Аппарат для термического умягчения вод

Аппарат для термического умягчения вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскип

Социалистических - Республик

С 02 В 3/04

С 02 F I/22

Рвударстаева0 каиптет

ИВР аа девам ппааратааай и птщмтвй

Опубликовано 23.08. 81 Бюллетень йЪ31 (53) УДК 66.065. .52(088.8) Дата опубликования описания 25.08.81

П.П. Симонов, В.В. Шищенко, А.И. Быков, Ю.Н. Резников, Д.Д. Мягкий, В.В. Скорняков, А.В. Поротников и Б.С. Зац (72) Авторы изобретения

Ставропольский политехнический институт и Донецкий филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий че ной металлургии (71) Заявители (54) АППАРАТ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УМЯГЧЕНИЯ

ВОД

Изобретение относится к области термического умягчения сточных и других минерализованных вод, содержащих значительное количество ионов кальция и сульфат-ионов, и может быть использовано для умягчения известкован" ных морских вод и нейтрализованных кислых сточных вод промышленных предприятий.

Известен аппарат для термического

10 умягчения вод, включающий вертикальный цилиндрический корпус со сферическим днищем и крышкой, сопло для ввода воды, закрепленное в крьппке по оси корпуса, патрубки для ввода

15 пара и вывода воды и осадка, усеченный конус в нижней части корпуса и цилиндрическую обечайку с коническим верхним торцом, соединенным с патрубком вывода воды, и коническим нижним торцом в виде усеченного конуса, на меньшем основании которого закреплен усеченный отражательный конус, внутри которого по оси корпуса установлен конический клапан с возможностью пере-. мещения в вертикальном направлении, а также подъемные зрлифтные трубы, соединенные с патрубками для ввода пара (I).

В аппарате такой конструкции отделение образовавшихся при нагреве кристаллов полугидрата от воды происходит путем отстаивания суспензии, а в цилиндрической обечайке вследствие гидравлической сепарации накапливаются самые мелкие кристаллы, что ограничивает производительность айпарата. Для предотвращения схватывания осадка полугидрата необходимы частые продувки аппарата, приводящие к потере умягченной воды и тепла.

Кроме того, при неизменном положении конического клапана н уменьшении расхода воды возможен вьпгос контактного слоя ангидрита нз цилиндрической обечайки, нарушающий работу аппарата.

Цель изобретения — повьппение эффективности работы.

85699

Поставленная цель достигается тем, что аппарат снабжен дополнительной трубой для перемещения осадка, установленной в верхней части корпуса, усеченный конус, расположенный в верхней части корпуса, сопряжен с корпусом, а сопло для ввода воды расположено тангенциальио на днище, при этом клапан выполнен шаровым.

Дополнительно аппарат снабжен наклон- Ip ной перегородкой и тепаообменным устройством, установленным в нижней части корпуса.

На чертеже изображен аппарат, продольный разрез. 15

Аппарат для термического умягчения вод состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 со сферическими днищем 2 и крышкой 3, сопла 4 для ввода воды, закрепленного тангенциально на днище корпуса, патрубка 5 для подвода пара, парораснределительного устройства 6, коллектора 7 для сбора воды и патрубков 8 и 9 для ее вывода, устройства 10 для сбора шлама и патрубков 11 и 12 для его вывода.

По оси аппарата установлен усеченный конус 13, который в нижней части снабжен наклонной перегородкой

14, соединенной с корпусом аппарата.

Около стенок корпуса размещены трубы

15 и 16 для перемещения осадка, которые проходят через конусы 13 и 17 °

Внутри усеченного конуса 13 по оси установлен шаровой клапан 18 на гибкойз5 тяге 19 с возможностью перемещения в вертикальном направлении с помощью устройства 20. В зоне уплотнения осадка полугидрата, образованной корпусом

1, крышкой 3 и конусом 17, установлен 4О теплообменный аппарат 21 и устройствс

10 для сбора шлама. Патрубки 22 и 23 служат для подвода и отвода охлаждающей воды.

Аппарат работает следующим образом.45

Исходная вода через сопло 4 попадает тангенциально s нижнюю часть усеченного конуса 17 и нагревается за счет смещения с паром, подаваемым через патрубок 5 и парораспределительное устройство b. В результате повыше" ния температуры воды растворимость сульфата кальция уменьшается и начинается выделение его из воды в форме полугидрата как путем образования новых кристаллов, так и путем роста образовавшихся ранее и находящихся в конусе 17 во взвешенном состоянии.

При прохождении через взвешенный

8 Л слой осадка содержание сульфата кальция в воде понижается до растворимости полугидрата.

Частично умягченная вода отделяется от осадка и поступает в усеченный конус 13, где проходит через взвешенный слой ангидрита.

Так как содержание сульфата кальция в этой воде выше растворимости ангидрита, в конусе 13 происходит кристаллизация ангидрита на поверхности контактной массы и дальнейшее снижение концентрации сульфата кальция в воде.

После завершения процесса кристаллизации вода отделяется от осадка и отводится по патрубку 8. Избыток осадка иэ усеченного конуса 17 по трубам 15 поступает в зону шламоуплотнения, образованную корпусом 1. конусом 17 и днищем 2, и охлаждается за счет контакта с поверхностью теплообменника 21 до 100-106 С.При этой температуре полугидрат сульфата кальция может находиться длительное время не схватываясь, По мере накопления и уплотнения шлама часть его через устройство 10 для равномерного сбора шлама и патрубок

l1 периодически выводится из аппарата. Более низкая температура продуваемой воды и более высокое содержание в ней шлама уменьшает потерю умягченной воды и тепла. Избыток осадка из усеченного конуса .13 вместе с частью умягченной воды по трубам 16 поступает в зону, образованную корпусом 1, конусом 13 и наклонной перегородкой 14. Здесь вода отделяется от осадка, собирается коллектором 7, выводится через патрубок

9,и смешивается с основной частью умягченной воды. Осадок после уплотнения выводится из аппарата через патрубок 12.

Отделение осадка в режиме осветления, а не отстоя, постоянное отведение наиболее мелких кристаллов из верхней части контактных слоев и осветление части воды в зоне под конусом 13 увеличивает производительность аппарата в 1,8-2 раза.

Шаровой клапан 18 поднимается под действием потока воды и его положение зависит от расхода воды. В случае прекращения расхода воды шаровой клапан под действием собственного веса опускается, перекрывает отверстие и предотвращает самопроизволь5 8 ный перепуск контактного слоя ангидрита из конуса 13 в конус 17. При необходимости выпуска осадка из конуса )3 шаровой клапан 18 поднимается за счет вращения устройства 20, с которым он соединен гибкой тягой

19.

Технико экономический эффект данной конструкции аппарата заключается в следующем.

Увеличивается в ),8-2 раза производительность аппарата за счет увеличения на 25-30Х площади сечения аппарата в зоне, где происходит вторая стадия кристаллизации, увеличения на )5-25Х допустимой подьемной скорости за счет постоянного удаления мелких кристаллов из верхней части взвешенного слоя агнидрита, ограничивающих эту скорость,и отвода 40-457 умягченной воды вместе с этими мелкими кристаллами и,осветление ее в зоне шпамоуплотнения.

Установка шарового клапана на гибкой тяге вместо конического упрощает процесс регулирования проходного сечения и исключает самопроизвольное удаление присадки ангидрита из зоны кристаллизации. В результате при использовании апваратов предлагаемой конструкции на установке со средней производительностью 00 т/ч, годовой экономический эффект составит от 41,8 до

61,7 тыс. руб.

56998

Формула изобретения

1. Аппарат для терми. еского умягчения вод, включающий вертикальный цилиндрический корпус со сферическим днищем и крышкой, сопло для ввода воды, патрубки ввода пара и вывода воды и осадка, усеченные конуса, расположенные в нижней и верхней частях корпуса, регулирующий клапан, устансвленный по оси корпуса с возможностью перелещения в вертикальном направлении, трубу для перемещения осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы аппара-ч, он снабжен дополнительной трубой для перемещения осадка, установленной в верхней части корпуса, усеченный конус, расположенный в верхней части корпуса, сопряжен с корпусом, а сопло для ввода воды расположено тангенциально на днище, при этом клапан выполнен шаровым. д 2. Аппарат по п. I, о т л и— ч а ю щ н и с я тем, что он снабжен наклонной перегородкой.

3. Аппарат по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что он снабжен щВ теплообменным устройством, установленным в нижней части корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 632655, кл. С 02 В 3/04, )977 (прототип).

856998

Подписное

Заказ 7121/30 Тираж 1ОО7

311ИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35„ Раушская иаб. д. 4/5

Филиал HLI "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель N. Булатов

Редактор С, Патрушева Техред N.Ãàëèíêà Ко ректор N. Демчик