Устройство для обезжелезивания воды

(51) 4 С 02 Г 1/64 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ода кдо М Ф 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЗИ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯВОДЫ(57) Изобретение относится к устрой 3 ствам дпя обезжелезивания воды и позволяет повысить эффективность обеэжелезивания. Устройство состоит изкорпуса 1 с загрузкой 2, сопла Вентури 10, вакуумной камеры 11, смесителя в виде цилиндров 14 и 15, конического насадка 12 с волнистой поверхностью, образующей каналы 13 дляподсоса воздуха, и эжектора 6 для отвода выделившихся иэ воды газов вкамере 11. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.,1 табл.Э 150422Изобретение относится к очисткеподземных вод от железа н может быть использовано для водоснабжения населенных пунктов, промышленных предприятий и сельскохозяйственных комплексов.Целью изобретения является повышение эфФективности обезжспезивания.На фиг.1 представлено устройство,продольный разрез на фиг.2 - узел 1на фиг.1, продольный разрез, цафиг. 3 - разрез А-А на фиг.1.Устройство состоит из корпуса 1,фильтрующей загрузки 2, подводящего 153 и отводящего 4 трубопроводов, патрубков 5 для отвода отработанноговоздуха и частично выделенных газовсредства для отвода последних в видеэжектора 6, присоединенного к трубопроводу 3 посредством трубопровода 7и всасывающего трубопровода 8 - квакуумной камере конфузора 9 с соплом для увеличения скорости истечения воды, к которому примкнут насадок 10 Вентури для образования в егополости и вакуумной цилиндрическойкамере 11 сферической вакуумной зонывокруг струи, смесителя воды и воздуха, включающего конический насадок 3012 с волнистой поверхностью, образующей каналы 13 для подсоса, выполненные на поверхности воздуха, цилиндры 14 и 15, причем каналы 13 своими стенками образуют в центральнойчасти смесителя конфуэорное проходное сопло 16, ограниченное сторонами,выпуклыми в направлении его оси,при этом на камере смешения установлена муфта 17 с возможностью возвратно-поступательного перемещениявдоль продольной оси каналов 13. 11 одсмесителями над загрузкой установлена отбойная пластина 18.Устройство работает следующим 45образом.Вода, подлежащая обеэжелезиванию,под давлением подается по подводящему трубопроводу 4 в конфузор 9, вкоТором происходит увеличение скоростного напора. Из конфузора водапоступает в насадок 10 Вентури.привыходе из которого вокруг струи создается сферическая вакуумная кольцевая зона с вакуумом до 0,0 1 ИПа, врезультате чего возникает процессобъемного вскипания газов, растворенных в струе, и их выделение в пространство камеры 11 вакуумирования 6 4(например, и) Н Б и др., тормозящих процесс) за счет разности парциальцого давления газов в струе и давления в ра зреженном пространстве. Выделившиеся в камере 11 газы отсасываются эжектором 6 цо всасывающему трубопроводу 8 и поступают в трубопровод 7 отводной линии, по которому вместе с жидкостью выводятся через индивидуальный отвод на технические нужды. Далее поток очищаемой воды (частично освобожденной от газов) поступает в смеситель и, проходя с повышенной скоростью конфузорное проходное сопло 16, интенсивно эжектирует воздух через всасывающие каналы 13, причем струя, выходя иэ сопла с поперечным сечением неправильной формы, закручивается, что способствует повышению турбулиэации и перемешиванию воздуха с потоком очищаемой воды. В цилиндре 15 подсосанцый из окружающей среды воздух перемешивается с закрученным, турбулиэированным потоком воды, образуя водовоэдушную смесь, в результате происходит процесс беспрерывного диспергировация капель воды в потоке эжектируемого воздуха, что приводит к продолжению процесса десорбции газов из воды и хемосорбции кислорода с двухвалентным железом. Из цилиндра 15 водовоэдушный поток поступает на отбойную пластину 18, ударяясь о которую, водовоэдушцая струя раэбрызгивается, при этом выделенные воздух и остаток газов направляются вверх и через патрубки 5 отводятся в атмосферу, а вода, проходя слой загрузки, расположенной в корпусе 1 фильтра, через патрубок 4 отводится потребителю.11 роходя фильтрующую загрузку 2, вода освобождается от трехвалентного железа, которое накапливается в виде пленки на фильтрующих зернах фильтра, а по мере увеличения сопротивления загрузки ее промывают снизу вверх необработанной водой из скважины (не показано).Количественное соотношение смешения атмосферного воздуха с потоком воды регулируется с помощью перемещения муфты 17 вдоль продольной оси воздухоэжекционных каналов 13, благодаря чему уменьшается живое сечение всасывающих отверстий и сокращается количество эжектируемого воздуха иэ26 Скорость Кэ м/с Площадь всасывающих отверстий, см Площадь конфузорного проходного отверстия, см Опыт Диаметр трубы,смПлощадьтрубы,см 4 Ь 5 1, 151,21,5 0,03 0,04 0,05 0,05 0,04 0,03 1 2,2 0,08 2 22 008 3 22 008 5 15042 атмосферы, при этом достигается необходимое оптимальное соотношение контактирующих между собой воздуха и воды.Таким образом, растворенные в во 5 де газы, препятствующие процессу обезжелезивания воды, не только выделяют в камере вакуумирования эа счет объсмного вскипания, но и отсасывают эжектором, установленным на дополнительной отводной линии трубопроводов, а затем удаляют с водой, направляемой по отводной линии. Это обеспечивает исключение возможности отсоса струйным потоком выделенных из воды газов с повторным их растворением в жидкости, снижающим эффективность ее обезжелеэивания.Экспериментально установлено, что 20 эффективный подсос воздуха водяной струей устройством, представляющим собой выполненный на поверхности конического насадка ряд воздухоэжекционных каналов, имеющих коническое 25 продольное сечение с всасывающими отверстиями в основаниях конусов и образующих в центральной части трубопровода конфузорное сопло, примыкающее к камере смешения, обеспечивается при условии, что площадь сечения сопла и суммарная площадь сечения окружающих его всасывающих отверстий равны. Это дает наивысший коэффициент эжекции воздуха водой.35 Экспериментальные данньк онределе ния коэффициента эжекции К, приведе - ны в таблице. формула изобретения 1. Устройство для обезжелезивания воды, содержащее корпус с фильтрующей загрузкой, трубопроводы дляподачи и отвода воды, патрубок дляотвода воздуха, последовательно присоединенные к трубопроводу для подачиводы, сопло с насадком Вентури, вакуумную камеру в виде цилиндра исмеситель и установленную под смесителем над загрузкой отбойную пластину, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения эффективностиобезжелезивания, оно снабжено средством для отвода выделившихся газовиз вакуумной камеры и смеситель выполнен в виде последовательно расположенных цилиндров, коническогонасадка с волнистой поверхностью между ними и муфтой, установленной свнешней стороны насадка с возможностью возвратно-поступательного перемещения.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средстводля отвода газов выполнено в видеэжектора, присоединенного трубопроводами к трубопроводу для подачиводы и к вакуумной камере,1504226 е Составитель С.Красносельсктор Т,Лазоренко Техред А,Кравчук оррек авцов Тирак 82 Заказ 521 о писн НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 1 Ц 12 Й 17 16 е.З