УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ РАБОЧИХ ЖИДКОСТЕЙ

Полезная модель относится к области очистки сточных вод и может быть использована в машиностроении, химической и нефтехимической промышленности.
Известны устройства для очистки жидкостей от загрязненных веществ с использованием центробежных сил. Например, используются напорные гидроциклоны (В кн. Тимонин А.С.«Инженерно-экологический справочник» Т.2. - Калуга. Изд. Н. Бочкаревой, 2003 - 884 с) рис. 1.49 (с. 488), батарейные гидроциклоны: Рис. 1.50 (с. 490), многоярусные гидроциклоны: Рис. 1.53 и Рис. 1.54 (с. 492). Подобные устройства позволят очищать воду только от крупных и средних частиц загрязнителей.
Известно устройство (авторское свидетельство №544473, бюл. №4. от 30.01.77 г.) «Открытый гидроциклон для очистки сточных вод от взвешенных частиц», в котором гидроциклон снабжен вертикальными направляющими лопастями, которые отбрасывают частицы загрязнителя к наружному цилиндру. Данное устройство принято нами за прототип. Недостатки прототипа следующие: невозможность очистки от мелких частиц загрязнителя и малая производительность, обусловленная тем, что для достижения требуемой степени очистки приходится многократно возвращать жидкость в гидроциклон или устанавливать после него дополнительные агрегаты очистки.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое устройство - повышение качества очистки и увеличение производительности.
Поставленная цель достигается тем, что в цилиндрическом корпусе с коническим днищем и патрубком отвода сгущенного осадка имеется внутренний коаксиальный кожух, имеющий выпускные окна и оборудованный тангенциальным патрубком подвода, выпускные окна имеют профилированные лопасти, ориентированные в направлении вертикальных лопаток. Вертикальные направляющие лопатки закреплены на кольцевой перфорированной диафрагме, под которой имеется полость с насыпным гранулированном составом, образующим гальваническую пару, ниже полости установлено барботажное устройство, а над направляющими лопатками установлен конический формирователь пены.
Предложенное устройство представлено на фиг.1 - общий вид и фиг.2 - разрез по А-А.
Здесь: 1. - Корпус,
2. - Внутренний кожух,
3. - Барботажное устройство,
4. - Насыпной гальванокоагулятор,
5. - Непросыпные перфорированные диафрагмы,
6. - Направляющие лопатки,
7. - Профилированные лопасти,
8. - Конический формирователь пены,
9. - Патрубок отвода сгущенной воды,
10. - Пеносборник,
11. - Патрубок подвода загрязненной воды,
12. - Конический отражатель,
13. - Коническое днище,
14. - Патрубок отвода шлама,
15. - Штуцер пневматический.
Устройство представляет собой цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 13 и патрубком отвода шлама 14. Внутри корпуса 1 коаксиально находится внутренний кожух 2, в котором, в нижней части имеется патрубок подвода загрязненной воды 11, расположенный тангенциально к стенке кожуха 2. Кожух 2 выполнен коническим, с сужением в верхней части. В нижней части кожух 2 имеет конический отражатель 12, а в верхней части содержит выпускные окна с профилированными лопастями 7, которые способствуют закручиванию потока жидкости в направлении тангенциальной закрутки исходного потока от патрубка 11. Внутри кожуха 2 имеется пространство, образованное рядом вертикальных направляющих лопаток 6, расположенных в направлении вращения исходного потока жидкости. Лопатки 6 закреплены на перфорированной диафрагме 5 (их 2 шт.), между перфорированными непросыпными диафрагмами 5 расположен слой гранулированного состава 4 (металлическая крошка, стружка и кокс), которая образует гальваническую пару. Под нижней диафрагмой установлено барботажное устройство 3 имеющее пневматический штуцер 15, для подвода воздуха для флотации. В верхней части вертикальные направляющие лопатки 6 ограничиваются коническим формирователем пены 8, вокруг которого имеется кольцевой пеносборник 10. Между цилиндрической стенкой и коническим формирователем 10 расположен патрубок отвода очищенной воды 9.
Предложенное устройство работает следующим образом. Загрязненная вода подается в патрубок подвода жидкости 11 и за счет тангенциального поступления начинается закручиваться и по винтовой траектории поднимается вверх по внутреннему кожуху 2. Наиболее крупные частицы загрязнителя отбрасываются к стенке кожуха за счет действия центробежной силы и сползают вниз, через конический отражатель 12, удаляются через патрубок 14. Часть жидкости, содержащая средние и мелкие загрязнители попадает в пространство между лопатками 6.
Одновременно с подачей жидкости, через штуцер 15 начинает подаваться воздух в барботажное устройство 3, из отверстий которого выделяются пузырьки воздуха, которые барботируют через перфорацию диафрагмы 5 и проходят через насыпной гальванокоагулятор 4. В гальванокоагуляторе начинает растворяться анодный компонент (железная или алюминиевая стружка). Растворенные гидроокислы металлов анода являются коагулянтом для загрязнителя и начинают за счет процесса флотации подниматься наверх и попадают в конический формирователь пены 8. Там флотопена уплотняется и отводится в пеносборник 8.
Конический формирователь пены 8 не только уплотняет пену, но и препятствует попаданию ее в патрубок 9 отвода очищенной воды.
Часть жидкости, находящаяся в средней зоне между внутренним кожухом 2 и лопатками 6 поступает в выпускные окна кожуха 2, и формируясь на профилированных лопастях 7, приобретает дополнительную закрутку в пространстве между корпусом 1 и кожухом 2, где частицы загрязнителя, отбрасываются к стенке корпуса 1 и шлам, сгущаясь, сползает вниз в коническое днище 13 и удаляется через патрубок отвода шлама 14. Наличие конического отражателя 12 препятствует попаданию сползающего шлама в пространство кожуха 2. Выполнение кожуха 2 суживающимся к верхней части способствует поддерживанию интенсивности закрутки жидкости по высоте пространства кожуха.
Таким образом, реализация в одном агрегате нескольких факторов очистки - центробежной сепарации, гальванокоагуляции с анодорастворимым материалом и флотации, способствует повышению качества очистки и повышает производительность за счет исключения многократного обращения жидкости на повторную очистку.