Установка для активации процессов и разделения фаз

Установка для активации процессов и разделения фаз

Реферат

 

Изобретение относится к установкам, в которых для активации физико-химических и механико-физических процессов используют принцип бегущего или вращающегося электромагнитного поля, а для разделения фаз применяют аппараты центробежного типа. Изобретение может быть использовано в тех отраслях промышленности и в городском хозяйстве, где формируются сточные воды в особо крупных масштабах. Установка содержит трубчатые реакционные камеры с ферромагнитными частицам, выходные концы которых соединены с собирающей емкостью. Каждая камера снабжена охватывающим ее индуктором вращающегося электромагнитного поля. Установка содержит не менее двух модулей, соосных между собой, каждый из которых имеет корпус для реакционных камер в виде двух цилиндров. Внутренний цилиндр является собирающей емкостью. Выходные концы камер установлены тангенциально к стенке внутреннего цилиндра. Соосно соединенные модули образуют общую внутреннюю емкость. Каждый модуль сдвинут на 20-30° относительно модуля, расположенного выше. Каждый модуль выполнен с посадочными гнездами для герметичного соединения собирающих камер между собой и снабжен кольцевым раздающим коллектором. Изобретение позволяет повысить производительность и эффективность разделения фаз. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к установкам, в которых для активации физико-химических и механико-физических процессов используют принцип бегущего или вращающегося электромагнитного поля, а для разделения фаз применяют аппараты центробежного типа. Изобретение может быть использовано в тех отраслях промышленности и в городском хозяйстве, где формируются, например, сточные воды в особо крупных масштабах. Известны несколько типов аппаратов вихревого слоя, снабженных дополнительными емкостями [1, 2].

Известна установка активации процессов и разделения фаз [3], наиболее близкая к предлагаемому изобретению. Данная установка активации процессов и разделения фаз содержит трубчатые реакционные камеры с ферромагнитными частицами, выходные концы которых соединены с собирающей емкостью. Каждая реакционная камера снабжена охватывающим ее индуктором вращающегося электромагнитного поля и содержит не менее двух модулей, соосных между собой, каждый из которых имеет корпус для реакционных камер, представляющий собой цилиндр с отверстием в центре, являющийся собирающей емкостью. Реакционные камеры расположены в корпусе таким образом, что их выходные концы установлены тангенциально к стенке внутренней цилиндрической полости модуля, причем соосно соединенные модули образуют общую внутреннюю емкость.

Известная установка имеет ряд недостатков, среди которых основной - максимальная производительность фиксирована. В установке поток идет единым фронтом (стеной), что ограничивает производительность.

Задачей изобретения является повышение производительности и эффективности разделения фаз.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке активации процессов и разделения фаз, содержащей трубчатые реакционные камеры с ферромагнитными частицами, выходные концы соединены с собирающей емкостью. Каждая реакционная камера снабжена охватывающим ее индуктором вращающегося электромагнитного поля. Камеры сблокированы в отдельные модули, соосны между собой. Каждый из модулей имеет корпус для реакционных камер, в виде наружного и внутреннего цилиндра, при этом внутренний цилиндр является собирающей емкостью. Причем соосно соединенные модули образуют общую внутреннюю емкость. При этом каждый модуль сдвинут на 20-30^o относительно модуля, расположенного выше.

Каждый модуль выполнен с посадочными гнездами для герметичного соединения собирающих емкостей между собой.

Каждый модуль может быть снабжен кольцевым раздающим коллектором, соединенным с входными концами реакционных камер.

Сдвиг одного модуля на 20-30^o относительно модуля, расположенного выше, необходим для дробления потока, а следовательно, для его более сильного разгона, по сравнению с предшествующими известными установкам.

Величина сдвига одного модуля относительно другого на 20-30^o была получена экспериментальным путем. В данном интервале наблюдалась наибольшая производительность установки. При уменьшении или увеличении угла сдвига происходило снижение производительности.

На фиг. 1 представлена установка, состоящая из семи модулей, гидроциклона и двух фильтров с плавающей загрузкой; на фиг. 2, 3 - конструкция одного модуля с 8 реакционными камерами; на фиг. 4 - схема расположения двух соприкасающихся модулей.

Установка содержит расчетное количество модулей 1, установленных соосно и сдвинутых по отношению к выше лежащему на 20-30^o, каждый из которых имеет кольцевой раздаточный коллектор 2, подсоединенный к общей подводящей магистрали 3, дополнительную камеру 4, сливной патрубок 5, полый конус 6, отводящую трубу 7, систему фильтров 8, баки для добавок 10, подсоединенных к общей магистрали 3, шламоприемник 11 и раму 12. Корпус каждого модуля 1 состоит из наружной цилиндрической стенки 13, внутренней цилиндрической стенки 14, образующей собирающую емкость, дна 15 и крышки 16. Внутри корпуса установлены индукторы вращающегося магнитного поля 17, закрепленные на реакционных трубчатых камерах 18 с ферромагнитными частицами (не показаны). Выходные концы камер соединены патрубками 19, тангенциально к внутренней стенке 14. Камеры 18 входными концами соединены с патрубками 20, а те - с кольцевым раздаточным коллектором 2. Коллекторы 2 всех модулей 1 соединены с магистралью 3 при помощи патрубков 21 и фланцев 22. Установка снабжена также штуцером 23 для ввода охлаждающего агента и щтуцером 24 - для его отвода. Для обеспечения кольцевого движения хладоагента в каждом модуле 1 между штуцерами 23 и 24 установлена глухая перегородка 25. Для обеспечения герметичности при сборке, каждый модуль снабжен двумя гнездами - верхним и нижним.

Установка работает следующим образом.

Включают систему охлаждения индукторов 17, затем питание индукторов 17 и одновременно подачу исходного продукта в реакционные камеры 18 из коллекторов 2. Исходный продукт, обработанный в реакционных камерах 18 ферромагнитными частицами (не показаны), распадается с выделением твердой фазы. Гетерогенная смесь, через патрубки 19, снабженные насадками (не показаны), попадает в собирающие емкости модулей 1, образованные стенками 14, по касательной к этим стенкам. Под воздействием центробежной силы твердые частицы смещаются к стенкам 14, сползают вниз в дополнительную камеру 4, через конус 6 попадают в шламоприемник 11. Осветленный продукт по сливному патрубку 5 и трубопроводу 7 поступает для дальнейшей очистки от твердых частиц в систему фильтров с плавающей загрузкой 8, а чистый продукт идет по трубопроводу 9 к потребителю.

Представленная на фиг.1 установка содержит 7 модулей, каждый из которых содержит 8 индукторов, имеет производительность около 70 - 80 м³/час. Причем ее производительность может быть увеличена добавкой новых модулей. Каждый модуль работает независимо от других. В зависимости от заказа, каждый модуль может содержать 12 реакционных камер с общей производительностью 150 - 160 м³/час. Общая производительность установки при 10 модулях может достигать 1500 - 1600 м³/час. Тем самым обеспечивается большая гибкость установок по производительности.

Размер одного модуля, содержащего 8 реакционных камер, составляет: высота 500 - 600 мм; наружный диаметр 2000 - 2200 мм, высота установки с семью модулями 6000 - 6500 мм. Общая площадь установки без системы улавливания 10-12 м².

Представленные показатели дают основание утверждать, что установка предлагаемого типа не имеет аналогов по производительности, материалоемкости и по величине занимаемых производственных площадей.

Источники информации 1. А.с. N 764717, В 01 F 19/00, 1978.

2. А.с. N 856533, В 01 F 13/08, 1977.

3. RU 2049562 C1, В 03 C 1/24, 1995.

Формула изобретения

1. Установка активации процессов и разделения фаз, содержащая трубчатые реакционные камеры с ферромагнитными частицами, выходные концы которых соединены с собирающей емкостью, каждая реакционная камера снабжена охватывающим ее индуктором вращающегося электромагнитного поля, реакционные камеры сблокированы в отдельные модули, соосные между собой, каждый из которых имеет корпус для реакционных камер в виде наружного и внутреннего цилиндра, при этом внутренний цилиндр является собирающей емкостью, причем соосно соединенные модули образуют общую внутреннюю емкость, отличающаяся тем, что каждый модуль сдвинут на 20-30° относительно модуля, расположенного выше.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждый модуль выполнен с посадочными гнездами для герметичного соединения собирающих емкостей между собой.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждый модуль снабжен кольцевым раздающим коллектором, соединенным с входными концами реакционных камер.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4