КОАЛЕСЦЕНТНО-ОСАЖДАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

Полезная модель относится к очистительным устройствам и может быть использована для очистки жидкостей от нефтепродуктов и взвешенных веществ.
Известно устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод, включающее коалесцентный модуль в виде пакета наклонных параллельных коалесцентных элементов, представляющих собой пластины, выполненные из эмалированного металла, размещенные на границе раздела фаз нефть-вода. При этом ц часть длины пластин размещена в слое нефти, угол наклона пластин к горизонту составляет 50-60°, а расстояние между пластинами составляет цcos(50-60)° (авторское свидетельство №1452795 на изобретение «Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод», МПК C 02 F 1/40, B 01 D 17/022, опубл. 23.01.1989 г.).
Недостатком известного устройства является низкая эффективность коалесцентного модуля, производительность которого ограничена площадью поверхности коалесцентных элементов и их количеством. Увеличение площади коалесцентного элемента, также как их количества увеличивает размеры установки и делает ее громоздкой. В течение времени и под воздействием механических воздействий эмаль разрушается, а металл подвергается коррозии. Кроме того, известные коалесцентные элементы не очищают жидкость от взвешенных частиц, а их изготовление и установка характеризуются высокой стоимостью.
Известен наиболее близкий к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и выбранный в качестве прототипа коализаторный модуль бензомаслоотделителя EuroPEK, включающий блок коалесцентных элементов расположенных параллельно с поперечным наклоном. Коалесцентные элементы представляют собой листы из олеофильного материала, содержащие сквозные отверстия и имеющие развитую профилированную поверхность, образованную волнообразными гофрами. (Рекламный проспект «Бензомаслоотделитель EuroPEK», фирма «LABKO», Финляндия, 2002 г.). Развитая профилированная поверхность позволяет увеличить площадь поверхности коалесцентного элемента и установки в целом, что повышает эффективность очистки. Однако показатель степени очистки не превышает 90%. К тому же, известный коалесцентный элемент не позволяет очистить жидкость от взвешенных веществ.
Задачами, на решение которых направлена заявляемая полезная модель, является улучшение качества очистки и уменьшение габаритных размеров устройства в целом.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в:
- увеличении площади поверхности коалесцентных элементов;
- повышении степени очистки жидкости от нефтесодержащих веществ до 99%;
- обеспечении очистки стоков от взвешенных веществ.
Указанный технический результат достигается тем, что в коалесцентно-осаждающем элементе, представляющем собой лист из олеофильного материала, содержащий сквозные отверстия и имеющий развитую
профилированную поверхность, поверхность листа выполнена в виде объемно-синусоидальной решетки, содержащей попеременно выпуклые и вогнутые ячеи.
Предпочтительно, чтобы профиль листа был образован рядами продольных и поперечных синусоидальных волн, на гребнях и впадинах которых были расположены отверстия.
Предпочтительно также, чтобы отверстия были расположены на максимально удаленных от осевой плоскости листа гребнях и впадинах синусоидальных волн.
Педпочтительно, чтобы амплитуды продольных и поперечных волн составляли диапазон (70-120) мм.
Предпочтительно, чтобы расстояния между гребнями продольных и поперечных волн соотносились между собой как диапазоны (100-105)÷(160-180) мм.
Предпочтительно, чтобы габаритные размеры листа составляли по длине диапазон (900-1500) мм, по ширине - диапазон (600-1200) мм, по толщине - диапазон (0,8-2, 0) мм.
Предпочтительно, чтобы в качестве олеофильного материала был использован полимерный материал.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях выполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:
- выполнением поверхности листа в виде объемно-синусоидальной решетки, содержащей попеременно выпуклые и вогнутые ячеи.
В отдельных случаях выполнения заявляемое изобретение отличается от известного указанного выше, наиболее близкого к нему:
- выполнением профиля листа образованного рядами продольных и поперечных синусоидальных волн, на гребнях и впадинах которых расположены отверстия,
- выполнением отверстий расположенными на максимально удаленных от осевой плоскости листа гребнях и впадинах синусоидальных волн,
- выполнением амплитуд продольных и поперечных волн составляющими диапазон (70-120) мм,
- выполнением расстояния между гребнями продольных и поперечных волн соотносящимися между собой как диапазоны (100-105)÷(160-180) мм,
- выполнением габаритных размеры листа составляющими по длине диапазон (900-1500) мм, по ширине - диапазон (600-1200) мм, по толщине - диапазон (0,8-2,0) мм,
- использованием в качестве олеофильного материала полимерного материала.
Выполнение поверхности листа в виде объемно-синусоидальной решетки, содержащей попеременно выпуклые и вогнутые ячеи, наличие рядов продольных и поперечных синусоидальных волн, на гребнях и впадинах которых расположены отверстия, позволяет значительно увеличить (более чем в два раза) площадь поверхности коалесцентно-осаждающего элемента по сравнению с плоской поверхностью. Это обеспечивает уменьшение габаритов коалесцентных модулей и очистительных установок в целом. Кроме того, объемно-синусоидальная решетка обеспечивает объемное (трехмерное) распределение потока очищаемой
жидкости, благодаря чему происходит процесс агломерации частиц и улучшается процесс их седиментации.
Выполнение отверстий расположенными на гребнях и впадинах волн, преимущественно на максимально удаленных от осевой плоскости листа, позволяет обеспечить оптимальный отвод отделившихся взвешенных частиц и нефтепродуктов.
Выполнение коалесцентно-осаждающего элемента с амплитудами продольных и поперечных волн, расположенными в диапазоне (70-120) мм, расстояниями между гребнями продольных и поперечных волн соотносящимися между собой как диапазоны (100-105)÷(160-180) мм, и габаритными размерами листа, составляющими по длине диапазон (900-1500) мм, по ширине - диапазон (600-1200) мм, по толщине - диапазон (0,8-2,0) мм обеспечивает наилучший показатель степени очистки жидкости от нефтепродуктов и взвешенных веществ, достигающий 99%.
Предлагаемый коалесцентно-осаждающий элемент иллюстрируется чертежом.
На фиг.1 изображен коалесцентно-осаждающий элемент, общий вид.
На фиг.2 изображен коалесцентно-осаждающий элемент вид спереди, вид сверху, вид сбоку.
1
2
n
1
2
m
Коалесцентно-осаждающий элемент представляет собой лист 1 из олеофильного материала, например, полимерного материала, и имеет развитую профилированную поверхность, выполненную в виде объемно-синусоидальной решетки. Профиль листа 1 может быть образован рядами продольных 2, 2... 2 и поперечных 3, 3 ... 3 синусоидальных волн, на гребнях и впадинах которых расположены отверстия 4. Предпочтительно, чтобы отверстия 4 были расположены на максимально удаленных от осевой плоскости ху гребнях 5 и
максимально удаленных от осевой плоскости ху впадинах 6 синусоидальных волн. Поверхность листа 1 содержит попеременно выпуклые 7 и вогнутые 8 ячеи. Предпочтительно, чтобы амплитуды продольных (а1) и поперечных (а2) волн находились в диапазоне (70-120) мм. Предпочтительно, чтобы расстояния между гребнями продольных (f1) и поперечных (f2) волн соотносились между собой как диапазоны (100-105)÷(160-180) мм. Предпочтительно, чтобы габаритные размеры листа составляли по длине L диапазон (900-1500) мм, по ширине Б - диапазон (600-1200) мм, по толщине h - диапазон (0,8-2,0) мм.
Работа коалесцентно-осаждающего элемента осуществляется следующим образом.
Загрязненная вода проходит в коалесцентно-осаждающий блок, состоящий из набора заявляемых коалесцентно-осаждающих элементов, расположенных горизонтально и параллельно друг другу при горизонтальном прохождении потока. Номинальное расстояние между листами порядка 10-30 мм. При контакте с близлежащим коалесцентно-осаждающим элементом капельки нефтесодержащих продуктов отделяются от воды и прилипают к его поверхности и, по мере аккумуляции, превращаются в крупные капли, которые затем поднимаются кверху через отверстия 4 коалесцентно-осаждающего элемента. При увеличении размера капель их скорость подъема растет и нефтепродукты проходят вверх. При прохождении потока между выпуклыми и вогнутыми ячеями 7, 8 происходит трехмерное объемное его распределение, что обеспечивает лучшую агломерацию взвешенных частиц и более быструю их седиментация через отверстия 4. Взвешенные частицы, ударяясь об выпуклые и вогнутые поверхности ячей 7, 8 коалесцентно-осаждающего элемента, падают вниз и оседают на дне очистительной установки, откуда затем удаляются.
Коалесцентно-осаждающие элементы изготавливаются из полимерных материалов путем вакуумного штампования на вакуумно-штамповочной машине УНИПАК-006.