Открытый гидроциклон-отстойник

Открытый гидроциклон-отстойник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 паTOH,ÐÑ т, О П И C Л"-П- - Й--E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«о7О1951

K АВТОРСИОМУ СВИДБ7ЕЙЬС78У (61) Дополнительное к авт, саид-sy-(22) Заявлено 181077(21) 2533100/23-26 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опу6ликоввно 05.1279 бюллетень N9

Дата опуолнкования описании 0".1279 (51)М Кл 2

С 02 С 1/26

Гоеударствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

45 (53) УДК 621 ° 928. (72) Авторы изобретения

Б. И. Олешко и Д. 1т. Истомин

Украинский Государственный институт по проектированию металлургических заводов (71) Заявитель (54) OTKPbITkJH ГИДРОЦИКЛОН-ОТСТОИНИК

Изобрет ение относится к .сооружениям механической очистки сточных вод

:с использованием гравитационных и центробежных сил и может найти приме- ненае в химическои, металлургической и других отраслях .промышленности.

Известен безнапорный (открытый) гидроциклон, состоящий из цилиндрического, переходящего в конус, резервуара с тангенциальным подводом воды и очисткой от осевшего шлама грейФером,- многоковшовыми ленточными, транспортерами или непосредственным сливом иэ расположенного в нижней части сооружения шламового патрубка (1), Осветление воды в открытых гидроциклонах происходит в основном эа . счет центробежных сил, действующих на частицы взвеси, вращающиеся с большой скоростью вместе с циркуляционным потоком воды или стоков.

Такие гидроциклоны, очищая в известной степени воду нли стоки от взвешенных частиц, имеют различные недостатки. Так, гидроциклоны с уборкой шлама грейфером не могут работать непрерывно вследствие невозможности нх очистки в рабочем состоянии иэ-эа закручивания тросов грейфера потоком воды; в этих гидроциклонах невозможна очистка стоков от масел.

Известен гидроциклон-отстойник, включающий корпус с патрубком подвода исходной очищаемой воды и патрубками отвода продуктов разделения. Внутри корпуса. установлены центральная шахта и кольцевые перегородки, не доходящие до дна, а в верхней части корпуса размещены маслосборный и водо» сборный лотки (2), однако этот отстойник - гидроциклон имеет следующие существенные недостатки, снижающие эффективность его работы.

1. Осветление стоков в центральной шахте, куда подаются стоки и через которую производится также чистка сооружения от шлама, является малоэффективным вследствие: значительных размеров этой шахты, определяемых в основном размерами ковша грейфера, и, следовательнонизких скоростей вращения стоков в ней; — нарушения режима потока движущимся в этой зоне ковшом грейфера; взмучивания осадка ковшом грейфера; 101951 нарастания скоростей движения стоков э щели для выхода стоков в следующую зону, приводящего к выносу туда взвесей.

2, осветление стоков эо второй, кольцевой зоне, также малоэффективно вследствие того, что выход из этой эоны э следующую также предусмотрен через отверстие, площадь сечения которого значительно меньше площади сечения кольцевой зоны, что вновь приводит к нарастанию скоростей стоков вблизи этой щели и э самой щели, а следовательно — к выносу частиц взвеси в следующую зону.

В связи с этим осветляемая среда будет выходить в зазоры, расположенные э зоне пониженного давления, а

Йе в сцепиально предусмотренное для этой цели отверстие, расположенное

- в нижней части сооружения, над раструбом. Выход же стоков через этн эаэо- 0 ры приведет к выносу эзвесей к лотку осветленной воды и к невозможности . задержания плавающих примесей (масел, нефтепродуктов) .

3. На полом раструбе могут осе- 25 дать шламовые частицы, что,повлечет за собой закупорку зазора между раструбом и средним цилиндром, а затем— и закупорку щели для выхода стоков из кольцевой зоны во внешнюю, т.е. З0 полный выход сооружения иэ строя.

4. Размещение водосборного лотка на внешней стороне центральной. трубы предполагает движение стоков от пери" ферии к центру, что ведет к возрас- у танию скорости потока и выносу частиц взвеси и масел из сооружения.

5. Чистка сооружения невозможна без отключения, так как вращательное движение стоков в центральной шахте, > куда опус .àåòñÿ ковш грейферного крана, приводит к закручиванию этого троса и выходу из строя кранового оборудования.

Наиболее близок по технической сущности к предположенному открытый гидроциклон-отстойник, включающий цилиндрический корпус с конической шламонакопительной камерой, центральную шахту, тангечциально установленный патрубок подвода осветляемой воды и патрубки отвода осветленной воды и масла, кольцевую перегородку с раструбом, не доходящую до дна корпуса и образующую со стенкой. центральнрй шахты камеру центробежного Я осэетАени я, а сцил,индрическим корпусом - камеру гравитационного осветления (3).

Однако при работе этого устройства частично осветленная в кольцевой gg зоне центробежного осэетления вода на выходе из центральной шахты в камеру гравитационного осветления встречается по всему периметру раструба центральной шахты с потоком шлама, опускающегося во внешней стороне раструба, что приводит к загрязнению уже частично оснетленных стоков до исходного состояния.

Таким образом, практически осветление стоков начинается только эо внешней последней камере.

Кроме того объем камеры гравитационного осветления практически равен объему камеры центробежного оснетления и не обеспечивает высокой степени очистки стоков.

Объем камеры гравитационного осэетления используется не полностью вследствие отс. утствия лотка для сбора осветленной воды, что приводит к нарушению направления движения стоков в этой зоне — стоки движутся не вер» тикально вверх, а по диагонали снизу к сливной трубе. Конструкция сооружения не обеспечивает задержания масло- и нефтепродуктов, а также плавающих примесей крупных размеров °

Отвод шламоэой пульпы через патрубок внизу конической части сооружения целесообразен только для однородных мелкодисперсных шламов, а задержание крупных включений должно производиться э дополнительном устройстве (первичном отстойнике), сооружаемом до гидроциклона .

Кроме того, конструкция сооружения не обеспечивает доступности осмотра, что мешает обслуживанию гидро. циклон а.

Цель изобретения - повышение производительности гидроциклона и эффективности осветления.

Это достигается тем, что в гидроциклоне камеры центробежного и гравитационного осветления выполнены с соотношением объемов, равным 1:4

1г:8, а верхняя часть корпуса снабжена размещенным по его периметру водосборным лотком, коаксиально установленной мас1 оудержиэающей перегородкой и маслосбориюи лотками, расположенньри радиально э камерах центробежного и гравитационного осветления.

Как показали огыты, оптимальным соотношением объемов камер центробежного осветления и гравитационного осветления для промышленных сточных вод с сод ржанием взвешенных частиц от

500 до 3000 мг/л при гидравлической крупности частиц в пределах 1-6,5мм/

/сек является соотношение 1 4 — 1: 8

При отношении объемоэ этих камер менее 1:4 наблюдался значительный вынос мелких частиц, эффект осветления стоков был недостаточным. Увеличение отношения объемов камер вело к улучше нию разделения сред, но при отношениях объемов более 1:8, рост эффекта осветлеиия значительно снижался при возрастании затрат на очистку.

701951

На фиг. 1 схематически показан гидроциклон-отстойник, вид сверхуТ на фиг. 2 — разрез A-A на Фиг.

Открытый гидрЬциклон-отстойник имеет цилиндрический корпус 1 с конической шламонакопительной зоной 2 и лотком 3 осветленной воды; центральную шахту 4 для работы грейфера 5, тангенциальный подвод 6 очищаемой воды и отводящий трубопровод 7 осветленной воды; маслосборные лотки 8 с маслоотводящими трубками 9;. маслоудерживающую; перегородку 10, а также кольцевую перегородку 11 с расширяющимся книзу раструбом 12, образующую со стенкой центральной шахты 4 камеру

l3 центробежного осветления, а с цилиндрическим корпусом 1 - камеру 14 гравитационного осветления воды.

Гидроциклон-отстойник может быть изготовлен из железобетона или металла в зависимости от назначения, произ- 20 водительности, размеров сооружения и места установки. открытый гидроциклон-отстойник работает следующим образом.

Сточные воды, подлежащие очистке, 25 подаются по тангенциальному подводу

6 в камеру центробежного осветления,.

13, при вращении жидкости в этой камере происходит отделение взвеси под действием центробежных сил, сгущение 3О ее около внешней стенки камеры и выпадение в осадок.

Частично осветленная вода поступает по расширяющемуся раструбу 12 в камеру гравитационного осветления З

14, работающую по принципу вертикального отстойника — осветленная вода .поднимается вверх, сливается в лоток

3, расположенный по периметру корпуса гидроциклона-отстойника, и отводится на дальнейшее использование.

Взвешенные вещества под действием силы тяжести выпадают в осадок в ко- ническую часть, откуда шлам забирается грейферным краном и направляется на обезвоживание.

Задержка плавающих примесей от попадания в водосборный лоток осуществляется плавающей стенкой (маслоудерживающей перегородкой 10}.

Сбор масла осуществляется в камере 5О пентробежного осветления и в камере гравитационного осветления маслосборными лотками 8 с маслоотводящиьы трубами 9.

Предложенный гидроциклон-отстойник 55 имеет наиболее эффективную технологию очистки стоков, основанную на обеспечении наибольших скоростей, вращения стоков в кольцевой зоне центробежного осветления и равномерно-замедленного, 60 близкого к ламинарному, движения стоков в зоне гравитационного осветчения, что гарантирует эффективное цвухступенчатое разделение сред.

В сооружении исключена возможность встречи осветленной воды с потоком взвесей, движущихся в осадочную часть, воэможность нарушения процесса осветления стоков движущимся ковшом грейфера, исключено вторичное загрязнение осветленных стоков взвесью, взмученной кбвшом грейфера при его работе. Наряду с этим обеспечивается задержание масел и нефтепродуктов; обеспечивается очистка сточных вод, включающих тяжелые примеси различного фракционного состава (окалину, шпам), и обеспечивается возможность чистки сооружений от шлама без отключения.

Применение предложенного устройства для очистки воды и сточных вод обеспечит повышение эффекта осветления в 1,7 раза, и позволит повысить удельную нагрузку на сооружение на

60-89%.

Годовой экономический эффект по приведенным затратам на одно сооружение производительностью 1000 м/ч составит ориентировочно 130 тыс . рублей.

Формула изобретения

Открытый гидроциклон-отстойник, включающий цилиндрический корпус с конической шламонакопительной камерой, центральную шахту, тангенциально установленный патрубок подвода осветляемой воды и патрубки отвода осветленной воды и масла, кольцевую перегородку с раструбом, не доходящую до дйа корпуса и образукщую со стенкой центральной шахты камеру центробежного осветления, а с цилиндрическим корпусом — камеру гравитационного осветления, о т л и чающий с ятем, что, с целью повышения производительности гидроциклона и эффективности осветления, камеры центробежного и гравитационного осветления выполнены с соотношением объемов, равным .1:4 — 1:8, а верхняя часть корпуса снабжена размещенным по его периметру водосборным лотком, коаксиально установленной маслоудерживающей перегородкой и маслосборными лотками, расположенными радиально в камерах центробежного и гравитационного осветления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сериков Н. Ф. Водное хозяйство заводов черной металлургии, N., изд. Металлургия, 1966., с. 104-105 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 544472, кл. С 02 С 1/26, 1975.

3. Патент Франции 9 2190532, кл. В 04 С 5/ОО, 1974.