted on it with internal spiral grooves, and to the input pipe fan-shaped pipe branches, on which vertically mounted expanding nozzles with internal curved helical guides, are connected to one liquid.