Аппарат для регенерации и перегрузки фильтрующей загрузки в фильтрах для очистки воды

Аппарат для регенерации и перегрузки фильтрующей загрузки в фильтрах для очистки воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„„747511 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено10 07.78(21} 2642049/23-26 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано15.07.80. Бюллетень ¹ 26 (51)M. Кл.

В 01 3 1/09

Гааударстееииый комитет

СССР до девам изобретений и открытий (53) УДК 66.067..342(088.8) Дата опубликования описания 18.07.80

Д. Л. Цырульников, В. Г. Векшин и В. С. Глазунов (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт атомного энергетического машиностроения (7l ) Заявитель (54) АПЦАРАТ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ И ПЕРЕГРУЗКИ

ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ЗАГРУЗКИ В ФИЛЬТРАХ

ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Изобретение относится к области обработки воды путем пропускания ее череэ слой фильтрующей зернистой загрузки и может быть использовано в водоподготовнтельных установках тепловых и атомных электростанций для подготовки фильтрующей зернистой загрузки к рабочему процессу в фильтрах очистки воды.

Известно, что подготовка фильтруклцей загрузки к рабочему процессу после истощения ее рабочей способности и водоподготовительных фильтрах различных типов (механических, ионообменных и .т,п,) производится в самих фильтрах, т.е. без применения специального аппарата (регенератора).

Известны ионитные фильтры смешанного действия (ФСЙ), иониты в которых регенерируются в специальных аппара« тахr регенераторах P).

Подготовленная к рабочему процессу зернистая фильтрующая загрузка в обоих ., случаях (и в случае подготовки ее в самом фильтре и в случае применения для этого регенератора) после Отмывки восходящим потоком воды естественно распределяется но крупности (мелкие фрак-, ции — вверху, а крупные — внизу ), что резко снижает экономические показатели

5 работы фильтра. Например, в механических фильтрах наличие мелкой фракции на поверхности фильтрующей загрузки приводит к быстрому повышению гидравлического сопротивления фильтра, и вы» вода его на регенерацию, несмотря на то, что объем фильтрующей загрузки использован не полностью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является аппарат, включающий корпус, заполненный зернистой загрузкой различной крупности, штуцер подачи воды, устройство гидроперегрузки с патрубком. и нижнее распределительное устройство (2З . В данном аппарате верхнее распределительное устройство выполнено с разме,рами отверстий, не пропускающими фильт747511 рующую загрузку, а среднее распределительное устройство выполнено проницаемым для него и расположено над этой фильтрующей загрузкой.

Гкдроперегрузка зернистой фильтруюшей загрузки из данного аппарата в фильтр по фракции крупности в последовательности, диктуемой оптимальным технологическим процессом, достигается путем предварительного псевдоожи- 10 жения обратным потоком воды нужной фракции зернистого материала до среднего распределительного устройства (при этом остальная загрузка прижимается к непроницаемому для нее верх- 15 нему распределительному устройству) и вывода ее в рабочий аппарат.

Недостатком указанного аппарата является то, что в нем невозмо>кно перегружать зернистую фильтрующую за- 20 грузку в "стесненном" слое, что уменьшает равномерность изменения крупности зерен загрузки и требует при псевдоожижепии некоторых зернистых загрузок восходящим готоком волы при гкдротран- 25 спортировке ее по фракциям в фильтр (особенно для фракций большей крупности, например, антрацита в механических фильтрах),. создания и поддержания неэкономичных высоких скоростей 30 движения воды, что приводит к увеличеншо расхода электроэнергии, увеличению диаметров трубопроводов и т,п, Цель изобретения — повышение эффсктивностн процесса гидроперегрузки и 35 фильтрования путем обеспечения равномерности изменения убывающей сверху вниз крупности зерен загрузки.

Поставленная цель достигается reM,, что устройство гидроперегрузкк выпол- 40 него в виде телескопически установленных по оси аппарата труб, внутренняя из которых снабжена расширяющимся книзу усеченным конусом с уплотнением, примыкающим к внутренней поверхности, 45 корпуса, и фиксатором крайнего верхнего ее положения, а нару>иная неподвижно соединена с верхней частью корпуса, при этом штуцер подачи воды располо>кен над фиксатором, а штуцер гидроперегруз- 50 ки - под фиксатором.

Целесообразно аппарат снабжать шариками центрирования, установпеш ыми между внутренней трубой и наружной трубой, выполненной с углублениями, в 55 которых размещены шарики.

На чертеже представлен общий вид аппарата. ф

Аппарат состоит из корпуса 1, заполненного зернистой загрузкой 2 различной крупности, устройство гидроперегрузки, выполненное в виде телескопически установленных по оси аппарата труб— неподвижной наружной 3 и подвижной внутренней 4 r шариками центрирования 5 между ними. Подвижная внутренняя труба 4 снабжена фиксатором 6 верхнего крайнего ее положения., для подачи управляющей воды предусмотрен штуцер 7 и трубопровод отвода воды с клапаном 8 при подьеме подвижной (внутренней) трубы 4, Штуцер 9 гидроперегрузки размещен пon фиксатором 6.

Подача воды при перегрузке шикты осуществляется через трубопровод 10, выход пихты при перегрузке — через трубопровод 11. Реагент поступает в аппарат через трубопровод 12, отмывочная вода — через трубопровод 13.

В ни>иней части корпуса размещено нижнее 1заспределктельное устройство 14.

Трубопроводы 10 и 11 снабжены дренажамк с клапанами 15 и 16 соответственно, Подготовка фппьтрук>щей загрузки к рабочему процессу и перегрузка в фильтр осуществляется следующим образом.

Восходящим потоком воды, поступающей по трубопроводу 10 при открытом клапане 8, выводится подвижная труба 4 устройства перегрузки в крайнее положение к фиксируется в нем фиксатором 6, после чего по штуцеру 9 при открытом клапане 15 вводится зерпкстая загрузка из фкльтра в аппарат. Подачей воды по трубопроводу 10 и отводе ее через клапан 16 прозводится взрыхляющая промывка истощенной загрузкк, которая в результате промывки естественно классифицируется по крупности фракций

{мелкая фракция - в верхней части, крупная — вниз) - . .Послс этого, при использовании аппарата для регенерации ионитов пропускается через загрузку раствор реагента по трубопроводу

l2 с отводом отработанного раствора регента в дренаж через клапан 15, Затем nona÷åé воды по трубопроводу 13 и отводом ее по дренажу с клапаном 15 производится отмывка отрегенерированной фкльтрующей загрузки. В случае же применения аппаратов в схемах с механическими фильтрами, производится только взрыхпяющая промывка путем подачи воды через трубопровод 10 с отводом

74751 !

30

35 где

Рр РЬ,Р5 ее в дренаж через клапан 16. После приготовленной таким образом к рабочему процессу зернистой загрузки ее перегружают в фильтр. Для этого отключается фиксатор 6 и подается по штуцеру 7 управляющая вода. В результате этого подвижная труба устройства перегрузки под действием своей тяжести и напора блокирующей воды опускается на слой загрузки. Подавая восходящий поток воды по трубопроводу 10, одновременно с подачей 1блокирующего потока воды по штуцеру 7, осуществляется перегрузка зернистой. фильтрующей загрузки обратно в фильтр в "стесненном" слое. 15

При этом перегружаются сначала верхние, наиболее мелкие фракции, занимающие в фильтре нижнее положение, а под .конец и самые крупные фракции, располагающиеся в фильтре сверху. Таким 20 образом, в фильтре создается обращенный слой загрузки убывающих по крупности фракций сверху вниз.

Для предотвращения подъема подвижной трубы 4 устройства при осуществлении гидроперегрузки в "стесненном слое при одновременной подаче блокирующей воды должно выполняться следующее условие

+ / 2 АЮ " s,-s, Уч P )u Уьг (а >

2 5

2с1

2 1 2 — объем собственно подвижной трубы устройства; — плошади сечения соот- 40 ветственно подвижной и неподвижной труб устройства; — плотность материала, нз которого изготовле- 45 на подвижная труба; плотность воды и гидр о транспортируемой суспензия; — высота подъема подвижной трубы от крайнего нижнего положения до крайнего верхнего; — длина межтрубного (кольцевого) простран- 55 ства при гндровьй-рузке;

- скорости движения воды внутри. трубы и в коль-цевом пространстве (между трубами) соответственно;

Ри р2 — давление воды над и

1 под устройством; (3 — внутренний диаметр

1 трубы подвижной трубы устройства;

- внешний диаметр неподвижной трубы;

Л„- коэффициент трения межтрубного (кольцевого) пространства, по которому движется блокирующая вода;

Л вЂ” коэффициент трения тру2 бы, по которой движется перегружаемая масса.

Применение аппарата дает большой экономический эффект, который образуется, во-первых, за счет создания о6ращенного" слоя с более равномерным распределением зерен по крупности в слое загрузки и, во-вторых, за счет применений малых расходов воды для гидротранспортировки материала в стесненном" слое.

При этом в "стесненном" слое порозность Е не превышает 0,45-0,5, в то время как в псевдоожиженном слое

Е= 0,9-1,0. Требуемая скорость движения воды для гидроперегрузки зернистого материала (шарообразной формы) определяется по формуле

Ю5

А2Е

V — скорость движения воды при гидроперегрузке; пОрозность слоя — критерий Архимеда;

С вЂ”. диаметр зерен;

Я вЂ” плотность воды

И схОдя из этОЙ формулы при указан» ных выше значениях порозностей для гндроперегрузкн фракции, налрнмер, антрацита, диаметром частицы 1,2 мм (условно) „требуются следующие значения скоростей движения воды: для известного устройства перегрузки в псевдоожиженном слое — 400 м/ч; для предлагаемого устройства гидроперегрузки в стесненном" слое — 60 м/ч.

Т ак, например, для аппарата, диаметр,0 м, в известном устройстве треОм20 б уется насос производительностью

1500 м / ч и мощностью 60 квт и

3 диаметр трубопровода - 500 мм, а в

74 предлагаемом устройстве требуемая производительность насоса составит 200 м / ч

f мощность — 9 квт и диаметр трубопровода — 175 мм, Формула изобретения

1. Аппарат для регенерации и перегрузки фильтрующей загрузки в фильтрах для очистки воды, включающий корпус, заполненный зернистой загрузкой различной крупности, штуцер подачи воды, .устройство гидроперегрузки с патрубком гидроперегрузки, нижнее распределительное устройство, о т л и ч а к>шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса гидроперегрузки и фильтрования путем обеспечения равномерности изменения убывающей сверху вниз кругшости зсрен загрузки, устройство гидроперегрузки вьлголпено в виде теле скоп и re скп уста н овленных по осп аппарата труб, внутреняя ..из

7511 8 которых снабжена расширяющимся книзу усе енным конусом с уплотнением при мыкающим к внутренней поверхности корпуса, и фиксатором крайнего верхнего ее положения, а наружная неподвижно соединена с верхней частью корпуса, при этом штуцер подачи воды располо>кен над фиксатором, а штуцер гидроперегрузки — под фиксатором.

10 2. Аппарат по п, 1, о т л и **r а юшийся тем, что он снабжен шариками центрирования, установленными между внутренней трубой и наружной трубой, выполненной с углублениями, в

35 которых размещены шарики.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Водоподготовительное оборудование. Каталог — справо пьик НИИинформ20 тяжмаш, 1 873.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2471154/23-26, кл. В 01D 23/24.

ЦНИИПИ Заказ 4302/2

Тираж 809 Подписное

Фипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4