Устройство для обезжелезивания воды

 

Изобретение относится к устройствам для обезжелезивания воды и позволяет повысить эффективность обезжелезивания. Устройство состоит из корпуса 1 с загрузкой 2, сопла Вентури 10, вакуумной камеры 11, смесителя в виде цилиндров 14 и 15, конического насадка 12 с волнистой поверхностью, образующей каналы 13 для подсоса воздуха, и эжектора 6 для отвода выделившихся из воды газов в камере 11. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 02 F 1/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ дода сяда е смА(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4368427/23-26 (22) 02.12.87 (46) 30.08.89. Бюл. У 32 (72) П.З.Кащи, И.М.Фокин, Г П.Небольсин и Г.Г.Яковлев (53) 628.33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1161480, кл. С 02 F 1/64, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ

ВОДЫ (57) Изобретение относится к устрой3. SU„„1504226 A 1 ствам дпя обезжелезивания воды и позволяет повысить эффективность обеэжелезивания. Устройство состоит из корпуса 1 с загрузкой 2, сопла Вентури 10, вакуумной камеры 11, смесителя в виде цилиндров 14 и 15, конического насадка 12 с волнистой поверхностью, образующей каналы 13 для подсоса воздуха, и эжектора 6 для отвода выделившихся иэ воды газов в камере 11. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

3 150422

Изобретение относится к очистке подземных вод от железа н может быть использовано для водоснабжения íàñåленных пунктов, промышленных предприятий и сельскохозяйственных комплексов.

Целью изобретения является повышение эффективности обезжспезивания.

Ва фиг.1 представлено устройство, продольный разрез1 на фиг.2 — узел I на фиг.1, продольный разрез, на фиг. 3 — разрез А-А на фиг.1.

Устройство состоит из корпуса 1, фильтрующей загрузки 2, подводящего 15

3 и отводящего 4 трубопроводов, патрубков 5 для отвода отработанного воздуха и частично выделенных газов средства для отвода последних в виде эжектора 6, присоединенного к трубо- 20 проводу 3 посредством трубопровода 7 и всасывающего трубопровода 8 — к вакуумной камере конфузора 9 с соплом для увеличения скорости истечения воды, к которому примкнут наса- 25 док 10 Вентури для образования в его полости и вакуумной цилиндрической камере 11 сферической вакуумной зоны вокруг струи, смесителя воды и воздуха, включающего конический насадок 30

12 с волнистой поверхностью, образующей каналы 13 для подсоса, выполненные на поверхности воздуха, цилиндры 14 и 15, причем каналы 13 своими стенками образуют в центральной части смесителя конфуэорное проходное сопло 16, ограниченное сторонами, выпуклыми в направлении его оси, при этом на камере смешения установлена муфта 17 с возможностью воз- 4О вратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси каналов 13. Под смесителями над загрузкой установлена отбойная пластина 18.

Устройство работает следующим 45 образом.

Вода, подлежащая обеэжелезиванию, под давлением подается по подводящему трубопроводу 4 в конфузор 9, в котором происходит увеличение скоростного напора. Из конфузора вода поступает в насадок..10 Вентури.при выходе из которого вокруг струи создается сферическая вакуумная кольцевая зона с вакуумом до 0,0 1 ИПа, в результате чего возникает процесс объемного вскипания газов, растворенных в струе, и их выделение в пространство камеры 11 вакуумирования

6 4 (например, (, О,, Б и др., тормозящих процесс) за счет разности парциального давления газов в струе и давления в ра реженном пространстве. Выделившиеся в камере 11 газы отсасываются эжектором 6 по всасывающему трубопроводу 8 и поступают в трубопровод 7 отводной линии, по которому вместе с жидкостью выводятся через индивидуальный отвод на технические нужды. Далее поток очищаемой воды (частично освобожденной от газов) поступает в смеситель и, проходя с повышенной скоростью конфуэорное проходное сопло 16, интенсивно эжектирует воздух через всасывающие каналы 13, причем струя, выходя иэ сопла с поперечным сечением неправильной формы, закручивается, что способствует повышению турбулиэации и перемешиванию воздуха с потоком очищаемой воды. В цилиндре 15 подсосанный из окружающей среды воздух перемешивается с закрученным, турбулиэированным потоком воды, образуя водовоэдушную смесь, в результате происходит процесс беспрерывного диспергирования капель воды в потоке эжектируемого воздуха, что приводит к продолжению процесса десорбции газов из воды и хемосорбции кислорода с двухвалентным железом.

Из цилиндра 15 водовоэдушный поток поступает на отбойную пластину 18, ударяясь о которую, водовоэдушная струя раэбрызгивается, при этом выделенные воздух и остаток газов направляются вверх и через патрубки

5 отводятся в атмосферу, а вода, проходя слой загрузки, расположенной в корпусе 1 фильтра, через патрубок

4 отводится потребителю.

Проходя фильтрующую загрузку 2, вода освобождается от трехвалентного железа, которое накапливается в виде пленки на фильтрующих зернах фильтра, а по мере увеличения сопротивления загрузки ее промывают снизу вверх необработанной водой из скважины (не показано).

Количественное соотношение смешения атмосферного воздуха с потоком воды регулируется с помощью перемещения муфты 17 вдоль продольной оси воздухоэжекционных каналов 13, благодаря чему уменьшается живое сечение всасывающих отверстий и сокращается количество эжектируемого воздуха из

Скорость, м/с

Площадь всасывающих отверстий, см

Площадь конфузорного проходного отверстия, см

Опыт Диаметр трубы, см

Площадь трубы, см

Ь

1,15

1,2

1,5

0,03

0,04

0 05

0 05

0 04

0,03

1 2,2 0,08

2 2,2 0,08

3 22 008

5 15042 атмосферы, при этом достигается необходимое оптимальное соотношение контактирующих между собой воздуха и воды.

Таким образом, растворенные в во5 де газы, препятствующие процессу обезжелезивания воды, не только выделяют в камере вакуумирования эа счет объсмного вскипания, но и отсасывают эжектором, установленным на дополнительной отводной линии трубопроводов, а затем удаляют с водой, направляемой по отводной линии. Это обеспечивает исключение возможности отсоса струйным потоком выделенных из воды газов с повторным их растворением в жидкости, снижающим эффективность ее обезжелеэивания.

Экспериментально установлено, что 20 эффективный подсос воздуха водяной струей устройством, представляющим собой выполненный на поверхности конического насадка ряд воздухоэжекционных каналов, имеющих конические 25 продольное сечение с всасывающими отверстиями в основаниях конусов и образующих в центральной части трубопровода конфузорное сопло, примыкающее к камере смешения, обеспечивается при условии, что площадь сечения сопла и суммарная площадь сечения окружающих его всасывающих отверстий равны. Это дает наивысший коэффициент эжекции воздуха водой.

Экспериментальные данньк онределе ния коэффициента эжекции К, приведены В таблице.

Ф о р и у л а и з о б р е т е и и я

1. Устройство для обезжелезивания воды, содержащее корпус с фильтрующей загрузкой, трубопроводы для подачи и отвода воды, патрубок для отвода воздуха, последовательно присоединенные к трубопроводу для подачи воды, сопло с насадком Вентури, вакуумную камеру в виде цилиндра и смеситель и установленную под смесителем над загрузкой отбойную пластину, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности обезжелезивания, оно снабжено средством для отвода выделившихся газов из вакуумной камеры и смеситель выполнен в виде последовательно расположенных цилиндров, конического насадка с волнистой поверхностью между ними и муфтой, установленной с внешней стороны насадка с возможностью возвратно-поступательного перемещения.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что средство для отвода газов выполнено в виде эжектора, присоединенного трубопроводами к трубопроводу для подачи воды и к вакуумной камере.

1504226

Составитель С.Красносельская

Редактор Т.Лазоренко Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Заказ 5211/27 Тираа 828 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Укгород, ул. Гагарина, 101

13 12 Й 17

Фие 2

Фие. 3