SU1452542A1 - Устройство дл управлени электродиализной установкой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрохимической обработке жидкостей электролитов методом электродиализа с использованием ионоселективных мембран. Цель изобретени  - повысить надежность срабатывани  устройства дл  управлени  электродиализной, установкой (ЭДУ) в режиме реверсироваНемднап жиЛквс 

Description

1

Изобретение относитс  к обработке жидкостей методом электродиализа с использованием ионоселективных мембран , в частности к устройствам дл  управлени  электродиализной установкой .

Цель изобретени  - повьшение надежности работы установки и качества очистки жидкости.

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство снабжено вторым измерительным сосудом, вторым, третьим И четвертым патрубками сифонного сброса, второй, третьей и четвертой пьезометрическими трубками, первым и вторым опрокидывающимис  желобами и рычажно-весовой системой, причем первый и второй патрубки сифонного сброса и перва  и втора  пьезометрические трубки размещены в первом измерительном сосуде, третий и четвер- тьй патрубки сифонного сброса и треть  и четверта  пьезометрические трубки - во втором измерительном сосуде , погиби патрубков сифонного сброса расположены на высоте.отметки верхнего уровн  в измерительных сосудах, свободные концы первых и четвертых патрубков сифонного сброса и пьезометрических трубок размещены на высоте отметки промежуточного уровн , свободные концы вторых и третьих .патрубков сифонного сброса и пьезометрических трубок - на высоте отметки нижнего уровн  н в измерительных сосудах, а на выходных концах второго и четвертого патрубков сифонного сброса установлены калиброванные дроссели, верхние концы первой

и второй пьезометрических трубок сооб- щены с входами первых каналов управлени , соответственно второго и первого гидропереключателей, вторые каналы

управлени  которых сообщены своими входами с верхними концами соответственно третьей и четвертой пьезометрических трубок, первый и второй опрокидывающиес  желоба установлены над

соответственно первым и вторым измерительными сосудами на шарнирных опорах с возможностью возвратно-поворотного движени  и выполнень так, что центры масс каждого желоба в заполненном

водой и осушенном состо ни х расположены по разные стороны относительно шарнирной опоры, а рычажно-весова  система выполнена в виде верхнего, расположенного над измерительными сосудами , и нижнего, расположенного под измерительными сосудами, рычагов, размещенных в одной плоскости, установленных своими ос ми в щарнирных опорах с возможностью вочвратно-поворотного движени  и соединенных между собой двум  гибкими т гами, прикрепленными к концам рычагов, воронки, жестко закрепленной на оси верхнего рычага с возможностью размещени  ее

узкого нижнего конца при крайних положени х верхнего рьтага поочередно над первым и вторым опрокидываю цнмис  желобами и гидравлически сообиающей- с  своим расширенным верхним концом с выходом дозатора, а также первого и второго поддонов, закрепленных на противолежащих концах нижнего рычага под выходами патрубков сифонного IQ сброса из соответственно первого и второго измерительных сосудов и снабженных сточными отверсти ми.

На чертеже изображена принципиальна  схема устройства дл  управлени  15 электродиализной установкой.

Устройство содержит первъпЧ 1 и второй 2 струйные гидропереключатели , выполненные в виде бистабильных струйных усилителей, первый 3 и вто- .20 рой 4 измерительные сосуды,электропереключатель 5, гидравлический дозатор 6, первый 7 и второй 8, третий 9 и четвертый 10 патрубки сифонного сброса, первую 11 и вторую 12, 2Ь третью 13 и четвертую 14 пьезометрические трубки, первый 15 и второй 16 опрокидываюпщес  желоба 15 и 16, установленные на шарнирах 17.и 18 и опирающиес  в крайних положени х зо на упоры 19,20 и 21,22, и рычажно- весовую систему. Патрубки 7 и 8 сифонного сброса и пьезометрические трубки 11 и 12 размещены в первом измерительном сосуде 3, а патрубки 9 и 10 сифонного сброса и пьезометрические трубки 13 и 14 - во втором измерительном сосуде 4, Погиби патрубков сифонного сброса расположены на отметке 23 верхнего уровн  в из- 40 мерительных сосудах, свободные концы патрубков 7 и 10 сифонного сброса и пьезометрических трубок 11 и 14 - на отметке 24 промежуточного уровн .

35

второй 35 поддоны, В днищах поддонов выпотжены сточные отверсти  со ответственно 36 и 37, Поддон 34 р положен под выходными концами перв го 7 и второго 8 патрубков сифонно сброса, а поддон 35 - под выходным концами патрубков 9 и 10 сифонного сброса. На верхнем рычаге 28 и соо но с ним закреплена воронка 38,вер ний расширенный конец которой расп ложен под стоком дозатора 6, а ниж ний узкий конец при крайних полож ни х рычагов 28 располагаетс  пооч редно над первым 15 или вторым 16 опроггидывающимис  желобами, Соосно верхним рычагом 28 на нем закрепле электропереключатель 5, вьтолненнь в виде ртутного замыкател  с двум  парами 39 и 40, включенными цепи управлени  реверсированием ло л рности преобразовател  тока. Вер ние концы пьезометрических трубок общаютс  с каналами управлени  стр ных гидропереключателей, например верхние концы пьезометрических тру бок 11 и 12 - с первыми каналами у равлени  соответственно первого 1 второго 2 струйных гидропереключат лей, к вторым каналам управлени  к торых подключены соответственно пь зометрические трубки 13 и 14,

Устройство включено в состав Электродиализной установки, содерж щей, например, взаимосв занные апе родиализатор 41 с электродами 42 и 43, рабочими трактами, выполн ющим поочередно функции трактов обессол вани  и концеитр.ировани , выходные трубопроводы 44 и 45 которых гидра лически св заны с входными каналам струйных гидропереключателей 1 и 2 К цепи питани  электродов 42 и 43 электродиали атора 41 подключен пр

50

а свободные концы патрубков 8 и 9 си- образователь 46 тока, содержащий, фонного сброса и пьезометрических трубок 12 и 13 - на отметке 25 нижнего уровн  в измерительных сосудах. На выходнь х концах патрубков 8 и 9 сифонного сброса установлены калиброванные дроссели 26 и 27,

Рычажно-весова  система представл ет собой верхний 28 и нижний 29 равноплечие рычаги, установленные своими ос ми в шарнирных опорах 30 и 31, Концы обоих рычагов соединены между собой гибкими т гами соответственно 32 и 33, На нижнем рычаге .установлены симметрично первый 34 и

55

например, параллельно и встречно включенные тиристорные выпр мители 47 и 48, причем клеммь 39 и 40 эле ропереключател  5 включены в цепи равлени  соответствующего тиристор го выпр мител  последовательно с е управл ющим электродом.

Устройство работает следующ11М о р аз ом,

При работе электродиализной уст новкой исходна  жидкость, например природна  солена  вода, поступает электродиализатор 41.Обрабатываем жидкость проходит через камеры, вы

Ь о 0

5

второй 35 поддоны, В днищах поддонов выпотжены сточные отверсти  соответственно 36 и 37, Поддон 34 расположен под выходными концами первого 7 и второго 8 патрубков сифонного сброса, а поддон 35 - под выходными концами патрубков 9 и 10 сифонного сброса. На верхнем рычаге 28 и соос- но с ним закреплена воронка 38,верхний расширенный конец которой расположен под стоком дозатора 6, а нижний узкий конец при крайних положени х рычагов 28 располагаетс  поочередно над первым 15 или вторым 16 опроггидывающимис  желобами, Соосно с верхним рычагом 28 на нем закреплен электропереключатель 5, вьтолненньй в виде ртутного замыкател  с двум  парами 39 и 40, включенными в цепи управлени  реверсированием ло- л рности преобразовател  тока. Верхние концы пьезометрических трубок сообщаютс  с каналами управлени  струйных гидропереключателей, например верхние концы пьезометрических трубок 11 и 12 - с первыми каналами управлени  соответственно первого 1 и второго 2 струйных гидропереключателей , к вторым каналам управлени  которых подключены соответственно пьезометрические трубки 13 и 14,

Устройство включено в состав Электродиализной установки, содержащей , например, взаимосв занные апект- родиализатор 41 с электродами 42 и 43, рабочими трактами, выполн ющими поочередно функции трактов обессоли- вани  и концеитр.ировани , выходные трубопроводы 44 и 45 которых гидравлически св заны с входными каналами струйных гидропереключателей 1 и 2, К цепи питани  электродов 42 и 43 электродиали атора 41 подключен пре

образователь 46 тока, содержащий,

например, параллельно и встречно включенные тиристорные выпр мители 47 и 48, причем клеммь 39 и 40 электропереключател  5 включены в цепи управлени  соответствующего тиристорно- го выпр мител  последовательно с его управл ющим электродом.

Устройство работает следующ11М об- р аз ом,

При работе электродиализной установкой исходна  жидкость, например природна  солена  вода, поступает в электродиализатор 41.Обрабатываема  жидкость проходит через камеры, выполн ющие поочередно (после реверсировани  пол рности) функции камер обессоливани  и концентрировани , выходит и  электродиализатора по трубопроводам 44 и 45, а жидкость, промы- . вающа  электродные камеры и расположенные в них электроды 42 и 43, направл етс  на сброс.

Пусть измерительный сосуд 3 заполнен водой вьше промежуточного уровн  24, в измерительном сосуде 4 вода достигает отметки не ниже уровн  25, а рычажно-весова  система наклонена так, что нижний узкий конец воронки 38 располагаетс  над опрокидывающимс  желобом 15, а электропереключатель 5 замыкает клеммы 40 в цепи управлени  тиристорного выпр мител  47. Напр жение управл ющего сигнала на управл ющем электроде тиристорного выпр мител  47 измен ет угол зажигани  тиристора, последний открываетс  и на электроды электродиализа- тора подаетс  напр жение вьтр мленно- го тока, причем электрод 43 становит- с  анодом, а электрод 42 - катодом. Под действием электрического пол  выпр мленного тока жидкость в каме- pax обессоливани  опресн етс  и по трубопроводу 45.поступает во входной канал 49 струйного гидропереключате- л  2, а из камер концентрировани  концентрат по трубопроводу 44 поступает во входной канал 50 струйного гидропереключател  1. В то же врем  нижние концы пьезометрических трубок 11 и 12 наход тс  ниже уровн  воды, а пьезометрических трубок 13 и 14 г- вьппе уровн  воды, В струйных гидропереключател х 1 и 2, таким образом, каналы 51 и 52 управлени  перекрыты, каналы 53- и 54 управлени  сообщаютс  с атмосферой, выход щие из входных каналов 50 и 49 потоки воды вследствие эффекта Коанда отклон ютс  и выход т через выходные каналы 55 и 56,

Обессоленна  вода направл етс  к потребителю по , каналу 57, а концентрат на сброс по каналу 58. Часть концентрата отбираетс  дозатором 6 и из него сливаетс  через воронку 38 в опрокидывающийс  желоб 15, По мере заполнени  последнего центр его массы смещаетс  влево относительно шарнирной опоры 17, желоб опрокидываетс  на упор 19 и порци  воды сливаетс  в измерительный

сосуд 3, Центр массы опорожненного желоба 15 расположен правее шарнирной опоры 17, благодар  чему желоб возвращаетс  в исходное положение - на опору 20 и вновь заполн етс  водой . При повыгаении уровн  воды в измерительном сосуде 3 до верхней отметки 23 вода в свободных концах

патрубков 7 и fi сифонного сброса достигает погиби, сифоны срабатьта- ют и вода из измерительного сосуда 3 начинает вытекать через патрубки 7 и 8 сифонного сброса в поддон 34,

Последний заполн етс , поворачива  нижний рычаг 29 на щарнирной опоре 31 , ц увлекает за собой, посредством т ги 32 верхний рычаг 8, Последний, а вместе с ним воронка 38 и электропереклю чатель 5 поворачиваютс  на шарнирной опоре 30, Нижний узкий конец воронки 38 располагаетс  над опрокидывающимс , желобом 6, направл   в него воду из дозатора 6. При повороте электропереключател  5 размыкаютс  клеммы 40 и замыкаютс  клеммы 39, последовательно включенные в цепь управлени  тиристорного выпр мител  48. Вследствие этого, тиристорный выпр митель 47 закрываетс , а ти- ристорный выпр митель 48 открываетс , пропуска  ток в цепи питани  электродов 42 и 43 электродиализатора 41 в противоположном направлении. Электрод 42 становитс  анодом, а электрод 43 - катодом. Вода из измерительного сосуда 3 быстро вытекает через патрубки 7 и 8 сифонного сброса и в то же врем  вода из дозатора 6 через

воронку 38 поступает в опрокидьгааю-, щийс  желоб 16,

При понижении уровн  в измерительном сосуде 3 до промежуточной отметки 24 и опрокидывании желоба 16 в

измерительный сосуд 4 свободный конец пьезометрической трубки 11 сообщаетс  с атмосферой, а свободный конец пьезометрической трубки 3, оказываетс  ниже уровн  воды. Вследствие

этого срабатывает струйный гидропереключатель 2, направл   поток воды из входного канала 49 через выходной канал 58 в трубопровод сброса концентрата . В этот период функции рабочих камер измен ютс  благодар  изменению пол рности электродов, и из рабочих камер ставщих камерами обессоливани , вымываютс  образовавшиес  ранее осадки, а из рабочих камер.

ставших камерами концентрировани , выходит вода с повьшающейс  концент- рацией солей. Поэтому направление обоих потоков на сброс предотвраща- ет возможность поступлени  к потребителю некондиционной воды. Дальнейший слив воды из измерительного сосуда 3 происходит только через патрубок 8 сифонного сброса, на свободном конце которого установлен калиброванный дроссель 26. Врем  снижени  уровн  в измерительном сосуде от промежуточной отметки 24 до нижней отметки 25, регламентируемое калиброванным дросселем 26, достаточно дл  указанной промывки рабочих камер от продуктов осадкообразовани . Одновременно с этим вода из поддона 34 вытекает че рез отверстие 36.

Снижение уровн  в измерительном сосуде 3 до нижней отметки 25 и повышение уровн  в измерительном сосуде 4 до промежуточной отметки 24 сопровождаетс  тем, что свободный конец пьезометрической трубки 12 сообщаетс  с атмосферой, а свободный конец пьезометрической трубки 14 погружаетс  в воду,. При этом срабатывает струйный гидропереключатель 1, направл   поток воды из рабочих камер, выполн ющих функции камер обессоливани , и трубопровода 44 к потребителю. Постепенно вода из дозатора 6 поступает через воронку 38 и периодически опро- кидывающийс  желоб 16 в измерительный сосуд 4 и заполн ет его до отметки 23 верхнего уровн . Вследствие этого срабатывают патрубки 9 и 10 сифонного сброса и вода начинает вытекать через них из измерительного сосуда 4 в поддон 35, нижний рычаг 29 под т жестью заполненного водой поддона 35 поворачиваетс  на шарнирной опоре 31 и посредством гибкой т ги 33 поворачивает верхний рычаг 28 с укрепленными на нем воронкой 38 и электропереключателем 5, В дальнейшем устройство управл ет работой электродиапизной установки аналогич- но указанному, осуществл   периодическое реверсирование пол рности : электродиализатора и переключение его рабочих трактов.

Claims (2)

1. Устройство дл  управлени  электродиапизной установкой, состо щей из взаимосв занных электродиализатора с электродами и размещенными между ними разделенными ионоселектив- ными мембранйми чередующимис  камерами обессоливани  и концентрировани , преобразовател  тока, св занного своими выходами с электродами электродиализатора , и трубопроводов дилюа- та и концентрата, содержащее первый и второй струйные гидропереключатели, кажда.1й из которых содержит входной канал, подключенный к выходу трубо- .проводов соответственно дилюата и концентрата , п-ервые и вторые каналы управлени  и выходные каналы, электропереключатель , установленньц в цеп х управлени  пол рностью преобразовател  тока, гидравлический дозатор,пер- вьй измерительный сосуд, первый патрубок сифонного сброса и первую пьезометрическую трубку, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью повьппе- ни  надежности работы установки,устройство дополнительно снабжено вторым измерительным сосудом, вторым, третьим и четвертым патрубками сифонного сброса, второй, третьей и четвертой пьезометрическими трубками, первыми и вторыми опрокидывающимис  желобами и поддонами, калиброванными дроссел ми, воронкой и рычажно- весовой системой, при этом первые и вторые патрубки сифонного сброса и пьезометрические трубки размещены Б первом измерительном сосуде, третьи и четвертые патрубки сифонного сброса и пьезометрические трубки - во втором измерительном сосуде, по- гиби патрубков сифонного сброса расположены на высоте отметки верхнего уровн  в измерительных сосудах, свободные концы первых и четвертых патрубков сифонного сброса и пьезометрических трубок размещены на высоте отметки промежуточного уровн ,свободные концы вторых и третьих патрубков сифонного сброса и пьезометрических трубок - на высоте отметки нижнего уровн  в измерительных сосудах, а, на выходных концах второго и третьего патрубков сифонного сброса установлены калиброванные дроссели, верхние концы первой и второй пьезометрических трубок сообщены с входами первых каналов управлени  соответственно второго и первого гидропереключателей , вторые каналы управлени  которых сообщены своими входами с

ферхними концами соответственно ретьей и четвертой пьезометрических рубок, первый и второй опрокидываю- 1иес  желоба установлены над соответственно первым и вторым измери- -ельными сосудами на шарнирных опорах с возможностью возвратнотпово- отного движени  и вьшолнены таким фбразом, что центры масс каждого же- jjio6a в заполненном водой и осушен- юм состо ни х расположены по разные ;тороны относительно шарнирной опоры, 1 рычажно-весова  система выполнена :з виде верхнего, расположенного над 15

10

измерительными сосудами, и нижнего, 5асположенного под измерительными сосудами, рычагов, размещенных в од- юй плоскости, установленных своими эс ми в шарнирных опорах с возмож- юстью возвратно-поворотного движе- аи  и соединенных между собой двум  гибкими т гами, прикрепленными к кон- дам рычагов, воронки, жестко закреп1А52542- °

ленной на оси верхнего рычага с возможностью размещени  ее узкого нижнего конца при крайних положени х верхнего рычага поочередно над первым и вторым опрокидывающимис  желобами и гидравлически сообщающейс  своим расщиренным верхним концом с выходом дозатора, а также первого и второго поддонов, закрепленных на противолежащих концах нижнего рычага под выходами патрубков сифонного сброса из соответственно первого и второго измерительных сосудов и снабженных сточными отверсти ми.

2. Устройство по п;, о т л и- чаю.щёес  тем, электропереключатель выполнен в виде ртутного замыкател , жестко закрепленного на верхнем рычаге и снабженного двум  парами клемм, расположенных с возможностью их поочередного замыкани  при крайних положени х верхнего рычага.

20

Редактор И.Горна 

Составитель Г.Кротков Техред М.Дидык

Заказ 7111/3

Тираж 600

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5,

Корректор С.Черни

Подписное