RU55357U1

RU55357U1 - SALT SOLUTION PREPARATION DEVICE FOR WATER TREATMENT PLANTS

Info

Publication number: RU55357U1
Application number: RU2006103874/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Евгеньевич Рябчиков; Сергей Юрьевич Ларионов; Александр Владимирович Сибирев
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2006-08-10

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для очистки природных и сточных вод методом умягчения на ионообменных фильтрах, регенерируемых раствором хлорида натрия, и может быть использована для установок очистки вод от солей жесткости, ионов тяжелых металлов, радионуклидов, токсичных анионов в системах водоподготовки для энергетики, химической, пищевой, атомной и других отраслей промышленности. Полезная модель так же может быть использована для приготовления растворов других реагентов из твердых солей. Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание устройства приготовления солевого раствора для установок водоподготовки, обеспечивающего быстрое приготовление необходимого объема насыщенного раствора соли из обычной технической или пищевой, использующей оборудование незначительного объема, с минимальным количеством запорной арматуры и работающего в автоматическом режиме. Для решения поставленной задачи устройство приготовления солевого раствора для установок водоподготовки состоит из емкости для хранения и приготовления насыщенного раствора соли, насоса, патрубка вывода насыщенного раствора соли, патрубка подачи раствора соли на перемешивание, патрубка подачи воды и системы клапанов, причем патрубок вывода насыщенного раствора соли расположен выше уровня The utility model relates to devices for treating natural and wastewater by softening on ion-exchange filters regenerated with a solution of sodium chloride, and can be used for water purification from hardness salts, heavy metal ions, radionuclides, toxic anions in water treatment systems for energy, chemical, food, nuclear and other industries. The utility model can also be used to prepare solutions of other reagents from solid salts. The technical problem, which the proposed utility model is aimed at, is to create a device for preparing saline solution for water treatment plants, which provides quick preparation of the required volume of saturated salt solution from ordinary technical or food, using equipment of small volume, with a minimum amount of shutoff valves and working in automatic mode . To solve this problem, the device for preparing a saline solution for water treatment plants consists of a container for storing and preparing a saturated salt solution, a pump, a nozzle for outputting a saturated salt solution, a nozzle for supplying a salt solution for mixing, a nozzle for supplying water and a valve system, and a nozzle for outputting a saturated salt solution located above level

соли в емкости таким образом, что объем раствора между его максимальным уровнем и уровнем установки патрубка превышает однократно отбираемый на регенерацию, а патрубок подачи раствора соли на перемешивание установлен выше уровня соли в емкости и имеет, как минимум, одно сопло, направленное вниз и вдоль окружности бака. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.salt in the tank so that the volume of the solution between its maximum level and the level of installation of the nozzle exceeds once selected for regeneration, and the nozzle for supplying the salt solution for mixing is installed above the salt level in the tank and has at least one nozzle directed down and along the circumference tank. 4 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для очистки природных и сточных вод методом умягчения на ионообменных фильтрах, регенерируемых раствором хлорида натрия, и может быть использована для установок очистки вод от солей жесткости, ионов тяжелых металлов, радионуклидов, токсичных анионов в системах водоподготовки для энергетики, химической, пищевой, атомной и других отраслей промышленности. Полезная модель так же может быть использована для приготовления растворов других реагентов из твердых солей.The utility model relates to devices for treating natural and wastewater by softening on ion-exchange filters regenerated with a solution of sodium chloride, and can be used for water purification from hardness salts, heavy metal ions, radionuclides, toxic anions in water treatment systems for energy, chemical, food, nuclear and other industries. The utility model can also be used to prepare solutions of other reagents from solid salts.

В процессах умягчения воды ионным обменом для регенерации катионита используют раствор хлорида натрия - поваренной соли концентрацией 6-12%. Как правило, готовят необходимый объем концентрированного насыщенного раствора соли (рассола), который затем разбавляют до заданной концентрации. Для этого используют специальные устройства для приготовления солевого раствора - солерастворители.In the processes of water softening by ion exchange, a solution of sodium chloride - sodium chloride concentration of 6-12% is used to regenerate cation exchange resin. As a rule, the required volume of a concentrated saturated salt solution (brine) is prepared, which is then diluted to a predetermined concentration. To do this, use special devices for the preparation of saline solution - salt solvents.

Известны устройства приготовления солевого раствора, состоящие из емкости-хранилища соли с системой поддержания уровня раствора, имеющие нижнее дренажное устройство для фильтрации рассола (Б.Н.Фрог, А.П.Левченко, Водоподготовка, М., МГУ, 2003, с.536).Known devices for preparing a saline solution, consisting of a salt storage tank with a solution level maintenance system, having a lower drainage device for brine filtration (B.N. Frog, A.P. Levchenko, Water Treatment, M., Moscow State University, 2003, p.536 )

Недостатком таких устройств является их малая производительность и низкая надежность из-за забивания нижнего дренажного устройства.The disadvantage of such devices is their low productivity and low reliability due to clogging of the lower drainage device.

Известны солерастворители для современных установок водоподготовки относительно небольшой производительности, состоящие из емкости для хранения запаса соли и системы клапанов для подачи воды и забора насыщенного раствора соли (Б.Е.Рябчиков, Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования, М., Де Ли Принт, с.161). Недостатком таких устройств является необходимость использования специальной гранулированной соли высокого качества, стоимость которой значительно в 5-20 раз превышает стоимость обычной технической или пищевой соли.Salt solvents are known for modern water treatment plants of relatively low productivity, consisting of a tank for storing salt reserves and a valve system for supplying water and taking a saturated salt solution (B.E. Ryabchikov, Modern methods of preparing water for industrial and domestic use, M., De Li Print, p. 161). The disadvantage of such devices is the need to use a special granular salt of high quality, the cost of which is significantly 5-20 times higher than the cost of ordinary technical or edible salt.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является устройство приготовления солевого раствора для установок водоподготовки, состоящее из емкости для хранения и приготовления насыщенного раствора соли, насоса и системы клапанов (А.С.Копылов, В.М.Лавыгин, В.Ф.Очков, Водоподготовка в энергетике, М., МЭИ, 2003, с.139).The closest technical solution selected for the prototype is a device for the preparation of saline solution for water treatment plants, consisting of a tank for storing and preparing a saturated salt solution, pump and valve system (A.S. Kopylov, V.M. Lavygin, V.F. Points, Water treatment in power engineering, M., MPEI, 2003, p.139).

Недостатком такого устройства является его громоздкость, большое время, необходимое для приготовления насыщенного раствора соли, трудность автоматизации.The disadvantage of this device is its bulkiness, the long time required to prepare a saturated salt solution, the difficulty of automation.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание устройства приготовления солевого раствора для установок водоподготовки, обеспечивающего быстрое приготовление необходимого объема насыщенного раствора соли из обычной технической или пищевой, использующей оборудование незначительного объема, с минимальным количеством запорной арматуры и работающего в автоматическом режиме.The technical problem, which the proposed utility model is aimed at, is to create a device for preparing saline solution for water treatment plants, which provides quick preparation of the required volume of saturated salt solution from ordinary technical or food, using equipment of small volume, with a minimum amount of shutoff valves and working in automatic mode .

Для решения поставленной задачи устройство приготовления солевого раствора для установок водоподготовки состоит из емкости для хранения и приготовления насыщенного раствора соли, насоса, патрубка To solve this problem, the device for preparing salt solution for water treatment plants consists of a tank for storing and preparing a saturated salt solution, a pump, a nozzle

вывода насыщенного раствора соли, патрубка подачи раствора соли на перемешивание, патрубка подачи воды и системы клапанов, причем патрубок вывода насыщенного раствора соли расположен выше уровня соли в емкости таким образом, что объем раствора между его максимальным уровнем и уровнем установки патрубка превышает однократно отбираемый на регенерацию, а патрубок подачи раствора соли на перемешивание установлен выше уровня соли в емкости и имеет, как минимум, одно сопло, направленное вниз и вдоль окружности бака.the outlet of the saturated salt solution, the nozzle for supplying the salt solution for mixing, the nozzle for the supply of water and a valve system, the nozzle for the outlet of the saturated salt solution being located above the salt level in the tank so that the volume of the solution between its maximum level and the installation level of the nozzle exceeds once recovered for regeneration and the pipe for supplying the salt solution for mixing is installed above the salt level in the tank and has at least one nozzle directed downward and along the circumference of the tank.

В частном варианте клапан выдачи насыщенного раствора соли и клапан подачи раствора соли на циркуляцию соединены линией управления с возможностью включения их в противофазе.In a particular embodiment, the saturated salt solution delivery valve and the salt solution supply valve for circulation are connected by a control line with the possibility of switching them in antiphase.

В другом частном варианте в качестве клапанов использован трехходовой клапан нормально-открытый на перемешивание.In another particular embodiment, a three-way normally open mixing valve is used as a valve.

В другом частном варианте насос снабжен таймером включения на перемешиваниеIn another particular embodiment, the pump is equipped with an on-timer for mixing

В другом частном варианте на патрубке подачи воды установлен автоматический поплавковый клапан.In another particular embodiment, an automatic float valve is installed on the water supply pipe.

На Фигуре показана принципиальная схема предлагаемого устройства приготовления солевого раствора для установок водоподготовки, где 1 клапан выдачи насыщенного раствора соли, 2 - клапан подачи раствора соли на циркуляцию; 3 - насос; 4 - патрубок вывода раствора соли; 5 - емкость для хранения и приготовления насыщенного раствора соли; 6 - патрубок подачи раствора соли на перемешивание; 7 - сопло; 8 - автоматический поплавковый клапан; 9 - патрубок подачи воды.The Figure shows a schematic diagram of the proposed device for preparing salt solution for water treatment plants, where 1 valve for the delivery of saturated salt solution, 2 - valve for supplying the salt solution for circulation; 3 - pump; 4 - pipe outlet salt solution; 5 - capacity for storage and preparation of saturated salt solution; 6 - pipe supply salt solution for mixing; 7 - nozzle; 8 - automatic float valve; 9 - pipe water supply.

Устройство для приготовления насыщенного раствора соли для установок водоподготовки работает следующим образом.A device for preparing a saturated salt solution for water treatment plants works as follows.

В емкость для хранения и приготовления насыщенного раствора соли 5 загружают соль из расчета ее потребности за определенный период так, чтобы ее уровень был ниже патрубка вывода раствора соли 4. По патрубку 9 через автоматический поплавковый клапан 7 емкость 5 заполняют водой. Включают насос 3 и при открытом клапане подачи раствора соли на циркуляцию 2 раствор соли, забираемый через патрубок 4 из нижней части емкости вводят через патрубок 6 и сопло 7 в емкость 5. Сопло 7 расположено выше уровня соли в емкости и направлено вниз и вдоль окружности бака. При этом создают направленное движение жидкости в баке вдоль внешней стенки и снизу вверх. Происходит интенсивное перемешивание более тяжелого солевого раствора со свежей порцией воды. При необходимости проведения регенерации ионообменного фильтра клапан 2 закрывают, клапан 1 открывают, и необходимое количество насыщенного раствора соли выводят из устройства для приготовления солевого раствора через патрубок вывода раствора соли 4. При этом начинают подачу свежей воды через автоматический поплавковый клапан 7. После откачки насыщенного раствора соли клапаны 1 и 2 переключают и происходит дальнейшее растворение соли.Salt is loaded into the container for storing and preparing a saturated salt solution 5 based on its needs for a certain period so that its level is lower than the outlet pipe of the salt solution 4. Through the pipe 9 through the automatic float valve 7, the container 5 is filled with water. The pump 3 is turned on and, with the salt supply valve for circulation 2 open, the salt solution taken through the pipe 4 from the bottom of the tank is introduced through the pipe 6 and the nozzle 7 into the tank 5. The nozzle 7 is located above the salt level in the tank and is directed downward and along the circumference of the tank . At the same time, a directed fluid movement is created in the tank along the outer wall and from the bottom up. Intensive mixing of the heavier saline with a fresh portion of water occurs. If it is necessary to regenerate the ion-exchange filter, valve 2 is closed, valve 1 is opened, and the required amount of saturated salt solution is removed from the device for preparing salt solution through the outlet pipe of salt solution 4. In this case, fresh water is supplied through the automatic float valve 7. After pumping out the saturated solution salt valves 1 and 2 switch and there is a further dissolution of salt.

Пример.Example.

Для установки умягчения воды производительностью 50 м³/ч с ионообменными фильтрами диаметром 1250 мм и объемом катионита 1200 л требуется примерно 125 кг соли в виде насыщенного раствора соли для регенерации каждого фильтра. Для хранения и приготовления насыщенного раствора установлена емкость объемом 5 м³. Насос выполнен из пластмасс и имеет производительность 6 м³/ч. Место отбора рассола расположено на расстоянии 500 мм от дна емкости. Сопло расположено на 100 мм ниже уровня налива и наклонено под углом 45° вдоль стенки бака и вниз. В емкость периодически загружают For a water softener with a capacity of 50 m ³ / h with ion-exchange filters with a diameter of 1250 mm and a volume of cation exchange resin of 1200 l, approximately 125 kg of salt is required in the form of a saturated salt solution for the regeneration of each filter. For storage and preparation of saturated solution, a capacity of 5 m ^{3 was} installed. The pump is made of plastic and has a capacity of 6 m ³ / h. The brine extraction site is located at a distance of 500 mm from the bottom of the tank. The nozzle is located 100 mm below the filling level and is inclined at an angle of 45 ° along the tank wall and down. The container is periodically loaded

150-300 кг соли. Уровень воды в баке поддерживают автоматическим поплавковым клапаном. Включение насоса на перемешивание производится по сигналу таймера. При необходимости проведения регенерации фильтра производится автоматическое переключение клапанов 1 и 2, и необходимое количество насыщенного раствора соли подается в ионообменные фильтры. Затем цикл повторяется. Установка надежно работает в автоматическом режиме.150-300 kg of salt. The water level in the tank is maintained by an automatic float valve. The pump is switched on for mixing by a timer signal. If it is necessary to regenerate the filter, valves 1 and 2 are automatically switched, and the required amount of saturated salt solution is supplied to the ion-exchange filters. Then the cycle repeats. The installation works reliably in automatic mode.

Claims

1. A device for preparing a saline solution for water treatment plants, consisting of a container for storing and preparing a saturated salt solution, a pump, a nozzle for outputting a saturated salt solution, a nozzle for supplying a salt solution for mixing, a nozzle for supplying water and a valve system, characterized in that the nozzle for outputting a saturated the salt solution is located above the salt level in the tank so that the volume of the solution between its maximum level and the installation level of the nozzle exceeds once selected for regeneration, and p The salt solution supply nozzle for mixing is installed above the salt level in the tank and has at least one nozzle directed downward and along the circumference of the tank.

2. The device according to claim 1, characterized in that the valve for issuing a saturated salt solution and the valve for supplying a salt solution for circulation are connected by a control line with the possibility of switching them in antiphase.

3. The device according to claim 1, characterized in that the valves used three-way valve normally open for mixing.

4. The device according to claim 1, characterized in that the pump is equipped with a switch-on timer for mixing.

5. The device according to claim 1, characterized in that an automatic float valve is installed on the water supply pipe.