Аппарат для термического умягчения вод

Аппарат для термического умягчения вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиии

Социалистических

Республик

<п>963956 (61) Дополнительнов к авт. свид-ву (22) Заявлено 100481. (21) 3273478/24-06 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07,10.82. Бюллетень Йо 37

Дата опубликования описания 07.02.83 (ф1 jМ Кп 3

С 02 F 1/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (33 УДК 621 ° 187 (088.8) ".В. В. Шищенко, В .А. Стени н и Б. А. С аморядо в, Г. 3). джаФиЬвСМ Йс.

A.È. Быков и И.П. Кувшинова 1 "" .:. -:.: -,.--,„., .. г::.;::;-...,., Ставропольский полйвахккчаоквй кковвтут к раков энергетическое управление Ставропольского края (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) АППАРАТ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УМЯГЧЕНИЯ ВОД

Изобретение относится к аппаратам для умягчения вод повышенной жесткости, содержащих значительное количество растворенных газов, и может быть использовано для умягчения геотермальных вод.

Известен аппарат для термического . умягчения вод, содержащий вертикальный цилиндрический сосуд со сферическими днищами, разделенный конической перегородкой на камеры смешивающего нагрева и осввтления воды, сопло для ввода воды, закрепленное в крышке по оси корпуса, патрубки для ввода пара и вывода воды и осадка f1 ).

Недостатком этого аппарата является низкая концентрация присадки в верхней камере, что приводит, с одной стороны, к образованию отложений на ее поверхности, а с другой— к образованию значительного колИчества мелких кристаллов, которые вместе с водой проходят через взвешенный слой осадка в нижней части..аппарата и накапливаются в верхней части этого слоя. При этом глубина умягчения воды и производительность аппарата обусловлены растворимостью именно этих наиболее мелких кристаллов.

Известен аппарат для термического умягчения вод, содержащий цилиндрический корпус со сферическим днищем и крышкой, патрубки для ввода воды и пара и вывода воды и осадка, усеченные, конусы, поярусно установленные в корпусе, шаровой регулирующий клапан, смонтированный по оси верхнего конуса с воэможностью перемещения в вертикальном направлении, трубы для перемещения осадка и наклонную перегородку (2).

Такое конструктивное выполнение аппарата не позволяет определить выделяющиеся иэ воды газы. Выделившиеся газы вместе с водой проходят через нижний и верхний взвешенные слоиосадка, нарушая гидродинамику в них, что приводит к выносу частиц осадка из нижнего усеченного конуса в верхний, из которого осадок уносится вместе с водой. По мере последующего охлаждения умягченной воды осадок начинает растворяться, увеличивается ее жесткость. Кроме того, наличие в воде газообразного углекислого газа уменьшает глубину удаления его из воды, что уменьшает распад бикарбонат-ионов и глубину умягчения вс ды °

963956.Цель изобретения — более глубокое умягчение и дегаэация воды.

Цель достигается тем, что аппарат снабжен верхним, средним и нижним жалюзийными,сепараторами, па тру бком для перепуска и патрубками для отвода газа, причем один из последних

5 размещен в нижней части корпуса, а другой - на крышке, под которой установлен верхний сепаратор, а средний и нижний сепараторы выполнены кольцевыми и закреплены.- одним торцом на корпусе, а другим - на усеченных конусах, патрубок для перепуска газа установлен между средним и нижним жалюэийными сепараторами и выведен верхним торцом вьые среднего, а нижним — ниже нижнего.

Кроме того, патрубок для отвода воды и трубы для перемещения осадка снабжены в верхнвй части усеченными конусами, размещенными по-оси корпуса, причем патрубок для отвода воды установлен под верхним жалюзийным сепаратором, а трубы для перемещения осадка — над нижним усеченным конусом. 25

Трубы для перемещения осадка могут быть из верхнего конуса заведены в нижний и снабжены в нижней части коническими отражателями.

Наклонная первгородка может быть 3Q установлена над нижним сепаратором.

Аппарат также снабжен дополнительным патрубком для ввода воды, установленным тангвнциально на входе в нижний конус. 35

На чертеже схематически изображен ,аппарат для тврьяческого умягчения вод, продольный разрез.

Аппарат содержит цилиндрический корпус 1 со сферическим днищем 2 и 4g крышкой 3, патрубок 4 для ввода воды, патрубок 5 для ввода пара, патрубки 6 и 7 для вывода воды, патрубки 8 и 9 для вывода осадка, усеченные конусы 10 и 11, поярусно установленные в корпусе 1, шаровой регулирующий клапан 12, установленный по оси верхнего конуса 11 с воэможностью перемещения в вертикальном направлении, трубы 13 и 14 для пврвмещения осадка, наклонную перегородку 15. Аппарат снабжен такжв верхним, средним и нижним жалюзийными сепараторами 16, 17 и 18, патрубком 19 для перепуска газа и патрубками 20 и 21 для отвода

rasa,,размещенными соответственно в нижней части корпуса 1 и на крышке 3, под которой установлен сепаратор 16, а сепараторы 17 и 18 выполнены кольцевыми и закреплены одним торцем на корпусе 1, другим — на Щ конусах 10 и 11. Патрубок 19 расположен между сепараторами 17 и 18 и выведен верхним торцом выше сепаратора 17, в нижним — ниже сепаратора 18.

Кроме того, штрубок 6 и трубы 13 Я и 14 снабжены в верхней части дополнительными усеченными конусами 22 и

23, размещенными по оси корпуса, причем патрубок 6 установлен под сепаратором 16, а труба .13 с конусом 23 в верхней части - над конусом 11.

Трубы 14 нз конуса 10 заведены в конус 11 и снабжены в нижней части коническими отражателями 24. Перегородка 15 установлена над сепаратором 18.

Аппарат также снабжен дополнительйым пьтрубком 25 для ввода воды, установленным тангвнциально на входе в конус 11.

Аппарат для термического умягчения вод работает следующим образом.

Исходная вода с повышенным содержанием газов под давлением подается через патрубки 4 и 25 в нижнюю часть конуса 11, где давление потока понижается и начинается выделение газов.

При необходимости вода нагревается эа счет смешения с паром, подаваеьым по патрубку 5. В результате выделения газов, снижения давления и повышения температуры воды концентрация сульфата и карбоната кальция становится выше растворимости этих солей и начинается их выделение из воды как путем образования новых кристаллов, так и путем роста образовавшихся ранее и находящихся в конусе 11 во взвешенном состоянии. При прохождении через взвешенный слой осадка содержание сульфата кальция в воде понижается до растворимости полугидрата.

На уровне верхней кромки конуса 23 вада схгделяется от взвешенных частиц, а затем от пузырьков выделившегося газа. Частично умягченная и дегазированная вода поступает в конус 10, где пдэисходит дальнейшее снижение давления воды эа счет уменьшения высоты столба воды и сопротивления взвешенного контактного слоя. При этом выделяются остатки растворенных в воде газов и происходит дальнейшее умягчение воды за счет осаждения кальция в виде ангидрита или карбоната во взвешенном контактном слое. Умягченная и деаэрированная вода вначале отделяется от взвешенного осадка, затем от пузырьков газа и через конус 22 и патрубок 6 выводится иэ аппарата, Использование для отвода воды конуса 22 увеличивает степень ее дегазации вследствие более полного отделения пузырьков газа. Газ, выделившийся на первой стадии умяФ ения и дегаэации, проходит через сепаратор 17, частично обезвоживавтся и по патрубку 19 поступает в нижнюю часть аппарата, где вследствие поворота на 180 и прохождения сепаратора 18:происходит дальнейшее его обезвоживание. Осушенный газ выводится из аппарата

963956 по патрубку 20. Гаэ, выделившийся на второй стадии обработки воды, осушается в сепараторе 16 и выводится из аппарата по патрубку 21. Так как основная часть газа выделяется и отделяется на первой стадии обработки воды, унос воды газом на второй стадии вследствие низкой подъемной скорости газов оказывается незначительным и необходимая степень обезвоживания газа обеспечивается эа счет одноступенчатой жалюзийной сепарации. Избыток осадка иэ конуса 10 по трубе 14 поступает в конус 11 за счет естественной циркуляции воды, так как в объеме аппара- 15 та находится водогазовая суспензия, а в трубе 14 - более тяжелая водная суспензия. Отражатель 24 предотвращает попадание в трубу 14 пузырьков газа, нарушающих указанную циркуляцию.2й

Избыток осадка иэ конуса 11 собирается в конусе 23 и по трубе 13 поступает в шламоуплотнитель, образованный конусом 11, перегородкой 15 и корпусом 1. Здесь шлам Уплотняется и 25 выводится из аппарата по патрубку 8.

Конус 23 выполняет и вторую функциюпрепятствует попадание газовых пузырьков в конус 10.

Клапан 12 поднимается под действи- ЗО ем потока воды и его положение зависит от расхода последней. В случае прекрацения Расхода вэды кланан 12 под действием собственного веса опускается, герекрывается отверстие в нижней части конуса 10 и предотврацает самопроизвольный перепуск контактного слоя иэ конуса 10 в конус 11.

При необходимости выпуска осадка из конуса 10 клапан 12 поднимается. Осадок, скопившийся в конусе 11, удаля- 4О ется из его нижней части по патруб-.. ку 9.

Выполнение аппарата согласно изобретению позволит осуществить глубокую дегаэацию воды, предотвратить 4> вынос кристаллического осадка с потоком умягченной воды, предупредить нарушение гидродинаьвки в аппарате, а также получить глубоко умягченную воду. 50

Формула изобретения

Аппарат для теРмического умяг- 55 чения вод, содержаций цилиндричес« кий корпус со сферическим днищем и крышкой, патрубки для ввода воды и пара и вывода воды и осадка, усеченные конусы, поярусно установленные в корпусе, шаровой регулирующий клапан, установленный по оси верхнего конуса с возможностью перемецения в вертикальном направлении, трубы для перемещения осадка и наклонную перегородку, отличающийся тем, что, с целью более глубокого умягчения и дегазации воды, аппарат снабжен верхним, среднж и нижним жалюзийными сепараторами, патрубком для перепуска и патрубками для отвода газа, причем один иэ последних размецен в нижней части корпуса, а другой - на крышке, под которой установлен верхний сепаратор, а средний и нижний сепараторы выполнены кольцевыми и закреплены одным торцом на корпусе, а другим — на усеченных .конусах,патрубок для перепуска газа установлен между средним и нижним жалюзийными сепараторами и выведен верхним торцом выше среднего, а нижним - ниже нижнего.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что патрубок для отвода воды и трубы для перемецения осадка снабжены в верхней части усеченными конусами, размещенными по оси корпуса, причем патрубок для от-. вода воды установлен под верхним жалюзийным сепаратором, а трубы для перемещения осадка — над нижним усеченным конусом.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю ц и и с я тем, что трубы для перемещения осадка из верхнего конуса заведены в нижний и снабжены в нижней части коническими, отражателя ми °

4. Аппарат по пп. 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что наклонная перегородка установлена над нижним сепаратором.

5. Аппарат по пп. 1-4, о т л ич а ю ц и и с я тем, что он снабжен дополнительным патрубком для ввода воды, установленным тангенциально на входе в нижний конус.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дыхно А.Ю. Использование морской воды на тепловых электростанциях. И., "Энергия", 1974, рис, 4-6, с. 161.

2. Авторское свидетельство СССР

9 856998, кл. С 02 F 5/02, 1978.

96 3956

Составитель Н.Заикина

Редактор 3. Бородкина Техред Ж; Кастелевич Корректор И. Ыулла

Заказ 255/2 Уираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4