RU55632U1

RU55632U1 - LIQUID DEGASING DEVICE

Info

Publication number: RU55632U1
Application number: RU2005118469/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Вольхин; Николай Михайлович Чухланцев; Александр Федорович Костин; Илья Данилович Плеханов; Валентина Викторовна Серикова; Виктор Владимирович Шарабрин; Лев Александрович Миронов; Анатолий Юрьевич Фадеев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Кыштымский медеэлектролитный завод"
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2006-08-27

Abstract

Предлагаемое решение относится к любой области народного хозяйства преимущественно в гидрометаллургии для дегазации электролитов в процессе циркуляции при производстве цветных металлов, преимущественно меди. Технической задачей предлагаемого решения является упрощение конструкции, повышение производительности и улучшение условий очистки жидкости от газа. Указанная техническая задача достигается тем, что внутри емкости дополнительно установлена перегородка с зазором со стороны дна и отделяющая подающий патрубок от отводящего патрубка, а в зоне подающего патрубка установлен под углом к направлению потока перфорированный рассекатель. Использование предлагаемого технического решения позволит повысить упростить конструкцию и снизить вес в 2-5 раз, повысить качество очистки на 10-15% и увеличить срок службы дегазаторов по сравнению с известными печами аналогичного назначения.The proposed solution applies to any field of the national economy, mainly in hydrometallurgy, for the degassing of electrolytes in the process of circulation in the production of non-ferrous metals, mainly copper. The technical task of the proposed solution is to simplify the design, increase productivity and improve the conditions for cleaning liquid from gas. The specified technical problem is achieved by the fact that inside the tank there is additionally a partition with a gap on the bottom side and separating the supply pipe from the discharge pipe, and in the area of the supply pipe, a perforated divider is installed at an angle to the direction of flow. Using the proposed technical solution will allow to simplify the design and reduce weight by 2-5 times, improve the quality of cleaning by 10-15% and increase the service life of degassers in comparison with known furnaces of a similar purpose.

Description

Техническое решение может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства где требуется отделение газовых компонентов от жидкости, преимущественно в гидрометаллургии, для дегазации электролитов в процессе циркуляции при производстве цветных металлов преимущественно меди.The technical solution can be used in any sector of the economy where the separation of gas components from liquids is required, mainly in hydrometallurgy, for the degassing of electrolytes during circulation in the production of non-ferrous metals, mainly copper.

Известно устройство для удаления газа из жидкости содержащее конденсатор пара, сборник конденсата, насос патрубок подвода газожидкостной смеси, закрепленный в нижней части сборника, а его торец расположен выше дна и ниже уровня жидкости в нем и снабжен отбойным листом установленным над патрубком подвода смеси и патрубок отвода жидкости закрепленный в дне сборника таким образом, чтобы его вход был ниже торца подводящего патрубка. (см. например свидетельство на ПМ №11723 по кл. В 01 Д 19/00 за 1999г).A device for removing gas from a liquid is known comprising a steam condenser, a condensate collector, a pump nozzle for supplying a gas-liquid mixture, fixed at the bottom of the collector, and its end face is located above the bottom and below the liquid level in it and is equipped with a baffle plate installed above the nozzle for supplying the mixture and the branch pipe liquids fixed in the bottom of the collector so that its entrance is below the end of the inlet pipe. (see, for example, certificate for PM No. 11723 according to class B 01 D 19/00 for 1999).

Недостатком этого вида устройств является невысокая очистка жидкости от газа потому, что подвод смеси на очистку и отвод жидкости расположены в одной емкости и потоком движения захватываются мелкие частицы газа и удаляются вместе с жидкостью, а не выделяются из нее.The disadvantage of this type of device is the low cleaning of the liquid from gas because the supply of the mixture to the cleaning and removal of the liquid are located in one tank and small particles of gas are captured by the flow of motion and are removed together with the liquid, but not released from it.

Так же известна установка для отделения газа от жидкости содержащая трубопровод в котором по потоку движения установлен лопастной завихритель и диафрагму, сепаратор с входным патрубком, установленный после завихрителя навстречу потоку, заслонка выполнена многостворчатой в виде расположенных по окружности сегментом перекрывающих друг друга, а завихритель размещен в упорном кольце с возможностью вращения относительно оси трубопровода.(см. авторское свидетельство СССР, №1298990 по кл. В 01 Д 19/00 за 1999 г.)Also known is a device for separating gas from a liquid containing a pipeline in which a blade swirl and a diaphragm are installed along the flow, a separator with an inlet pipe installed after the swirl towards the flow, the shutter is multi-leaf in the form of overlapping segments located around the circumference, and the swirl is placed in thrust ring with the possibility of rotation about the axis of the pipeline. (see USSR author's certificate, No. 1298990 according to class B 01 D 19/00 for 1999)

Недостатком этого вида устройств для дегазации жидкости является сложная конструкция и невозможность отделения мелких частиц газа от жидкости так как устройство для разделения установлено в потоке движения смеси и жидкости.The disadvantage of this type of device for degassing liquids is the complex design and the inability to separate small particles of gas from the liquid since the device for separation is installed in the flow of the mixture and liquid.

Наиболее близким по своей технической сущности с предлагаемым является дегазатор, содержащий рабочую камеру с отводами, внутри которой установлен циклон с впускным патрубком и отражателем потока. Внутри дегазатора установлен вертикально - щелевой разделитель, в нижней его части, и круговой гаситель потока с окнами вверху и снабжен дополнительной трубой для отвода газа при разделении. (см. авторское свидетельство №1662612 по кл. В 01 Д 19/00 за 1989г.)The closest in technical essence to the proposed one is a degasser containing a working chamber with bends, inside of which a cyclone with an inlet pipe and a flow reflector is installed. A vertically slit separator is installed inside the degasser, in its lower part, and a circular flow damper with windows at the top and is equipped with an additional pipe for gas removal during separation. (see copyright certificate No. 1662612 according to class B 01 D 19/00 for 1989)

Недостатком этого вида дегазаторов является сложность конструкции и невозможность отделения мелкодисперсных частиц газа из потока жидкости, которая принудительно закручивается и направляется к выходу по направляющим разделителя. Кроме того, отсутствует зона отстоя, где газообразные частицы выталкиваются силой давления жидкости вверх емкости, и нет воздушной полости для соединения отдельных пузырьков газа друг с другом вене жидкости.The disadvantage of this type of degassers is the complexity of the design and the inability to separate finely dispersed gas particles from the fluid stream, which is forcibly twisted and sent to the exit along the guides of the separator. In addition, there is no sludge zone where gaseous particles are pushed out by the pressure of the liquid upwards of the tank, and there is no air cavity for connecting the individual gas bubbles to each other in the vein of the liquid.

Технической задачей предлагаемого решения является упрощение конструкции, повышение производительности и улучшение очистки жидкости от газа.The technical task of the proposed solution is to simplify the design, increase productivity and improve the cleaning of liquids from gas.

Указанная техническая задача достигается тем, что в предложенном устройстве для дегазации жидкости, содержащем емкость со съемной крышкой, в которой жестко закреплен патрубок отвода газов, подающий и отводящий патрубки для смеси и жидкости, закрепленные в боковых стенках емкости на противоположных сторонах и узел регулировки уровня жидкости в емкости, внутри емкости дополнительно установлена перегородка с зазором со стороны дна и отделяющая подающий патрубок The specified technical problem is achieved by the fact that in the proposed device for degassing liquids, containing a container with a removable cover, in which a pipe for venting gases, supply and discharge pipes for mixture and liquid, are fixed in the side walls of the container on opposite sides and a unit for adjusting the liquid level in the tank, inside the tank, an additional partition is installed with a gap on the bottom side and separating the supply pipe

от отводящего патрубка, узел регулировки уровня жидкости выполнен в виде дополнительного патрубка, расположенного со стороны отводящего патрубка, а со стороны подводящего патрубка дополнительно установлен перфорированный рассекатель потока под углом к направлению входа в смеси.from the outlet pipe, the fluid level adjustment unit is made in the form of an additional pipe located on the side of the discharge pipe, and on the side of the supply pipe an additional perforated flow divider is installed at an angle to the direction of entry into the mixture.

На фиг.1 - изображено схема предлагаемого устройства вид сбоку.Figure 1 - shows a diagram of the proposed device side view.

На фиг.2- сечение по А-А фигг.1Figure 2 is a section along aa of figure 1

Как показано на графической части устройство состоит из емкости 1, в противоположных торцевых стенках которой вварены подающий патрубок 2 под смесь жидкости и газа и отводящий патрубок 3 под жидкость. Сверху емкость 1 закрыта крышкой 4, в которой закреплен патрубок 5 для отвода газов или в атмосферу или в специальную магистраль. Внутри емкости 1 закреплена перегородка 6 с зазором 7 по всей ширине перегородки со стороны дна 8. Со стороны подающего патрубка 2 в емкости закреплен рассекатель 9 со сквозными отверстиями 10, рабочая поверхность которого расположена под углом ∠α=15°-45° к продольной оси подающего патрубка 2. Между перегородкой 6 и отводящим патрубком 3 установлен успокоитель 11, высота которого выполнена не ниже верхней точки отверстия патрубка 3. В верхней части емкости 1 за перегородкой 6 закреплен патрубок 12 нижняя точка проходного отверстия которого расположена на уровне 13 жидкости. Между уровнем жидкости 13 и крышкой 4 имеется гарантированная воздушная полость 14, которая соединена через патрубок 5 с атмосферой.As shown in the graphic part, the device consists of a tank 1, in the opposite end walls of which a supply pipe 2 is welded under a mixture of liquid and gas and a discharge pipe 3 under the liquid. On top of the tank 1 is closed by a lid 4, in which a nozzle 5 is fixed for venting gases either to the atmosphere or to a special highway. A partition 6 is fixed inside the container 1 with a gap 7 along the entire width of the partition from the bottom 8. On the supply pipe 2 side, a divider 9 with through holes 10 is fixed in the container, the working surface of which is located at an angle ∠α = 15 ° -45 ° to the longitudinal axis the supply pipe 2. Between the partition 6 and the outlet pipe 3 there is a damper 11, the height of which is not lower than the upper point of the opening of the pipe 3. In the upper part of the tank 1, the pipe 12 is fixed to the partition 6, the lower point of the passage opening of which is located at 13 fluid levels. Between the liquid level 13 and the cover 4 there is a guaranteed air cavity 14, which is connected through the pipe 5 to the atmosphere.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. По патрубку 2 в емкость 1 подается смесь жидкости с газом, а патрубок 3 закрывается. Смесь заполняет емкость 1 до тех пор пока не достигнет уровня 13. Затем открывается канал отводящего патрубка 3 и из него удаляется жидкость без газа. Отделение воздуха из смеси осуществляется The work of the proposed device is as follows. On the pipe 2 in the tank 1 is a mixture of liquid with gas, and the pipe 3 is closed. The mixture fills the tank 1 until it reaches level 13. Then the channel of the outlet pipe 3 opens and liquid without gas is removed from it. Air is separated from the mixture.

следующим образом. Поток смеси подается в емкость 1 и ударяется в рассекатель 9. При этом часть потока через отверстия 10 поступает за рассекатель, а часть потока изменяет направление и движется вверх. При этом частицы газа поднимаются вверх и удаляются в полость 14. С потоком смеси с более мелкими частицами газа за рассекателем 9 происходит следующее. Под действием силы инерции жидкая среда устремляется вглубь емкости, а газообразная прижимается к внутренней поверхности рассекателя 9, соединяется с другими частицами газообразной среды и поднимается по поверхности рассекателя вверх. Так как объем полости 1 в зоне до перегородки 6 больше чем объем смеси поступающей в нее из патрубка 2, то скорость его снижается и газообразные частицы за счет их меньшей массы и силы давления жидкости удаляются в полость 14. Одновременно с этим часть потока жидкости с капиллярными включениями газообразной составляющей через зазор 7 подается за перегородку 6 и движется в сторону успокоителя 11, который не имеет зазора с дном 8. Поток жидкости меняет направление в сторону крышки 4. и газообразную частицы поднимаются вместе с ним вверх. Но высота успокоителя 11 меньше высоты перегородки 6 и поток жидкости опять меняет направление движения и уже полностью очищается от газообразных мелких частиц., т.к. они уже поднялись выше потока жидкости и за счет выталкивающей силы удаляются в полость 14. Из полости 14 газообразная составляющая через патрубок 5 крышки 4 удаляется из емкости 1 или в атмосферу, если газ на токсичен или же в специальную магистраль, если они опасны для окружающей среды. Если расход жидкости снизится или же подача смеси в емкость 1 увеличится, то уровень 13 повысится и лишняя часть смеси или очищенной жидкости через канал патрубка 12 возвращается в исходное положение, что способствует автоматической подстройке устройства к условиям работы без изменения параметров и не in the following way. The flow of the mixture is fed into the container 1 and hits the divider 9. In this case, part of the flow through the holes 10 enters the divider, and part of the flow changes direction and moves up. When this gas particles rise up and are removed into the cavity 14. With the flow of the mixture with smaller particles of gas behind the divider 9, the following occurs. Under the influence of inertia, the liquid medium rushes deep into the tank, and the gaseous medium is pressed against the inner surface of the divider 9, connected to other particles of the gaseous medium and rises upward on the surface of the divider. Since the volume of the cavity 1 in the zone to the partition 6 is larger than the volume of the mixture entering it from the pipe 2, its speed decreases and gaseous particles are removed into the cavity due to their smaller mass and pressure force of the liquid 14. At the same time, part of the liquid flow with capillary inclusions of the gaseous component through the gap 7 moves beyond the partition 6 and moves towards the damper 11, which has no gap with the bottom 8. The fluid flow changes direction towards the cover 4. and the gaseous particles rise together with it. But the height of the damper 11 is less than the height of the partition 6 and the fluid flow again changes the direction of motion and is already completely cleared of gaseous small particles. they have already risen above the fluid flow and due to the buoyancy force are removed into the cavity 14. From the cavity 14, the gaseous component through the nozzle 5 of the cover 4 is removed from the tank 1 or into the atmosphere if the gas is toxic or into a special highway if they are hazardous to the environment . If the flow rate of the liquid decreases or the supply of the mixture to the tank 1 increases, then level 13 will increase and the excess part of the mixture or purified liquid through the channel of the pipe 12 will return to its original position, which contributes to the automatic adjustment of the device to the operating conditions without changing the parameters and not

приводит к аварийной ситуации. Диаметр сквозных отверстий 10 рассекателя 9 выбирается в зависимости от вязкости жидкости, а угол наклона влияет на количество жидкости, которая попадает обогнет рассекатель 9 сверху, смешается с потоком смеси за рассекателем и в зазор 7 поступит за перегородку 6.. Наиболее оптимальный диаметр отверстий 10 находится в пределах от 1.5-5 мм, а угол наклона равен ∠α=15°-45°. Если угол наклона выполнить меньше 15°, то резко возрастает сила сопротивления потоку смеси на входе в емкость 1 из подающего патрубка 2, а величина потока жидкости, которая пройдет через отверстия будет незначительна и направление движения потока вверх вдоль рассекателя будет перемещаться со значительной скоростью и качество очистки жидкости снизится. Если угол наклона рассекателя 9 выполнить больше 45°^, то разделения жидкости практически не будет, что так же ухудшит качество очистки. Аналогичное действие произойдет и с отверстиями в рассекателя. Все значения диаметра отверстий и угла наклона рассекателя определены опытным путем.leads to an emergency. The diameter of the through holes 10 of the divider 9 is selected depending on the viscosity of the liquid, and the angle of inclination affects the amount of liquid that enters around the divider 9 from above, mixes with the mixture flow behind the divider and enters the gap 7 beyond the partition 6. The most optimal diameter of the holes 10 is ranging from 1.5-5 mm, and the angle of inclination is ∠α = 15 ° -45 °. If the angle of inclination is less than 15 °, then the resistance force to the flow of the mixture at the inlet to the container 1 from the supply pipe 2 sharply increases, and the amount of liquid flow that passes through the holes will be insignificant and the direction of flow upward along the divider will move with considerable speed and quality fluid cleaning will decrease. If the angle of inclination of the divider 9 is greater than 45 ° ^, then there will be practically no separation of liquid, which will also degrade the quality of cleaning. A similar action will occur with holes in the divider. All values of the diameter of the holes and the angle of inclination of the divider are determined empirically.

Применение предлагаемого технического решения в устройствах для очистки жидкостей от газа позволяет резко упростить конструкцию самого устройства, повысить качество очистки жидкости от газа и расширить область его использования в народном хозяйстве.The application of the proposed technical solution in devices for cleaning liquids from gas can dramatically simplify the design of the device itself, improve the quality of liquid purification from gas and expand its field of use in the national economy.

Использование предлагаемого устройства позволит упростить конструкцию и снизить вес в 2-5 раз, повысить качество очистки на 10-15% увеличить срок службы и обеспечить автоматическую работу при разных условиях работы по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.Using the proposed device will simplify the design and reduce weight by 2-5 times, increase the quality of cleaning by 10-15%, increase the service life and ensure automatic operation under different working conditions in comparison with known devices of a similar purpose.

Claims

1. A device for degassing a liquid, comprising a container with a removable lid, in which a gas outlet pipe is rigidly fixed, a supply and outlet pipe for liquid, fixed to the side walls of the vessel on opposite sides, and a node for adjusting the liquid level in the container, characterized in that inside the container additionally installed a partition with a gap on the side of the bottom of the tank and a damper behind the partition without a gap on the bottom, located between the inlet and outlet pipes, the unit for adjusting the liquid level in the tank The article is made in the form of an additional nozzle fixed from the side of the outlet nozzle, and a flow divider is additionally installed in the zone of the inlet nozzle.

2. The device according to claim 1, characterized in that the height of the partition is less than the height of the tank.

3. The device according to claim 1, characterized in that the nozzle of the level adjustment unit is located at the level of the upper end of the partition.

4. The device according to claim 1, characterized in that the flow divider is perforated and installed at an angle to the direction of fluid flow.

5. The device according to claim 1, characterized in that the height of the damper is less than the height of the partition.