Декарбонизатор

Полезная модель относится к области водоочистки, а именно предназначена для удаления из воды, в частности артезианской, свободной углекислоты и может быть использована на тепловых электростанциях и в котельных установках, а также в водоподготовке для удаления растворенных в воде газов и позволяет повысить степень очистки обрабатываемой воды от углекислого газа, а также повысить производительность устройства за счет того, что в декарбонизаторе, содержащем корпус с-насадкой, систему орошения обрабатываемой воды, узел подачи воздуха, узел отвода газов, поддон для сбора декарбонизированной воды с патрубком отвода декарбонизированной воды и вентилятор, корпус сверху и снизу выполнен открытым и снабжен водоуловителем, расположенным в верхней части корпуса, система орошения обрабатываемой воды включает распределительные трубы, снабженные водоразбрызгивающими соплами и расположенные под водоуловителем, вентилятор расположен в узле отвода газов над водоуловителем, поддон для сбора декарбонизированной воды снабжен патрубком перелива, расположенным на расстоянии не менее 400 мм от верхней кромки поддона, и имеет площадь поперечного сечения в верхней части по меньше мере на 10% большую, чем площадь поперечного сечения корпуса в нижней его части, нижняя кромка корпуса расположена на уровне верхней кромки поддона для сбора декарбонизированной воды, а в качестве узла подачи воздуха используют горизонтальный зазор между внутренней стенкой поддона для сбора декарбонизированной воды и наружной стенкой корпуса в нижней его части. 2 з.п. ф-лы; 2 ил.

Полезная модель относится к области водоочистки, а именно предназначена для удаления из воды, в частности артезианской, свободной углекислоты и может быть использована на тепловых электростанциях и в котельных установках, а также в водоподготовке для удаления растворенных в воде газов или насыщения очищаемой воды кислородом.

Известен противоточный декарбонизатор, представляющий собой цилиндрический бак, заполненный кольцами Паля. Кольца Паля - предназначены для заполнения рабочих объемов насадочных колонн и аппаратов с целью повышения интенсивности массообменных процессов в оборудовании химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и др. отраслей промышленности, систем канализации и водоснабжения, производства аммиака и минеральных удобрений. Вверху на крышке бака расположены патрубки для подачи декарбонизируемой воды и выхода воздуха, поступающего в декарбонизатор через расположенный в нижней его части патрубок. В днище бака имеются патрубки для выхода декарбонизируемой воды и слива в дренаж. /http://techenergochim.com.ua/ru/vodopodgotovitelnoe_oborudovanie-Dekarbonizatory.html/.

Недостатками этого декарбонизатора является невысокая степень очистки воды от углекислоты из-за ограниченного расхода подаваемого воздуха, а также недостаточная производительность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является противоточный декарбонизатор, содержащий цилиндрический корпус с насадкой в виде колец Рашига, систему орошения, выполненную в виде форсунок, и патрубок отвода газов, размещенные над насадкой, патрубок подвода воздуха с вентилятором на его входе и поддон для сбора декарбонизированной воды с патрубком отвода декарбонизированной воды, размещенные под насадкой /Авторское свидетельство СССР 1511212, C02F 1/20, 1989 г./.

Недостатками этого декарбонизатора являются его невысокая производительность и невысокая эффективность удаления углекислоты из обрабатываемой воды за счет недостаточного объема воздуха, участвующего в массообменных процессах, поскольку потоки воздуха, эжектируемые форсунками, размещенными над насадкой, и нагнетаемые вентилятором, расположенным под насадкой, направлены навстречу один другому, что приводит к взаимному гашению напоров и, как следствие, к снижению расхода воздуха, подаваемого в устройство, а также за счет увеличенного выноса влаги через кольцевой зазор декарбонизатора.

Кроме того, использование декарбонизатора вне помещений в условиях пониженных температур окружающего воздуха ограничено, т.к. увеличенный вынос влаги может приводить к обрастанию льдом корпуса декарбонизатора.

Задача предложенного технического решения заключается в создании универсального устройства для удаления свободного углекислого газа из воды, практически не имеющего ограничений по расходу обрабатываемой воды, которое может располагаться как внутри, так и вне помещений в условиях любых температур окружающей среды.

Технический результат от использования предложенного декарбонизатора заключается в повышении степени очистки обрабатываемой воды от углекислого газа, а также в повышении его производительности.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что, в декарбонизаторе, содержащем корпус с насадкой, систему орошения обрабатываемой воды, узел подачи воздуха, узел отвода газов, поддон для сбора декарбонизированной воды с патрубком отвода декарбонизированной воды и вентилятор, корпус сверху и снизу выполнен открытым и снабжен водоуловителем, расположенным в верхней части корпуса, система орошения обрабатываемой воды включает распределительные трубы, снабженные водоразбрызгивающими соплами и расположенные под водоуловителем, вентилятор расположен в узле отвода газов над водоуловителем, поддон для сбора декарбонизированной воды снабжен патрубком перелива, расположенным на расстоянии не менее 400 мм от верхней кромки поддона, и имеет площадь поперечного сечения в верхней части по меньше мере на 10% большую, чем площадь поперечного сечения корпуса в нижней его части, нижняя кромка корпуса расположена на уровне верхней кромки поддона для сбора декарбонизированной воды, а в качестве узла подачи воздуха используют горизонтальный зазор между внутренней стенкой поддона для сбора декарбонизированной воды и наружной стенкой корпуса в нижней его части.

Предпочтительно, что в качестве насадки используют блоки из объемных решетчатых элементов или контактных гофрированных пластин.

Как вариант, декарбонизатор содержит, по меньшей мере, еще один корпус, такой же по конструкции, примыкающий к основному корпусу.

Предложенное техническое решение поясняется чертежами.

На Фиг. 1 - схематически изображен общий вид декарбонизатора, на Фиг. 2 - декарбонизатор, содержащий два аналогичных по конструкции корпуса.

Для большей наглядности на чертежах соотношение размеров между отдельными элементами устройства изменено.

Декарбонизатор (Фиг. 1) содержит открытый снизу и сверху корпус 1 с насадкой 2, водоуловитель 3, расположенный в верхней части корпуса 1, систему орошения обрабатываемой воды, включающую распределительные трубы 4, снабженные водоразбрызгивающими соплами 5 и расположенные под водоуловителем 3. Вентилятор 6 расположен в узле отвода газов 7 над водоуловителем 3. Нижняя кромка корпуса 1 расположена на уровне верхней кромки поддона для сбора декарбонизированной воды 8 с патрубком отвода декарбонизированной воды 9 и патрубком перелива 10, расположенным на расстоянии не менее 400 мм от верхней кромки поддона для сбора декарбонизированной воды 8. Поддон для сбора декарбонизированной воды 8 в верхней части имеет площадь поперечного сечения, по меньшей мере, на 10% большую, чем площадь поперечного сечения корпуса 1 в нижней части, при этом горизонтальный зазор между внутренней стенкой поддона для сбора декарбонизированной воды 8 и наружной стенкой корпуса 1 в нижней его части образует узел подачи воздуха 11 в корпус 1.

Снабжение корпуса 1 водоуловителем 3 позволяет снизить влагосодержание отводимых газов и повысить степень очистки воды от углекислоты.

Увеличение площади поперечного сечения верхней части поддона для сбора декарбонизированной воды 8 менее, чем на 110% от площади поперечного сечения корпуса 1 в нижней его части, так же как и расположение патрубка перелива 10 на расстоянии менее 400 мм от верхней кромки поддона для сбора декарбонизированной воды 8, снижает степень очистки обрабатываемой воды от углекислого газа из-за сокращения объема воздуха, участвующего в процессе, за счет увеличения аэродинамического сопротивления.

Использование в качестве насадки 2 блоков из объемных решетчатых элементов или контактных гофрированных пластин позволяет увеличить поверхность и время массообмена между очищаемой водой и воздухом, что приводит к увеличению степени очистки воды от растворенных в воде газов.

Один (Фиг. 2) и более корпусов декарбонизатора, одинаковых по конструкции и примыкающих к основному корпусу 1, позволяют повысить производительность устройства.

Декарбонизатор работает следующим образом.

Исходную декарбонизируемую воду по распределительным трубам 4 через водоразбрызгивающие сопла 5 подают в корпус декарбонизатора 1 и орошают насадку 2. Через узел подачи воздуха 11, образованный горизонтальным зазором между внутренней стенкой поддона для сбора декарбонизированной воды 8 и наружной стенкой корпуса 1 в нижней его части, в корпус 1 противотоком разбрызгиваемой через сопла 5 воде поступает воздух. На поверхности насадки 2 с высокой развитой поверхностью происходит массообмен - обрабатываемая вода освобождается от свободного углекислого газа, который отводится из колонны 1 вместе с воздухом через узел отвода газов 7. При этом, проходя через водоуловитель 3, установленный в корпусе 1 над насадкой 4, воздух освобождается от содержащейся в нем влаги. Прокачке воздуха через корпус 1 способствует вентилятор 6, установленный в узле отвода газов 7. Декарбонизированную воду собирают в поддоне для сбора декарбонизированной воды 8 и выводят из устройства через патрубок отвода декарбонизированной воды 9. Для предотвращения снижения расхода воздуха, поступающего в корпус 1, поддон для сбора декарбонизированной воды снабжен патрубком перелива 10, расположенным на расстоянии не менее 400 мм от верхней кромки поддона.

Корпус декарбонизатора может иметь любую конфигурацию в плане, что значительно упрощает его монтаж в условиях ограниченных площадей.

Снижение влагосодержания в отводимых газах, а также то, что в качестве узла подачи воздуха 11 используют образованный между внутренней стенкой поддона для сбора декарбонизированной воды 8 и наружной стенкой корпуса 1 в нижней его части горизонтальный зазор, предотвращают обмерзание корпуса 1, что позволяет использовать предложенный декарбонизатор в условиях пониженных температур окружающего воздуха.

В качестве декарбонизатора после некоторой модернизации могут быть использованы уже имеющиеся на предприятиях градирни, при условии их установки на определенной высоте над открытым поддоном, который имеет определенное соотношение площадей поперечного сечения верхней части поддона для сбора воды и поперечного сечения корпуса градирни в нижней ее части.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет создать универсальное устройство для удаления свободного углекислого газа из воды, не подверженное обмерзанию в условиях пониженных температур окружающего воздуха и практически не имеющее ограничений по расходу обрабатываемой воды, при одновременном повышении степени очистки воды.

1. Декарбонизатор, содержащий корпус с насадкой, систему орошения обрабатываемой воды, узел подачи воздуха, узел отвода газов, поддон для сбора декарбонизированной воды с патрубком отвода декарбонизированной воды и вентилятор, отличающийся тем, что корпус сверху и снизу выполнен открытым и снабжен водоуловителем, расположенным в верхней части корпуса, система орошения обрабатываемой воды включает распределительные трубы, снабженные водоразбрызгивающими соплами и расположенные под водоуловителем, вентилятор расположен в узле отвода газов над водоуловителем, поддон для сбора декарбонизированной воды снабжен патрубком перелива, расположенным на расстоянии не менее 400 мм от верхней кромки поддона, и имеет площадь поперечного сечения в верхней части, по меньше мере, на 10% большую, чем площадь поперечного сечения корпуса в нижней его части, нижняя кромка корпуса расположена на уровне верхней кромки поддона для сбора декарбонизированной воды, а в качестве узла подачи воздуха используют горизонтальный зазор между внутренней стенкой поддона для сбора декарбонизированной воды и наружной стенкой корпуса в нижней его части.

2. Декарбонизатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве насадки используют блоки из объемных решетчатых элементов или контактных гофрированных пластин.

3. Декарбонизатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, еще один корпус, такой же по конструкции, примыкающий к основному корпусу.