Флотатор

Полезная модель относится к аппаратам для очистки воды от нерастворимых в ней твердых и жидких примесей и может быть использована в нефтегазодобывающей, нефтехимической, химико-фармацевтической, пищевой, металлургической и в других отраслях промышленности. Задачей полезной модели является повышение качества очистки воды и снижение обводненности пенного продукта. Задача достигается тем, что во флотаторе, содержащем корпус с патрубками входа исходной и выхода осветленной воды, входа газа, выхода пенного продукта и выгрузки шлама, перегородку с центральным отверстием, разделяющую корпус на верхнюю и нижнюю камеры, переточную трубу и распределительную тарелку, перегородка выполнена в виде полого усеченного конуса, обращенного малым основанием вверх, диаметр центрального отверстия перегородки больше диаметра переточной трубы, переточная труба выведена за пределы перегородки вверх и соединена с патрубком входа газа, патрубок входа исходной воды установлен коаксиально в верхнем конце патрубка входа газа, патрубок выхода пенного продукта установлен на корпусе выше большого основания полого усеченного конуса перегородки, а патрубок выхода осветленной воды - ниже малого основания полого усеченного конуса перегородки. На перегородке соосно ее центральному отверстию установлена цилиндрическая обечайка диаметром, равным диаметру центрального отверстия, а к патрубку выхода осветленной воды присоединена установленная в корпусе вертикальная труба, нижний торец которой расположен ниже распределительной тарелки. 1 ил., 2 з.п. ф-лы.

Полезная модель относится к аппаратам для очистки воды от твердых и жидких нерастворимых в воде примесей и может быть использована в нефтегазодобывающей, нефтехимической, химико-фармацевтической, пищевой, металлургической и в других отраслях промышленности.

Прототипом является флотатор (см. Свидетельство РФ на полезную модель 24996, МПК 7 C02F 1/00, БИ 25, 2002 г.), содержащий корпус, горизонтальную перегородку с центральным отверстием, разделяющую корпус на верхнюю камеру с тангенциальным патрубком входа исходной воды и патрубком входа газа и нижнюю камеру с патрубками выхода осветленной воды, выхода пенного продукта и выгрузки шлама, установленную в нижней камере переточную трубу, верхний торец которой вмонтирован в центральное отверстие горизонтальной перегородки, а нижний торец не доходит до днища корпуса, и установленную под переточной трубой с зазором распределительную тарелку.

Недостатками прототипа являются низкое качество очистки воды от твердых и жидких нерастворимых в воде примесей и большая обводненность пенного продукта.

Задачей полезной модели является повышение качества очистки воды и снижение обводненности пенного продукта.

Задача достигается тем, что во флотаторе, содержащем корпус с патрубками входа исходной и выхода осветленной воды, входа газа, выхода пенного продукта и выгрузки шлама, перегородку с центральным отверстием, разделяющую корпус на верхнюю и нижнюю камеры, переточную трубу и распределительную тарелку, согласно полезной модели, перегородка выполнена в виде полого усеченного конуса, обращенного малым основанием вверх, при этом диаметр центрального отверстия перегородки больше диаметра переточной трубы, преточная труба выведена за пределы перегородки вверх и соединена с патрубком входа газа, патрубок входа исходной воды установлен коаксиально в верхнем конце патрубка входа газа, патрубок выхода пенного продукта установлен на корпусе выше большого основания полого усеченного конуса перегородки, а патрубок выхода осветленной воды - ниже малого основания полого усеченного конуса перегородки, на перегородке соосно ее центральному отверстию установлена цилиндрическая обечайка диаметром, равным диаметру центрального отверстия, а к патрубку выхода осветленной воды присоединена установленная в корпусе вертикальная труба, нижний торец которой расположен ниже распределительной тарелки.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором схематически изображен флотатор.

Флотатор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, перегородку 2 с центральным отверстием 3, выполненную в виде полого усеченного конуса, обращенного малым основанием вверх, и разделяющую корпус на верхнюю 4 и нижнюю 5 камеры, переточную трубу 6 меньшего диаметра, чем диаметр центрального отверстия перегородки, и распределительную тарелку 7.

На корпусе 1 установлены патрубки 8, 9, 10, 11 и 12, соответственно, входа исходной воды, входа газа, выхода осветленной воды, выхода пенного продукта и выгрузки шлама.

Переточная труба 6 выведена наружу перегородки 2 вверх и соединена с патрубком 9.

Патрубок 8 установлен коаксиально в верхнем конце патрубка 9, патрубок 10 установлен на корпусе 1 ниже малого основания полого усеченного конуса перегородки 2 и соединен с размещенной в корпусе вертикальной трубой 13, нижний торец 14 которой расположен ниже распределительной тарелки 7, а патрубок 11 установлен на корпусе выше большого основания полого усеченного конуса перегородки.

На перегородке 2 соосно центральному отверстию 3 установлена цилиндрическая обечайка 15, диаметр которой равен диаметру центрального отверстия перегородки.

Флотатор работает следующим образом.

Исходная вода под давлением поступает через патрубок 8 в переточную трубу 6, образуя при выходе из этого патрубка равномерный по сечению капельный факел распавшихся струй. Нисходящий в переточной трубе 6 капельный поток жидкости увлекает в совместное движение газ, попадающий в переточную трубу из пространства снаружи аппарата через патрубок 9, и вбивает частички этого газа в жидкостной столб в подтопленном участке переточной трубы. В жидкостном столбе подтопленного участка переточной трубы 6 частички газа в виде пузырьков транспортируются жидкостью вниз и при ударе о стенку распределительной тарелки 7 изменяют направление своего движения на радиальное, равномерно распределяясь по поперечному сечению объема обрабатываемой воды в нижней камере 5. Далее газовые пузырьки всплывают вверх, захватывая с собой твердые и жидкие примеси и создавая на поверхности раздела фаз пену. В кольцевом пространстве, образованном стенками обечайки 15 и переточной трубы 6, происходит накопление пенного продукта и как только уровень его достигнет верхней кромки обечайки произойдет сброс пенного продукта в карман, образованный стенками перегородки 2 и корпуса 1. Из кармана пенный продукт с отработанным газом уходит из корпуса 1 аппарата через патрубок 11. Расположение патрубка 11 на корпусе 1 ниже обечайки 15 исключает попадание обрабатываемой в камере 5 воды в обечайку даже при колебаниях нагрузки по жидкости.

Осветленная в камере 5 вода уходит по вертикальной трубе 13 вверх и выходит из аппарата через патрубок 10. Расположение патрубка 10 на корпусе 1 выше большого основания полого усеченного конуса перегородки 2 и ниже его малого основания и соединение этого патрубка с вертикальной трубой 13, нижний конец которой расположен ниже распределительной тарелки 7, исключает попадание воды в обечайку 15 и примесей в вертикальную трубу, а также обеспечивает поддержание уровня жидкости в камере 5 ниже уровня пенного продукта в обечайке. Пенный продукт, как более легкая фаза, накапливается в кольцевом пространстве, образованном обечайкой 15 и переточной трубой 6.

Размещение патрубка 8 в верхнем конце патрубка 9 и их коаксиальное размещение один в другом обеспечивает эффективный подсос газа в переточную трубу 6 выбрасываемой из патрубка 8 жидкостной струей. Шлам выгружается из аппарата через патрубок 12.

Использование полезной модели устраняет такие недостатки, как низкая эффективность очистки воды от нерастворимых в ней твердых и жидких примесей и большая обводненность пенного продукта.

Повышение эффективности очистки достигается за счет увеличения количества газа, доставляемого исходной жидкостью в объем обрабатываемой воды, что стало возможным благодаря размещению патрубка входа осветленной воды в верхнем конце патрубка входа газа, их коаксиальному расположению друг в друге и присоединению переточной трубы к патрубку входа газа.

Снижение обводненности пенного продукта достигается благодаря выполнению перегородки в виде полого усеченного конуса, обращенного малым основанием вверх, размещению патрубка выхода пенного продукта на корпусе выше большого основания полого усеченного конуса перегородки, а патрубка выхода осветленной воды - ниже малого основания полого усеченного конуса перегородки, и установке на перегородке обечайки.

1. Флотатор, содержащий корпус с патрубками входа исходной и выхода осветленной воды, входа газа, выхода пенного продукта и выгрузки шлама, перегородку с центральным отверстием, разделяющую корпус на верхнюю и нижнюю камеры, переточную трубу и распределительную тарелку, отличающийся тем, что перегородка выполнена в виде полого усеченного конуса, обращенного малым основанием вверх, при этом диаметр центрального отверстия перегородки больше диаметра переточной трубы, переточная труба выведена за пределы перегородки вверх и соединена с патрубком входа газа, патрубок входа исходной воды установлен коаксиально в верхнем конце патрубка входа газа, патрубок выхода пенного продукта установлен на корпусе выше большого основания полого усеченного конуса перегородки, а патрубок выхода осветленной воды - ниже малого основания полого усеченного конуса перегородки.

2. Флотатор по п.1, отличающийся тем, что на перегородке соосно ее центральному отверстию установлена цилиндрическая обечайка диаметром, равным диаметру центрального отверстия.

3. Флотатор по п.1, отличающийся тем, что к патрубку выхода осветленной воды присоединена установленная в корпусе вертикальная труба, нижний торец которой расположен ниже распределительной тарелки.