Электродиализная установка циркуляционного типа

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опублик Государствекиык комитет Совета Министров СССР621,359.75 08 77 Бючч ния описания Авторыизобретевия А, И, Батюков, И. П, Наумов, Б, С, Троянкер,Н. Г. федоров, В. С. Торопцов, Б, Н, Пискунови Л, Л. Генина 71) Заявител ЛЕКТРОДИАЛИЗНАЯ УСТАЦИРКУЛЯЦИОННОГО ТИПА А зным деио- лект- раз- априк а рава вовка (тро сось Изобретение относится к электродиалиустановкам циркуляционного типа длянизации и концентрирования растворов эролитов и может быть использовано вличных отраслях народного хозяйства, нмер, для опреснения соленых вод.Известна электродиализная устанциркуляционного типа, содержащая эледиализаторы, контуры дилюата и рассолтакже устройства для автоматического упленпя Ц Известная установка ненадежработе.Известна также электролизная устанпиркуляционного типа, содержащая эледиализатор, циркуляционные емкости, наи датчики уровня 2,Данная установка имеет невысокую надежность в работе вследствие ненадежности в работе датчиков нижнего уровня в циркуляционных емкостях, что обусловлено чувствительностью датчиков к попаданию в них воздушных пузырьков, образующихся в емкостях при циркуляции через них растворов. Датчики нижнего уровня при попадании в них воздушных пузырьков выдают ложные сигналы о чаличии в емкостях нижнего уровня жидкости, что приводит к ложному срабатыванию системы автоматического управления,С целью устранения указанного недостатка установка снабжена разделителем потока, укрепленным на боковой стенке циркуляцпонной емкости и выполненным в виде емкости, разделенной перегородкой с отверстиями в верхней и нижней части, в одной из полостей разделителя помещен датчик уровня, а другая полость сообщена своими нижней и верхней частями с внутренней полостью циркуляционной емкости на разном расстоянии от ее осп, зрехней частью на меньшем расстояч;ш,чем нижнеи. На чертеже показана предлагаемая электродиализная опреснительная установка.Установка состоит из электродиализатора1 с электродными камерами 2 и 8, насосов 4 и 6, цпркуляционной емкости 6 с размещенными в ней датчиками 7 - верхнего уровня, 20 8 - нижнего уровня и 9 - солесодержанпя,циркуляционной емкости 10 с размещенными в ней датчиками 11 - верхнего уровня, 12 - нижнего уровня и 18 - солесодержания, электромагнитных клапанов 14 - 16, четырех ходового крана 17, трубопроводов 18 - 26, атакже источника электропитания электродиалпзатора и системы автоматического управления (на чертеже не показаны).Емкости 6 и 10 снабжены разделителями ЗО потока 27, 28, охватывающими чувствительные элементы 29 и 30 датчиков 8 и 12 нижнего уровня.Разделители потока снабжены перегородкой 31 с отверстиями 32 и 33 и перегородкой 34 с отверстиями 35 и 36. Внутренние торцовые стенки 37 и 38 камер имеют нижние отверстия 39 и 40 и снабжены трубками 41 и 42.Установка работает следующим образом.Исходная вода через магнитные клапаны 14 и 15 поступает на заполнение циркуляционных емкостей 6 и 10. При достижении верхнего уровня в емкости 6 по сигналу датчика 7 верхнего уровня клапан 15 закрывается, а при достижении верхнего уровня в емкости 10 закрывается клапан 14 по сигналу датчика 11 верхнего уровня,В процессе цикла опреснения раствор, находящийся в емкости 6, многократно рецнркулирует через электродиализатор 1 по циркуляционному контуру, состоящему из емкости 6, трубопровода 19, насоса 4, трубопровода 20, соответствующего тракта электродиализатора 1 и трубопровода 18. Раствор, находящийся в емкости 10, рециркулирует через электродиализатор 1 по цпркуляцпонному контуру, состоящему из емкости 10, трубопровода 22, насоса 5, трубопровода 23, соответствующего тракта электроанализатора 1 и трубопровода 21. Оба циркуляционных контура полностью идентичны и в зависимости от полярности электродиализатора каждый из них может быть контуром дилюата или контуром рассола. На чертеже установка показана в таком состоянии, когда левый циркуляционный контур является контуром дилюа. та, а правый - контуром рассола.Часть циркулирующего рассола непрерывно отбирается через трубопровод 25, четырех- ходовый прооковый кран 17 и трубопровод 26 слива рассола и поступает на промывку электродных камер 2 и 3 электродиализатора 1, после чего промывной раствор сбрасывается.Отбор части рассола на промывку сопровождается понижением уровня жидкости в емкости 10 до датчика 12 нижнего уровня. При этом жидкость пз разделителя потока 28 через отверстие 36 в перегородке 34 и отверстие 40 в торцовой стенке 38 сливается в емкость 10 и происходит понижение уровня жид. кссти в камере 28 ниже чувствительного эле. мента 30 датчика 12 нижнего уровня. по сигналу которого открывается клапан 14 и происходит заполнение емкости 10 исходной водой, При повышении уровня жидкости в емкости 10 до датчика 11 верхнего уровня клапан 14 закрывается.В процессе работы установки через электродиализатор проходит постоянный электрический ток, в результате чего концентрация дилюата понаеся, а концентрация рассола возрастает. Поэтому через некоторое время работы установки концентрация дилюата в емкости 6 понижается до заданной величины и по сигналу датчика 9 солесодержания открывается электромагнитный клапан 16. Приэтом опресненная вода через трубопровод 24,четырехходовой кран 17 и клапан 16 поступает к потребителю,При понижении уровня жидкости в емкости 6 до датчика 8 нижнего уровня клапан 16закрывается, а клапан 15 открывается и происходит заполнение емкости 6 до датчика 7верхнего уровня, после чего клапан 15 закрывается и начинается новый цикл опреснения.Чтобы предотвратить образование осадковв электродиализаторе, конструкция установкипредусматривает возможность его периодической переполюсовки. При этом одновременноменяют полярность электродиализатора, длячего производят переключение электрическихцепей его питания, отключают от системы автоматического управления датчик 9 солесодержания и подключают к ней датчик 13 солесодержания, а также переключают четырехходовый кран 17 (новое положение пробкиизображено на чертеже пунктиром), Послепереполюсовки левый циркуляционный контурстановится контуром рассола, а правый -23 контуром дилюата и работа установки продолжается, как описано выше.Защита датчиков 8 и 12 нижнего уровняот попадания воздушных пузырьков осуществляется за счет принудительного двингения30 жидкости между перегородками 31 и 34 ивнутренними торцовыми стенками 37 п 38 разделителей потока 27 и 28. Жидкость поступает в камеры через отверстия 39 и 40 и удаляется из камер через трубки 41 и 42 за счет35 перепада давления, ооуславливаемого неравномерностью поля скоростей в поперечном сечении емкостей. Прп этом попадающие в камеры пузырьки воздуха увлекаются потокомжидкости через трубки 41 и 42. Этим исклю 40 чается попадание воздушных пузырьков заперегородки 31 и 34 в зону чувствительныхэлементов 29 и 30 датчиков нижнего уровня,что предупреждает их ложные срабатывания.Эффективность предложенной кснструк 45 ции проверена на доработанном опытном образце электродиализного опреснителя производительностью 1 .чсут. Испытания этогоопреснителя показали, что ложные срабатывания датчиков нижнего уровня устранены.50Формула изобретенияЭлекгродиализная установка циркуляциснного типа, содержащая электродиализатор,циркуляционные емкости, насосы и датчики55 уровня, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе установки, она снабжена разделителем потока, укрепленным на боковой стенке циркуляционной емкости и выполненным в виде емкости,50 разделенной перегородкой с отверстиями вверхней и нижней части, в одной из полостейразделителя помещен датчик уровня, а другаяполость сообщена своими нижней и верхнейчастями с внутренней полостью циркуляцион 55 ной емкости на разном расстоянии от ее оси,Редактор Е. Хорина Корректор В. Гутман Заказ 649/1703 Изд.661 Тираж 947 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк, фил, пред, Патент верней частью на меньшем расстоянии, чемнижней. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1. Апельцин И, Э., Клячко В, А, Опреснение воды, М., Стройиздат, 1968, с. 152 в 1. 2. Автор ское свидетельство СССР5469280, кл. В 01 Р 13/02, 29. 11. 71.