RU83499U1

RU83499U1 - INSTALLATION FOR AERATION OF THE CLEANABLE LIQUID

Info

Publication number: RU83499U1
Application number: RU2008147301/22U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Александрович Захаров; Владимир Михайлович Щетинин; Ксения Васильевна Цыганкова; Павел Евгеньевич Хвостик; Дмитрий Сергеевич Морозов
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2009-06-10

Abstract

Установка для аэрирования очищаемой жидкости, содержащая атмосферный резервуар, во флотирующем отсеке которого размещен кожух, полость которого сообщена с источником сжатого воздуха и снабжена подводящей трубой, сообщенной с хранилищем очищаемой жидкости, отличающаяся тем, что кожух выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси, а его конец выполнен конфузорным, при этом подводящая труба размещена в полости дополнительного кожуха, ее нижний участок заключен в рубашку, выполненную в виде стакана, открытого снизу, причем и дополнительный кожух, и рубашка выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси, кроме того, срез дополнительного кожуха размещен на уровне кромки рубашки с зазором над уровнем очищаемой жидкости в полости кожуха, при этом кромка рубашки снабжена кольцевым отгибом в полость дополнительного кожуха, выполненным в виде кольцевого желоба, причем вертикальная стенка рубашки снабжена рядами сквозных отверстий, выполненных по периметру рубашки, кроме того, верхний ряд отверстий размещен у верхнего торца рубашки, а нижний ряд отверстий размещен у ее кромки на уровне кольцевого желоба, кроме того, полость дополнительного кожуха сообщена с источником сжатого воздуха.Installation for aeration of the liquid being cleaned, containing an atmospheric reservoir, in the flotation compartment of which there is a casing, the cavity of which is connected to a source of compressed air and provided with a supply pipe in communication with the storage of the liquid to be cleaned, characterized in that the casing is made with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis and its end is made embarrassing, while the inlet pipe is placed in the cavity of the additional casing, its lower section is enclosed in a shirt made in the form of a glass, about open from the bottom, and the additional casing and the shirt are made with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis, in addition, a slice of the additional casing is placed at the level of the edge of the shirt with a gap above the level of the liquid to be cleaned in the cavity of the casing, while the edge of the shirt is provided with an annular bend in the cavity of the additional casing, made in the form of an annular groove, and the vertical wall of the shirt is provided with rows of through holes made around the perimeter of the shirt, in addition, the upper row of holes ra displacements at the upper end of the jacket, and the lower row of openings arranged at its edge at the annular gutter, moreover, an additional housing cavity is connected to a source of compressed air.

Description

Полезная модель относится к очистке сточных вод и может быть использована для выделения из них различных примесей, например нефтепродуктов.The utility model relates to wastewater treatment and can be used to isolate various impurities from them, for example, petroleum products.

Известна установка для аэрирования очищаемой жидкости, содержащая герметичный резервуар с установленной в нем напорной распределительной трубой, выполненной с отверстиями, обращенными к поверхности жидкости, снабженное заглубленными в воду насадками и установленными соосно напорной трубе отбойником в виде короба с патрубком, размещенным под насадками, и двумя установленными один над другим периферийными карманами, нижний из которых соединен трубопроводом с отбойником (SU №996332, МКИ С02F 1/00, 1981).A known installation for aerating the liquid to be cleaned, comprising a sealed reservoir with a pressure distribution pipe installed in it, made with holes facing the surface of the liquid, equipped with nozzles buried in the water and installed with a baffle coaxially in the pressure pipe in the form of a duct with a nozzle placed under the nozzles and two peripheral pockets installed one above the other, the lower of which is connected by a pipeline to the chipper (SU No. 996332, MKI C02F 1/00, 1981).

Недостаток этого решения - неудовлетворительная степень очистки нефтесодержащих сточных вод из-за низкой степени их аэрирования.The disadvantage of this solution is the unsatisfactory degree of purification of oily wastewater due to the low degree of aeration.

Известна также установка для аэрирования очищаемой жидкости, содержащая атмосферный резервуар, во флотирующем отсеке которого размещен кожух, полость которого сообщена с источником сжатого воздуха и снабжена подводящей трубой, сообщенной с хранилищем очищаемой жидкости (см. SU №1632949, МКИ С02F 1/40, В01D 17/035, 1991).Also known is an installation for aerating the liquid to be cleaned, containing an atmospheric reservoir, in the flotation compartment of which there is a casing, the cavity of which is connected to a source of compressed air and equipped with a supply pipe in communication with the storage of the liquid to be cleaned (see SU No. 1632949, MKI C02F 1/40, B01D 17/035, 1991).

Недостатком этого решения также является то, что степень насыщения очищаемой воды воздухом ограничивается давлением воздуха в зоне аэрирования, т.е. для повышения степени насыщения необходимо повышать давление в названной зоне, что не всегда целесообразно по конкретным технико-технологическим условиям на месте очистки, поэтому, зачастую, приходится ограничиваться условиями, диктуемыми рабочими параметрами имеющихся источников сжатого воздуха. Это, в свою очередь, не позволяет обеспечить удовлетворительную степень очистки нефтесодержащих сточных вод от тонкодисперсных примесей, равномерно распределенных по их объему из-за недостаточно высокого качества аэрирования их объема (степени The disadvantage of this solution is also that the degree of saturation of the purified water with air is limited by the air pressure in the aeration zone, i.e. to increase the degree of saturation, it is necessary to increase the pressure in the named zone, which is not always advisable according to specific technical and technological conditions at the cleaning site, therefore, it is often necessary to limit oneself to the conditions dictated by the operating parameters of the available compressed air sources. This, in turn, does not allow to provide a satisfactory degree of purification of oily wastewater from finely dispersed impurities uniformly distributed over their volume due to the insufficiently high quality of aeration of their volume (degree

насыщения, равномерности распределения воздушных пузырьков по объему вод и их дисперсности).saturation, uniform distribution of air bubbles over the volume of water and their dispersion).

Задача, на решение которой направлено заявленное решение, заключается в повышении степени аэрирования объема сточных вод.The problem to which the claimed solution is directed is to increase the degree of aeration of the volume of wastewater.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в организации процесса подачи дополнительного объема аэрируемого воздуха и повышении эффективности процесса насыщения вод воздухом, поскольку эжектируется воздух, находящийся под избыточным давлением в кратере поверхностного слоя жидкости относительно давления в подвижном кожухе, что обеспечивает повышение степени аэрирования и качества очистки.The technical result achieved in solving the problem is expressed in the organization of the process of supplying an additional volume of aerated air and increasing the efficiency of the process of saturating water with air, since air under pressure is ejected in the crater of the surface layer of the liquid relative to the pressure in the movable casing, which provides an increase in the degree of aeration and cleaning quality.

Поставленная задача решается тем, установка для аэрирования очищаемой жидкости, содержащая атмосферный резервуар, во флотирующем отсеке которого размещен кожух, полость которого сообщена с источником сжатого воздуха и снабжена подводящей трубой, сообщенной с хранилищем очищаемой жидкости, отличается тем, что кожух выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси, а его конец выполнен конфузорным, при этом подводящая труба размещена в полости дополнительного кожуха, ее нижний участок заключен в рубашку, выполненную в виде стакана, открытого снизу, причем и дополнительный кожух и рубашка выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси, кроме того, срез дополнительного кожуха размещен на уровне кромки рубашки с зазором над уровнем очищаемой жидкости в полости кожуха, при этом кромка рубашки снабжена кольцевым отгибом в полость дополнительного кожуха, выполненным в виде кольцевого желоба, причем вертикальная стенка рубашки снабжена рядами сквозных отверстий, выполненных по периметру рубашки, кроме того, верхний ряд отверстий размещен у верхнего торца рубашки, а нижний ряд отверстий размещен у ее кромки на уровне кольцевого желоба, кроме того, полость дополнительного кожуха сообщена с источником сжатого воздуха.The problem is solved in that the installation for aeration of the liquid to be cleaned, containing an atmospheric reservoir, in the flotation compartment of which there is a casing, the cavity of which is connected to a source of compressed air and equipped with a supply pipe in communication with the storage of the liquid to be cleaned, is characterized in that the casing is made with the possibility of return translational movement along the longitudinal axis, and its end is made confuser, while the inlet pipe is placed in the cavity of the additional casing, its lower section is enclosed in a shirt ku, made in the form of a glass open from below, and the additional casing and shirt are made with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis, in addition, a slice of the additional casing is placed at the edge of the shirt with a gap above the level of the liquid to be cleaned in the cavity of the casing, the edge of the shirt is provided with an annular bend into the cavity of the additional casing, made in the form of an annular groove, and the vertical wall of the shirt is equipped with rows of through holes made around the perimeter of the shirt, chrome , the upper row of holes is situated at the upper end of the jacket, and the lower row of openings arranged at its edge at the annular gutter, moreover, an additional housing cavity is connected to a source of compressed air.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".A comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

Результаты поиска показали, что заявленная полезная модель не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленной полезной модели преобразований, что обеспечивает положительную реакцию на достижение технического результата - организации процесса подачи дополнительного объема аэрируемого воздуха и повышении эффективности процесса насыщения вод воздухом, что обеспечивает повышение степени аэрирования и качества очистки.The search results showed that the claimed utility model does not derive explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed utility model is not revealed from the prior art defined by the applicant, which provides a positive reaction to the achievement of the technical result - organization of the filing process additional volume of aerated air and increasing the efficiency of the process of water saturation with air, which provides an increase in the degree of neither aeration nor cleaning quality.

На фигуре 1 схематически показан поперечный разрез установки, на фиг.2 и фиг.3 показаны узлы А и В этой установки..Figure 1 schematically shows a cross-section of the installation, figure 2 and figure 3 shows the nodes a and b of this installation ..

На чертежах показаны атмосферный резервуар 1, подводящая труба 2 с сопловым насадком 3, кожух 4, конец 5 которого выполнен конфузорным, отбойник 6, флотирующий отсек 7 с открытыми верхними кромками, зазор 8 между стенками отбойника 6 и внешними стенками резервуара 1, являющийся накопительным отсеком резервуара 1. Кожух 4 выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси в отбойнике 6 и крепится в рабочем положении по высоте резьбовыми зажимами 9, установленными на крышке 10 атмосферного резервуара 1. Внутри кожуха 4 размещены центрирующие радиальные косынки 11 с центрирующими кольцами 12, в которых установлен дополнительный кожух 13 с возможностью вертикального осевого перемещения относительно кожуха 4. Его крепление в рабочем положении осуществляют уплотнительным воротником 14, установленным на верхней крышке 15 кожуха 4. Здесь же смонтирован воздушный патрубок с дроссельно-запорным клапаном 16, регулирующий давление воздуха соответственно в кожухе 4 и дополнительном кожухе 13 на рабочих режимах. Внутри The drawings show an atmospheric tank 1, a supply pipe 2 with a nozzle nozzle 3, a casing 4, the end 5 of which is made confuser, a chipper 6, a floating compartment 7 with open upper edges, a gap 8 between the walls of the chipper 6 and the outer walls of the tank 1, which is a storage compartment reservoir 1. The casing 4 is made with the possibility of reciprocating along the longitudinal axis in the chipper 6 and is mounted in the working position in height by threaded clamps 9 mounted on the cover 10 of the atmospheric tank 1. Inside the casing 4, centering radial kerchiefs 11 with centering rings 12 are placed, in which an additional casing 13 is mounted with the possibility of vertical axial movement relative to the casing 4. It is fastened in the working position by a sealing collar 14 mounted on the top cover 15 of the casing 4. An air pipe with throttle shutoff valve 16, regulating the air pressure, respectively, in the casing 4 and the additional casing 13 in operating modes. Inside

дополнительного кожуха 13 размещена подводящая труба 2 рабочей жидкости с возможностью вертикального осевого перемещения. Ее крепление в рабочем положении осуществляют уплотнительным узлом 17 на верхнем днище дополнительного кожуха 13. Нижний участок подводящей трубы 2 заключен в рубашку 18, конец которой выполнен в виде конфузорного насадка 19. Рубашка 18 имеет возможность осевого перемещения вдоль трубы рабочей жидкости 2 и крепится на ней резьбовым узлом 20. Между цилиндрической частью рубашки 18 и конфузорного насадка 19 установлен кольцевой желоб 21. Над верхней плоскостью кольцевого желоба 21 и под резьбовым узлом 20 в вертикальной стенке рубашки 18 по периметру выполнены сквозные отверстия 22. Сквозные отверстия 22, расположенные над верхней плоскостью кольцевого желоба 21, обеспечивают напорный вход воздуха из полости дополнительного кожуха 13 в полость рубашки 18, а сквозные отверстия 22, под резьбовым узлом 20, обеспечивают выход воздуха из полости рубашки 18 в полость дополнительного кожуха 13, что обусловливает встречное движение кольцевого слоя воздуха и напорной рабочей струи жидкости. Возможность осевого перемещения рубашки 18 относительно трубы 2 рабочей жидкости и дополнительного кожуха 13 позволяет изменять длину стабилизированного потока жидкости, истекающей из соплового насадка 3. Центрирование рубашки 18 относительно дополнительного кожуха 13 и трубы рабочей жидкости 2 выполнено установкой центрирующих колец и косынок внутри кожуха 13, аналогично кожуху 4. Срез дополнительного кожуха 13 размещен на уровне конфузорного насадка 19 рубашки 18 подводящей трубы 2, кромка которого размещена на расстоянии от кромки выпускного отверстия кожуха 4. Кроме того, полость дополнительного кожуха 13 сообщена с источником 23 сжатого воздуха. Возможность вертикального осевого перемещения кожуха 4, дополнительного кожуха 13 и подводящей трубы 2 позволяет изменять давление воздуха в кожухе 4 на рабочих режимах, а также additional casing 13 posted inlet pipe 2 of the working fluid with the possibility of vertical axial movement. Her fastening in the working position is carried out by a sealing assembly 17 on the upper bottom of the additional casing 13. The lower section of the supply pipe 2 is enclosed in a jacket 18, the end of which is made in the form of a confuser nozzle 19. The shirt 18 has the possibility of axial movement along the pipe of the working fluid 2 and is mounted on it a threaded assembly 20. An annular groove 21 is installed between the cylindrical part of the jacket 18 and the confuser nozzle 19. Above the upper plane of the annular groove 21 and under the threaded assembly 20 in the vertical wall of the jacket 18 around the perimeter through holes 22 are made. Through holes 22 located above the upper plane of the annular groove 21 provide air inlet from the cavity of the additional casing 13 into the cavity of the jacket 18, and through holes 22, under the threaded assembly 20, allow air to escape from the cavity of the jacket 18 into the cavity additional casing 13, which causes the oncoming movement of the annular layer of air and the pressure of the working fluid stream. The axial movement of the jacket 18 relative to the pipe 2 of the working fluid and the additional casing 13 allows you to change the length of the stabilized flow of fluid flowing from the nozzle nozzle 3. Centering the shirt 18 relative to the additional casing 13 and the pipe of the working fluid 2 is made by installing centering rings and scarves inside the casing 13, similarly the casing 4. The slice of the additional casing 13 is placed at the level of the confuser nozzle 19 of the shirt 18 of the supply pipe 2, the edge of which is placed at a distance from the edge of the outlet holes on the casing 4. Furthermore, the additional housing cavity 13 communicates with a source 23 of compressed air. The possibility of vertical axial movement of the casing 4, the additional casing 13 and the supply pipe 2 allows you to change the air pressure in the casing 4 in operating modes, as well as

геометрические параметры струи рабочей жидкости и воздушного кратера на поверхности жидкости.geometric parameters of the jet of working fluid and air crater on the surface of the fluid.

Полости кожуха 4 и дополнительного кожуха 13 подключены к источнику сжатого воздуха - компрессору (на фигуре 1 не показан). Кроме того, на чертежах показаны отводные патрубки 24 и 25 атмосферного резервуара 1. Отводной патрубок 24 атмосферного резервуара 1 обеспечивает отвод сфлотированного продукта (пены), размещен на стенках резервуара 1 на уровне, соответствующем уровню жидкости в нем, а отводной патрубок 25 - осуществляет отвод аэрированной жидкости в камеру сфлотированного продукта 26.The cavity of the casing 4 and the additional casing 13 are connected to a source of compressed air - compressor (not shown in figure 1). In addition, the drawings show the outlet pipes 24 and 25 of the atmospheric tank 1. The outlet pipe 24 of the atmospheric tank 1 provides the outlet of the swallowed product (foam), is placed on the walls of the tank 1 at a level corresponding to the liquid level in it, and the outlet pipe 25 carries out the outlet aerated liquid into the chamber of the flotated product 26.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Рабочие параметры в установке доводят до номинала, а именно: флотирующий отсек 7 и атмосферный резервуар 1 заполняют водой до верхних кромок стенок отбойника 6 (целесообразно, на этапе запуска использовать очищенную воду).The operating parameters in the installation are brought to face value, namely: the floatation compartment 7 and the atmospheric tank 1 are filled with water to the upper edges of the walls of the chipper 6 (it is advisable to use purified water at the start-up phase).

Подвижный кожух 4 погружают в жидкость на глубину, соответствующую рабочему давлению воздуха в кожухе 4 в процессе аэрации. При этом расположенный в кожухе 4 подвижный дополнительный кожух 13 в сборе с трубой 2 и рубашкой 18 устанавливают по высоте с зазором, между нижним срезом кожуха 13 и конфузором 5 кожуха 4, определяемым режимными параметрами процесса. Рубашку 18 предварительно устанавливают на подводящей трубе 2 с соответствующим зазором среза сопла 3 и среза конфузорного насадка 19 для обеспечения соответствующей рабочему режиму длины стабилизированного участка истекающей струи из сопла 3.The movable casing 4 is immersed in the liquid to a depth corresponding to the working air pressure in the casing 4 during aeration. At the same time, the movable additional casing 13 assembled in the casing 4 with the pipe 2 and the jacket 18 is installed in height with a gap between the lower cut of the casing 13 and the confuser 5 of the casing 4, determined by the process parameters. The jacket 18 is pre-installed on the inlet pipe 2 with a corresponding clearance of the nozzle 3 cut-off and the cut-off nozzle 19 to ensure the length of the stabilized section of the outflowing jet from the nozzle 3 corresponding to the operating mode.

Подают воздух по трубопроводу 23 в кожух 4 при закрытом клапане подачи воздуха на линии 23 в дополнительный кожух 13, вытесняя воду из флотирующего отсека 7 в накопительный 8, с последующим переливом по отводящему патрубку 25 в камеру сфлотированного продукта 26 с последующим ее дренированием. При этом рабочий уровень жидкости в Air is supplied through the pipe 23 to the casing 4 with the air supply valve on line 23 closed to the additional casing 13, displacing water from the flotation compartment 7 to the accumulation 8, followed by overflow through the outlet pipe 25 into the flotated product chamber 26 with its subsequent drainage. In this case, the working fluid level in

кожухе 4 устанавливается над конфузором 5 кожуха 4, обеспечивая высоту слоя между нижним основанием конфузора и свободной поверхностью жидкости порядка 50-80 мм в зависимости от режимных параметров процесса. Затем подают воздух в дополнительный кожух 13, обеспечивая формирование воздушного кратера определенных геометрических параметров в поверхностном слое жидкости в кожухе 4 и регулируют рабочее давление в кожухе 4 путем дросселирования воздуха через дроссельно-запорный клапан 16 с контролем рабочего давления по манометру в верхней части кожуха.the casing 4 is installed above the confuser 5 of the casing 4, providing a layer height between the lower base of the confuser and the free surface of the liquid of the order of 50-80 mm, depending on the process parameters. Then, air is supplied to the additional casing 13, ensuring the formation of an air crater of certain geometric parameters in the surface liquid layer in the casing 4 and the working pressure in the casing 4 is regulated by throttling the air through the throttle shut-off valve 16 with the working pressure controlled by a pressure gauge in the upper part of the casing.

Подают рабочую жидкость по трубе 2 и регулируют рабочие параметры в установке, доводя до номинала, при соответствующих рабочих давлениях воздуха (в пределах 1-2 ата) в кожухе 4.They supply the working fluid through the pipe 2 and adjust the operating parameters in the installation, bringing it to the nominal value, at the corresponding working air pressures (within 1-2 ata) in the casing 4.

Воздушная струя, выходящая из нижнего основания дополнительного кожуха 13, формирует на поверхности воды в кожухе 4 воздушный кратер, представляющий собой параболоид вращения, глубина и диаметр которого зависят от скорости воздушной струи, вытекающей из основания дополнительного кожуха 13. В кратер с высокой скоростью из сопла 3 трубы 2 подается струя рабочей жидкости, взаимодействующая с криволинейной поверхностью дна кратера и эжектирующая воздух с повышенным давлением, осуществляя процесс аэрации и последующей флотацией.An air stream leaving the lower base of the additional casing 13 forms an air crater on the water surface in the casing 4, which is a rotation paraboloid, the depth and diameter of which depend on the speed of the air stream flowing from the base of the additional casing 13. Into the crater with a high speed from the nozzle 3 pipes 2 a jet of working fluid is supplied, interacting with the curved surface of the bottom of the crater and ejecting air with high pressure, carrying out the aeration process and subsequent flotation.

Возможность осевого вертикального перемещения кожуха 4, подводящей трубы 2 и дополнительного кожуха 13 позволяет изменять геометрические параметры истекающей струи, кратера и изменять степень аэрирования жидкости на рабочих режимах.The possibility of axial vertical movement of the casing 4, the supply pipe 2 and the additional casing 13 allows you to change the geometric parameters of the flowing stream, crater and change the degree of aeration of the liquid in operating modes.

Избыточное давление воздуха в кратере в поверхностном слое жидкости, обусловленного дополнительной воздушной струей кожуха 13, обеспечивает повышенную эжектирующую способность водяной струи, вытекающую из соплового насадка 3.Excessive air pressure in the crater in the surface liquid layer, due to the additional air stream of the casing 13, provides increased ejection ability of the water stream flowing from the nozzle nozzle 3.

Коэффициент аэрации в предлагаемой установке в результате создания благоприятных условий для насыщения очищаемой жидкости воздухом The aeration coefficient in the proposed installation as a result of creating favorable conditions for saturation of the cleaned liquid with air

составляет 15-17. Конечная степень очистки воды, обрабатываемой в предлагаемой установке, достигает 99%, что указывает на целесообразность применения предлагаемой установки.is 15-17. The final degree of purification of water treated in the proposed installation reaches 99%, which indicates the advisability of using the proposed installation.

Claims

Installation for aeration of the liquid being cleaned, containing an atmospheric reservoir, in the flotation compartment of which there is a casing, the cavity of which is connected to a source of compressed air and provided with a supply pipe in communication with the storage of the liquid to be cleaned, characterized in that the casing is made with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis and its end is made embarrassing, while the inlet pipe is placed in the cavity of the additional casing, its lower section is enclosed in a shirt made in the form of a glass, about open from the bottom, and the additional casing and the shirt are made with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis, in addition, a slice of the additional casing is placed at the level of the edge of the shirt with a gap above the level of the liquid to be cleaned in the cavity of the casing, while the edge of the shirt is provided with an annular bend in the cavity of the additional casing, made in the form of an annular groove, and the vertical wall of the shirt is provided with rows of through holes made around the perimeter of the shirt, in addition, the upper row of holes ra displacements at the upper end of the jacket, and the lower row of openings arranged at its edge at the annular gutter, moreover, an additional housing cavity is connected to a source of compressed air.