ДЕГАЗАТОР ВОДЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ УГЛЕКИСЛОТЫ
WATER DEGASSER FOR CARBON DIOXIDE REMOVAL

Изобретение относится к устройствам для дегазации воды, используемым в технологиях очистки природных вод от диоксида углерода (свободной угольной кислоты).
Из уровня техники прототипом принят барботажный дегазатор в свободном объеме (Кастальский А.А. Проектирование устройств для удаления из воды растворенных газов в процессе водоподготовки [Текст] / А.А. Кастальский. - М.: Госстройиздат, 1957. - 186 с.), содержащий прямоугольный или круглый в плане корпус, в котором осуществляется продувка объема воды воздухом при их совместном движении, трубопроводы подвода исходной воды и воздуха, трубопроводы отвода обработанной воды.
К недостаткам данного барботажного дегазатора с барботажом в свободном объеме следует отнести низкие эффекты газоудаления при достаточно высоких затратах на компрессию воздуха.
Технической задачей изобретения является разработка устройства, способного повысить эффективность газоудаления при барботаже движущегося объема воды и отвечающего поставленным требованиям по эффективности дегазации воды.
Технический результат достигается тем, что дегазатор воды для удаления углекислоты, включающий корпус 1, подводящий трубопровод исходной воды 2, отводящий трубопровод дегазированной воды 3, коллектор воздухоподачи 4, воздухораспределительные трубы с отверстиями 5, дырчатое днище для равномерного отвода воды 6, поддонное пространство 8, дренажный трубопровод 9, дополнительно содержит ряды горизонтальных перегородок 7 с проходами в шахматном порядке.
Задача, положенная в основу настоящей модели дегазатора, с достижением заявленного технического результата решается тем, что дегазатор снабжен рядами установленных по высоте дегазатора горизонтальных перегородок, перекрывающих поперечное сечение аппарата с проходами для воды и воздуха организованными в шахматном порядке. Установка в дегазаторе воды горизонтальных перегородок обеспечивает изменение траектории движения газо-жидкостного потока, его структуры, создание зон разряжения и интенсивной турбулизации, приводит к периодическому укрупнению и дроблению пузырей воздуха, с увеличением площади соприкосновения фаз вода-воздух, интенсифицирует конвективную диффузию газа, а также молекулярную диффузию за счет уменьшения толщины пограничного слоя при высоких скоростях противотока воды от 20 до 120 м/ч.
Настоящая модель дегазатора поясняется и описывается далее на основе представленных чертежей, где:
- фиг. 1 изображен общий вид дегазатора воды для удаления углекислоты;
- фиг. 2 изображен вид по стрелке 1 на фиг. 1;
- фиг. 3 изображен вид по стрелке на фиг. 1.
В графических материалах соответствующие конструктивные элементы дегазатора обозначены следующими позициями:
1 - корпус;
2 - подводящий трубопровод воды;
3 - отводящий трубопровод дегазированной воды;
4 - коллектор воздухоподачи;
5 - воздухораспределительные трубы с отверстиями;
6 - дырчатое днище для равномерного отвода воды;
7 - ряды горизонтальных перегородок с проходами в шахматном порядке;
8 - поддонное пространство;
9 - дренажный трубопровод.
Дегазатор воды для удаления углекислоты содержит корпус 1, подводящий трубопровод воды 2, отводящий трубопровод дегазированной воды 3, коллектор воздухоподачи 4, воздухораспределительные трубы с отверстиями 5, дырчатое днище для равномерного отвода воды 6, ряды горизонтальных перегородок с проходами в шахматном порядке 7, поддонное пространство 8, дренажный трубопровод 9.
Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия устройства, определенные прилагаемой формулой. В общем случае перегородчатый дегазатор может состоять из корпуса прямоугольной 1 или круглой формы, дырчатого 5 (щелевого, колпачкового, пористого) воздушного распределительного устройства, патрубков для подвода исходной воды 2 и воздуха 4, отвода обработанной воды 3, необходимого количества рядов горизонтально расположенных поперечных перегородок 7.
Дегазатор воды работает следующим образом.
Дегазируемая вода подается по трубопроводу 2 в верхнюю часть дегазатора, проходит через проходы, создаваемые горизонтальными перегородками 7, расположенными на расчетных расстояниях (h) в шахматном порядке, в результате чего движение воды извилистое. Вода, прошедшая все уровни перегородок 7, проходит через дырчатое днище 6, поступает в поддонное пространство 8 и отводится из нижней части дегазатора по трубопроводу 3. Равномерное распределение воды по площади осуществляется перегородками, установленными по высоте, равномерный сбор воды осуществляется дырчатым промежуточным днищем 6, которое для малых размеров дегазатора может отсутствовать. Воздух подается в коллектор воздухоподачи 4, затем, распределяясь по воздухораспределительным трубкам 5, диспергируется по площади дегазатора в объем воды, далее пройдя сквозь все уровни поперечных перегородок 7, выходит через открытое зеркало воды с последующим удалением газовой смеси из здания посредством вытяжной вентиляции.
Противоточно движущиеся с высокими скоростями массы воды и воздуха способствуют образованию зон разряжения, в результате, при торможении воздушного потока на подходе к перегородкам, а также в зонах разряжения, происходит слияние и укрупнение пузырей воздуха, и далее после перегородки за счет действия силы противотока воды происходит образование зон турбулентности и интенсивное дробление пузырей, в результате чего происходит интенсификация конвективно-диффузионных процессов.