RU2414433C1 - Liquid chlorine trap-evaporator for chlorination apparatus - Google Patents
Liquid chlorine trap-evaporator for chlorination apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2414433C1 RU2414433C1 RU2009125850/05A RU2009125850A RU2414433C1 RU 2414433 C1 RU2414433 C1 RU 2414433C1 RU 2009125850/05 A RU2009125850/05 A RU 2009125850/05A RU 2009125850 A RU2009125850 A RU 2009125850A RU 2414433 C1 RU2414433 C1 RU 2414433C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- trap
- liquid chlorine
- chlorine
- evaporator
- chlorination apparatus
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обеззараживания воды, в частности, может быть использовано для подачи газообразного хлора в обрабатываемую воду.The invention relates to the field of water disinfection, in particular, can be used to supply chlorine gas to the treated water.
Хлорирование - наиболее распространенный способ обеззараживания питьевой воды. В России хлорирование, как самый эффективный метод обеззараживания, впервые было применено в 1910 году принудительными мерами во время эпидемии холеры в Кронштадте и брюшного тифа в Нижнем Новгороде.Chlorination is the most common method of disinfecting drinking water. In Russia, chlorination, as the most effective method of disinfection, was first used in 1910 by forced measures during the epidemic of cholera in Kronstadt and typhoid fever in Nizhny Novgorod.
В качестве источника хлора используется сжиженный хлор или вещества, содержащие активный хлор (хлорная известь, гипохлориты и др.). Однако наибольшее распространение получил сжиженный хлор в качестве источника газообразного хлора, способного хорошо растворяться в воде, а также благодаря появлению аппаратов, работающих на сжиженном хлоре, названных впоследствии хлораторами. Производительность таких аппаратов определяется условиями, обеспечивающими переход жидкого хлора в газообразное состояние. По мере расходования газообразного хлора давление в баллоне жидкого хлора падает, происходит понижение температуры хлора, приводящее к замедлению испарения и тем самым - к снижению подачи газообразного хлора и уменьшению производительности хлоратора. Для получения большего количества газообразного хлора необходимо подключить серию баллонов, что требует увеличения площадей и количества обслуживающего персонала, или создать температурные условия, обеспечивающие постоянный и быстрый переход жидкого хлора в газообразное состояние.As a source of chlorine, liquefied chlorine or substances containing active chlorine (bleach, hypochlorites, etc.) are used. However, liquefied chlorine is most widely used as a source of gaseous chlorine, which can dissolve well in water, and also due to the appearance of devices operating on liquefied chlorine, later called chlorinators. The performance of such devices is determined by the conditions ensuring the transition of liquid chlorine to a gaseous state. As the consumption of gaseous chlorine, the pressure in the cylinder of liquid chlorine decreases, there is a decrease in the temperature of chlorine, leading to a slowdown in evaporation and thereby to a decrease in the supply of gaseous chlorine and a decrease in the performance of the chlorinator. To get more chlorine gas, it is necessary to connect a series of cylinders, which requires an increase in the area and number of staff, or create temperature conditions that ensure a constant and quick transition of liquid chlorine to a gaseous state.
Однако было замечено, что при испарении жидкого хлора газообразный хлор может содержать капельки жидкого хлора, которые могут попасть в хлоратор и быстрее вывести его из строя, являясь более агрессивной средой по сравнению с газообразным хлором. Поэтому в устройствах для испарения хлора одновременно предусматривалось и улавливание жидкого хлора.However, it was noticed that during the evaporation of liquid chlorine, gaseous chlorine may contain droplets of liquid chlorine, which can get into the chlorinator and damage it more quickly, being a more aggressive medium compared to gaseous chlorine. Therefore, in devices for the evaporation of chlorine, it was simultaneously envisaged to capture liquid chlorine.
Известно устройство для ускорения перехода жидкого хлора в газообразное состояние (Л.А.Кульский. Теоретические основы и технология кондиционирования. Процессы и аппараты. 4 переработ. и доп. изд. Киев. Наукова думка, 1983 г., стр.259-261). В трубчатом испарителе жидкий хлор из баллонов поступает в нижнюю камеру испарителя, соединенную с верхней камерой стальными трубками диаметром 12 мм и длиной 1200 мм. Общая поверхность обогрева испарителя примерно 1 м. Поднимаясь по трубкам, обогреваемым горячей водой, хлор интенсивно испаряется. Для предупреждения случайного попадания жидкого хлора в хлоратор на выходе из испарителя на весах установлен промежуточный баллон.A device is known for accelerating the transition of liquid chlorine to a gaseous state (L.A. Kulsky. Theoretical foundations and conditioning technology. Processes and apparatuses. 4 rep. And additional ed. Kiev. Naukova Dumka, 1983, pp. 259-261) . In a tubular evaporator, liquid chlorine from the cylinders enters the lower chamber of the evaporator, connected to the upper chamber by steel tubes with a diameter of 12 mm and a length of 1200 mm. The total heating surface of the evaporator is approximately 1 m. Rising through pipes heated by hot water, chlorine evaporates intensively. To prevent accidental ingress of liquid chlorine into the chlorinator, an intermediate cylinder is installed on the balance at the outlet of the evaporator.
Недостатком данного устройства является излишняя сложность и громоздкость конструкции, из-за чего его невозможно совместить с миниатюрным хлоратором, а также отсутствие возможности регулирования времени испарения жидкого хлора.The disadvantage of this device is the excessive complexity and cumbersome design, because of which it cannot be combined with a miniature chlorinator, as well as the inability to control the time of evaporation of liquid chlorine.
Техническим результатом изобретения является уменьшение аварийных ситуаций путем предотвращения падения капли жидкого хлора на нагретое дно уловителя, чтобы испарение капли жидкого хлора происходило во время ее падения, а также создание возможности регулирования времени испарения жидкого хлора.The technical result of the invention is to reduce accidents by preventing the drop of a liquid chlorine drop on the heated bottom of the trap so that the evaporation of a drop of liquid chlorine occurs during its fall, as well as the creation of the ability to control the time of evaporation of liquid chlorine.
Технический результат достигается тем, что известном уловителе-испарителе, состоящем из уловителя в виде прямой вертикальной трубки с дном в нижней части, соединенной с помощью переходника с хлоратором и с помощью трубопровода с баллоном жидкого хлора, термоэлектрического нагревателя, расположенного на корпусе уловителя и соединенного с блоком питания, длина трубки уловителя (высота Hmin) определяется формулой (1):The technical result is achieved by the fact that the known trap-evaporator, consisting of a trap in the form of a straight vertical tube with a bottom in the lower part, connected using an adapter with a chlorinator and using a pipeline with a cylinder of liquid chlorine, a thermoelectric heater located on the body of the trap and connected to power supply, the length of the trap tube (height H min ) is determined by the formula (1):
где: g - ускорение свободного падения, м/сек2;where: g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;
T - абсолютная температура, К;T is the absolute temperature, K;
e - основание натурального логарифма;e is the base of the natural logarithm;
k - коэффициент (определяется экспериментально), с обеспечением требуемой температуры нагрева трубки уловителя термоэлектрическим нагревателем, расположенным вдоль всей длины уловителя и соединенным с регулируемым блоком питания.k - coefficient (determined experimentally), providing the required temperature of the trap tube heating with a thermoelectric heater located along the entire length of the trap and connected to an adjustable power supply.
Технический результат достигается благодаря тому что, во-первых, длина уловителя выбрана в соответствии с формулой (1), т.е. такой, чтобы капля успела испариться, не долетев до дна уловителя; во-вторых, благодаря тому что нагреватель расположен по всей длине уловителя, чтобы ускорить испарение хлора с первых секунд попадания капли в уловитель, и температура подобрана такой, что капля, испаряясь, не успевает упасть на дно, что предотвращает его ускоренное разрушение с возможной утечкой хлора в атмосферу и уменьшает аварийную ситуацию.The technical result is achieved due to the fact that, firstly, the length of the trap is selected in accordance with formula (1), i.e. such that the drop has time to evaporate before it reaches the bottom of the trap; secondly, due to the fact that the heater is located along the entire length of the trap in order to accelerate the evaporation of chlorine from the first seconds a droplet enters the trap, and the temperature is selected such that the droplet evaporates does not have time to fall to the bottom, which prevents its accelerated destruction with possible leakage chlorine into the atmosphere and reduces the emergency.
Выбор длины уловителя-испарителя жидкого хлора проведен авторами на основании математических расчетов, пользуясь следующей литературой: Сивухин Д.В. Общий курс физики. Термодинамика и молекулярная физика. М:. 1958 г. и Фукс Н.А. Испарение и рост капель в газообразной среде. М:, 1958 г. Из полученных расчетов видно, что полное испарение капли жидкого хлора зависит от температуры и длины уловителя. Для того чтобы капля жидкого хлора успела испариться, пока падает на дно уловителя, время полного испарения капли должно быть меньше времени свободного падения капли до дна уловителя, что и предусмотрено формулой (1).The length of the trap-evaporator of liquid chlorine was selected by the authors based on mathematical calculations, using the following literature: Sivukhin D.V. General physics course. Thermodynamics and molecular physics. M :. 1958 and Fuchs N.A. Evaporation and droplet growth in a gaseous medium. M :, 1958. From the calculations obtained, it is seen that the complete evaporation of a drop of liquid chlorine depends on the temperature and length of the trap. In order for a drop of liquid chlorine to evaporate while it falls to the bottom of the trap, the time of complete evaporation of the drop should be less than the time of free fall of the drop to the bottom of the trap, as is provided by formula (1).
На фиг.2 приведена расчетная зависимость длины уловителя-испарителя от температуры уловителя (пунктирная линия - расчетная, сплошная - экспериментальная). Различие в кривых объясняется тем, что теоретические значения параметров, использованных при получении формулы (1) (в частности, коэффициентов диффузии пара, геометрические параметры капли и др.), отличаются от их значений для реальной конструкции уловителя. Поэтому в формулу (1) введен коэффициент К, значение которого определяется на основе экспериментальных данных, полученных при испытаниях заявляемой конструкции уловителя-испарителя.Figure 2 shows the calculated dependence of the length of the trap-evaporator on the temperature of the trap (the dashed line is the calculated, solid - experimental). The difference in the curves is explained by the fact that the theoretical values of the parameters used to obtain formula (1) (in particular, the diffusion coefficients of the vapor, the geometric parameters of the droplet, etc.) differ from their values for the actual design of the trap. Therefore, in the formula (1) introduced the coefficient K, the value of which is determined on the basis of experimental data obtained during testing of the inventive design of the trap-evaporator.
Из фиг.2 видно, что уловитель-испаритель жидкого хлора не должен быть произвольной длины, как в прототипе. Оптимальная длина уловителя, исходя из кривых, должна быть 25-35 см. Если длина уловителя будет меньше 20 см, то есть вероятность падения капли жидкого хлора на дно и создания аварийной ситуации. Если длина уловителя-испарителя больше 40 см, то его размеры становятся несоизмеримо громоздкими по сравнению с хлоратором, с которым он поставляется в комплекте.Figure 2 shows that the trap-evaporator of liquid chlorine should not be of arbitrary length, as in the prototype. The optimal length of the trap, based on the curves, should be 25-35 cm. If the length of the trap is less than 20 cm, then there is a chance of a drop of liquid chlorine dropping to the bottom and creating an emergency. If the length of the trap-evaporator is more than 40 cm, then its dimensions become disproportionately cumbersome compared to the chlorinator with which it is supplied.
Из фиг.2 также следует, что температура уловителя-испарителя не может быть произвольной, как это в прототипе, а зависит от длины уловителя и определяется ее оптимальными значениями. Т.е. если оптимальная длина уловителя составляет 25-35 см, то оптимальная температура уловителя-испарителя, исходя из кривых, составляет 35-45°C.From figure 2 it also follows that the temperature of the trap-evaporator cannot be arbitrary, as in the prototype, but depends on the length of the trap and is determined by its optimal values. Those. if the optimal length of the trap is 25-35 cm, then the optimal temperature of the trap-evaporator, based on the curves, is 35-45 ° C.
Минимальная температура, при которой начинается испарение капли хлора, как следует из расчета, составляет 11,47°C, тогда для полного испарения капли хлора при этой температуре длина уловителя должна быть более 5 м и время испарения более 10 с. Поэтому для оптимальной работы хлоратора необходимо управлять временем испарения жидкого хлора путем регулирования температуры нагрева уловителя-испарителя с помощью регулируемого блока питания.The minimum temperature at which the evaporation of a drop of chlorine begins, as follows from the calculation, is 11.47 ° C, then for the complete evaporation of a drop of chlorine at this temperature, the length of the trap should be more than 5 m and the evaporation time more than 10 s. Therefore, for optimal operation of the chlorinator, it is necessary to control the time of evaporation of liquid chlorine by controlling the heating temperature of the trap-evaporator using an adjustable power supply.
На фиг.3 изображен уловитель-испаритель, общий вид.Figure 3 shows the trap-evaporator, a General view.
Уловитель-испаритель состоит из уловителя 1 в виде прямой вертикальной трубки с пробкой 2 внизу, соединенного с помощью тройника 3 и запорного вентиля 4 с хлоратором и с помощью трубопровода 5 - с баллоном жидкого хлора, термоэлектрического нагревателя 6, расположенного вдоль всей длины корпуса уловителя 1 и соединенного с регулируемым блоком питания 8 и закреплен с помощью кронштейна 7 на лицевой панели хлоратора.The evaporator trap consists of a
Уловитель-испаритель работает следующим образом. Жидкий хлор, поступающий в хлоратор из баллона по трубопроводу 5, во многих случаях содержит в своем составе как газообразную, так и жидкую фракции. Газообразная фракция поступает в хлоратор через запорный вентиль 4, а жидкая фракция падает в уловитель 1. Корпус уловителя 1 постоянно прогревается термоэлектрическим нагревателем 6 до заданной температуры, что приводит к испарению жидкого хлора во всем объеме уловителя 1 с последующим поступлением газообразного хлора в хлоратор через запорный вентиль 4. С хлором также поступают механические примеси, которые оседают на дне. Для их удаления в нижней части уловителя предусмотрена пробка 2. Повышение или понижение производительности хлоратора происходит путем увеличения или уменьшения времени полного испарения капли жидкого хлора с помощью повышения или понижения температуры термонагревателя 6 в пределах 35-45°C с помощью регулируемого блока питания 8.The evaporator trap operates as follows. Liquid chlorine entering the chlorinator from the cylinder via
Таким образом, предлагаемая конструкция уловителя-испарителя позволяет уменьшить вероятность аварийных ситуаций путем предотвращения падения на дно уловителя капли жидкого хлора, ускоряющего разрушение материала дна уловителя, и благодаря этому повысить надежность хлоратора и увеличить эксплуатационный срок службы. А также предлагаемое устройство позволяет управлять временем испарения капли жидкого хлора путем регулирования температуры термонагревателя регулируемым блоком питания.Thus, the proposed design of the trap-evaporator can reduce the likelihood of accidents by preventing a drop of liquid chlorine from falling onto the bottom of the trap, accelerating the destruction of the bottom material of the trap, and thereby increase the reliability of the chlorinator and increase the operational life. And also the proposed device allows you to control the time of evaporation of a drop of liquid chlorine by adjusting the temperature of the heat heater with an adjustable power supply.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125850/05A RU2414433C9 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Liquid chlorine trap-evaporator for chlorination apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125850/05A RU2414433C9 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Liquid chlorine trap-evaporator for chlorination apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009125850A RU2009125850A (en) | 2011-01-20 |
RU2414433C1 true RU2414433C1 (en) | 2011-03-20 |
RU2414433C9 RU2414433C9 (en) | 2013-01-20 |
Family
ID=44053661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009125850/05A RU2414433C9 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Liquid chlorine trap-evaporator for chlorination apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2414433C9 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB587794A (en) * | 1943-10-14 | 1947-05-06 | Westinghouse Electric Int Co | Improvements in or relating to dampers for controlling fluid flow |
JPS63317688A (en) * | 1987-06-19 | 1988-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gas supplying device |
SU1692627A1 (en) * | 1989-07-06 | 1991-11-23 | П.С.Дорошенко | Device for metering chlorine gas |
-
2009
- 2009-07-06 RU RU2009125850/05A patent/RU2414433C9/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
КУЛЬСКИЙ Л.А. Технология обезвреживания питьевых вод (Хлорирование воды). - Львов: Государственное издательство технической литературы Украины, 1948, с.188-190, рис.102-103. * |
МЕДРИШ Г.Л. и др. Эксплуатация хлораторов «ESCO» на водопроводно-канализационных сооружениях г. Новокузнецка, Водоснабжение и санитарная техника, 2005, №3. Флетчер Рош. Меры по обеспечению безопасности при работе с современными системами испарения жидкого хлора, дозирования газообразного хлора на очистных сооружениях городских питьевых и сточных вод.: М., 17-19. 11.2008, с.6-9. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2414433C9 (en) | 2013-01-20 |
RU2009125850A (en) | 2011-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4380411B2 (en) | Sterilization method | |
GB2586538A8 (en) | Methods and systems for delivering gas to a patient | |
RU2018119365A (en) | DEVICE FOR CONVERTING NON-DRINKING WATER TO ENVIRONMENTALLY FRIENDLY DRINKING WATER | |
JP3826072B2 (en) | Liquid material vaporizer | |
US20210395110A1 (en) | Vortex separator for thin-film evaporation unit with angled baffles | |
KR102158779B1 (en) | Method and system for delivering hydrogen peroxide to a semiconductor processing chamber | |
RU2414433C1 (en) | Liquid chlorine trap-evaporator for chlorination apparatus | |
CN107109826A (en) | Closed high ultrasonic Evapotranspiration hair room and the method for extracting water | |
JP2008194571A (en) | Liquid concentration system | |
US10723634B1 (en) | Systems and methods for gas transport desalination | |
NO336547B1 (en) | Process for improving the action of chemicals in water | |
JP4948962B2 (en) | High concentration ozone water production apparatus and high concentration ozone water production method | |
US20100104369A1 (en) | Thermal Driven Soil Venting System | |
JP2018517456A5 (en) | ||
JP2017039786A5 (en) | ||
RU2578261C1 (en) | Gas pipeline inside dehydration at negative temperatures | |
KR102263616B1 (en) | System for removing radon in phreatic water | |
JP2017538056A (en) | Atmospheric vaporizer fog removal device | |
US1859442A (en) | Apparatus for controlling gas flow | |
JP2009083871A (en) | Drinking water server | |
RU2657389C1 (en) | Method for formation of cavitational zones in flow of non-burning liquid and control of their destruction, and also device for implementation of method | |
US6354573B1 (en) | Swimming pool high velocity heating system | |
ES2551285B2 (en) | system and procedure to reduce the power required at the start-up stage of supercritical water oxidation plants | |
US9926208B1 (en) | Miscible solvent treatment | |
JP2016183790A (en) | Boiler device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TH4A | Reissue of patent specification | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140707 |