УСТРОЙСТВО ПРИГОТОВЛЕНИЯ СОЛЕВОГО РАСТВОРА ДЛЯ УСТАНОВОК ВОДОПОДГОТОВКИ

Полезная модель относится к устройствам для очистки природных и сточных вод методом умягчения на ионообменных фильтрах, регенерируемых раствором хлорида натрия, и может быть использована для установок очистки вод от солей жесткости, ионов тяжелых металлов, радионуклидов, токсичных анионов в системах водоподготовки для энергетики, химической, пищевой, атомной и других отраслей промышленности. Полезная модель так же может быть использована для приготовления растворов других реагентов из твердых солей.
В процессах умягчения воды ионным обменом для регенерации катионита используют раствор хлорида натрия - поваренной соли концентрацией 6-12%. Как правило, готовят необходимый объем концентрированного насыщенного раствора соли (рассола), который затем разбавляют до заданной концентрации. Для этого используют специальные устройства для приготовления солевого раствора - солерастворители.
Известны устройства приготовления солевого раствора, состоящие из емкости-хранилища соли с системой поддержания уровня раствора, имеющие нижнее дренажное устройство для фильтрации рассола (Б.Н.Фрог, А.П.Левченко, Водоподготовка, М., МГУ, 2003, с.536).
Недостатком таких устройств является их малая производительность и низкая надежность из-за забивания нижнего дренажного устройства.
Известны солерастворители для современных установок водоподготовки относительно небольшой производительности, состоящие из емкости для хранения запаса соли и системы клапанов для подачи воды и забора насыщенного раствора соли (Б.Е.Рябчиков, Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования, М., Де Ли Принт, с.161). Недостатком таких устройств является необходимость использования специальной гранулированной соли высокого качества, стоимость которой значительно в 5-20 раз превышает стоимость обычной технической или пищевой соли.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является устройство приготовления солевого раствора для установок водоподготовки, состоящее из емкости для хранения и приготовления насыщенного раствора соли, насоса и системы клапанов (А.С.Копылов, В.М.Лавыгин, В.Ф.Очков, Водоподготовка в энергетике, М., МЭИ, 2003, с.139).
Недостатком такого устройства является его громоздкость, большое время, необходимое для приготовления насыщенного раствора соли, трудность автоматизации.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание устройства приготовления солевого раствора для установок водоподготовки, обеспечивающего быстрое приготовление необходимого объема насыщенного раствора соли из обычной технической или пищевой, использующей оборудование незначительного объема, с минимальным количеством запорной арматуры и работающего в автоматическом режиме.
Для решения поставленной задачи устройство приготовления солевого раствора для установок водоподготовки состоит из емкости для хранения и приготовления насыщенного раствора соли, насоса, патрубка
вывода насыщенного раствора соли, патрубка подачи раствора соли на перемешивание, патрубка подачи воды и системы клапанов, причем патрубок вывода насыщенного раствора соли расположен выше уровня соли в емкости таким образом, что объем раствора между его максимальным уровнем и уровнем установки патрубка превышает однократно отбираемый на регенерацию, а патрубок подачи раствора соли на перемешивание установлен выше уровня соли в емкости и имеет, как минимум, одно сопло, направленное вниз и вдоль окружности бака.
В частном варианте клапан выдачи насыщенного раствора соли и клапан подачи раствора соли на циркуляцию соединены линией управления с возможностью включения их в противофазе.
В другом частном варианте в качестве клапанов использован трехходовой клапан нормально-открытый на перемешивание.
В другом частном варианте насос снабжен таймером включения на перемешивание
В другом частном варианте на патрубке подачи воды установлен автоматический поплавковый клапан.
На Фигуре показана принципиальная схема предлагаемого устройства приготовления солевого раствора для установок водоподготовки, где 1 клапан выдачи насыщенного раствора соли, 2 - клапан подачи раствора соли на циркуляцию; 3 - насос; 4 - патрубок вывода раствора соли; 5 - емкость для хранения и приготовления насыщенного раствора соли; 6 - патрубок подачи раствора соли на перемешивание; 7 - сопло; 8 - автоматический поплавковый клапан; 9 - патрубок подачи воды.
Устройство для приготовления насыщенного раствора соли для установок водоподготовки работает следующим образом.
В емкость для хранения и приготовления насыщенного раствора соли 5 загружают соль из расчета ее потребности за определенный период так, чтобы ее уровень был ниже патрубка вывода раствора соли 4. По патрубку 9 через автоматический поплавковый клапан 7 емкость 5 заполняют водой. Включают насос 3 и при открытом клапане подачи раствора соли на циркуляцию 2 раствор соли, забираемый через патрубок 4 из нижней части емкости вводят через патрубок 6 и сопло 7 в емкость 5. Сопло 7 расположено выше уровня соли в емкости и направлено вниз и вдоль окружности бака. При этом создают направленное движение жидкости в баке вдоль внешней стенки и снизу вверх. Происходит интенсивное перемешивание более тяжелого солевого раствора со свежей порцией воды. При необходимости проведения регенерации ионообменного фильтра клапан 2 закрывают, клапан 1 открывают, и необходимое количество насыщенного раствора соли выводят из устройства для приготовления солевого раствора через патрубок вывода раствора соли 4. При этом начинают подачу свежей воды через автоматический поплавковый клапан 7. После откачки насыщенного раствора соли клапаны 1 и 2 переключают и происходит дальнейшее растворение соли.
Пример.
3
3
3
Для установки умягчения воды производительностью 50 м/ч с ионообменными фильтрами диаметром 1250 мм и объемом катионита 1200 л требуется примерно 125 кг соли в виде насыщенного раствора соли для регенерации каждого фильтра. Для хранения и приготовления насыщенного раствора установлена емкость объемом 5 м. Насос выполнен из пластмасс и имеет производительность 6 м/ч. Место отбора рассола расположено на расстоянии 500 мм от дна емкости. Сопло расположено на 100 мм ниже уровня налива и наклонено под углом 45° вдоль стенки бака и вниз. В емкость периодически загружают
150-300 кг соли. Уровень воды в баке поддерживают автоматическим поплавковым клапаном. Включение насоса на перемешивание производится по сигналу таймера. При необходимости проведения регенерации фильтра производится автоматическое переключение клапанов 1 и 2, и необходимое количество насыщенного раствора соли подается в ионообменные фильтры. Затем цикл повторяется. Установка надежно работает в автоматическом режиме.