Флотатор

Полезная модель относится к устройствам для очистки воды и может быть использована в нефтяной, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Задача полезной модели - повышение качества осветления воды. Поставленная задача решается разработкой флотатора, в котором на боковой поверхности вертикальной емкости снаружи вмонтированы установленные на уровне между каждой горизонтальной перегородкой и нижерасположенным патрубком выхода пенного продукта штуцеры входа осветленной воды. К каждому штуцеру входа осветленной воды присоединена горизонтально расположенным концом установленная в вертикальной емкости Г-образная труба с вертикальным патрубком в верхней части, размещенным нижним концом коаксиально в вертикально расположенном конце Г-образной трубы. Нижние торцы вертикальных и Г-образных труб расположены ниже патрубка выхода пенного продукта общей камеры очистки. Патрубок выхода осветленной воды и штуцеры входа осветленной воды соединены трубопроводами с устройством распределения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к технике очистки пластовых, сточных и природных вод и может быть использована в нефтегазодобывающей, нефтехимической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен флотатор, содержащий вертикальную емкость с патрубком и коллектором для входа исходной воды, патрубками выхода газа. осветленной воды и пенного продукта, горизонтальные перегородки, установленные в вертикальной емкости с образованием камер очистки, и вмонтированные в горизонтальные перегородки равнорасположенные по окружности вертикальные трубы и центрально расположенные приемники пенного продукта с расширением в верхней части (см. А.с. СССР №1318975 МКИ C02F 1/24, Б.И. №23, 1987 г.)

Недостатком известного флотатора является большая обводненность пенного продукта при резком повышении нагрузки по исходной воде, обусловленная попаданием в приемники пенного продукта большого количества воды в результате резкого повышения уровня жидкости в камерах очистки.

Прототипом является флотатор, содержащий вертикальную емкость с патрубком и коллектором для входа исходной воды, патрубками выхода газа и осветленной воды и патрубками выхода пенного продукта с задвижками, горизонтальные перегородки, установленные в вертикальной емкости с образованием камер очистки, и вмонтированные в горизонтальные перегородки вертикальные трубы со стаканами и цилиндрами на верхних концах (см. А.с. СССР №1446864, МКИ C02F 1/00, B01D 21/00, Б.И. №47, 1988 г.)

Общим недостатком указанных флотаторов является низкое качество осветления воды, обусловленное тем, что в каждую нижерасположенную камеру очистки поступает с вышерасположенной камеры очистки частично осветленная вода, которая из-за слабого перетекания из стаканов в вертикальные

трубы увлекает за собой небольшое количество газа и перемешивается с обрабатываемой водой с таким же содержанием примесей.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества осветления воды.

Поставленная задача осуществляется тем, что во флотаторе, содержащем вертикальную емкость с патрубком и коллектором для входа исходной воды, патрубками выхода газа и осветленной воды и патрубками выхода пенного продукта с задвижками, горизонтальные перегородки, установленные в вертикальной емкости с образованием камер очистки, и вмонтированные в горизонтальные перегородки вертикальные трубы со стаканами и цилиндрами на верхних концах, согласно полезной модели, на боковой стенке вертикальной емкости снаружи вмонтированы установленные на уровне между каждой горизонтальной перегородкой и нижерасположенным патрубком выхода пенного продукта штуцеры входа осветленной воды, к каждому из которых присоединена горизонтально расположенным концом установленная в вертикальной емкости Г-образная труба с вертикальным патрубком в верхней части, введенным нижним концом коаксиально в вертикально расположенный конец Г-образной трубы, при этом нижний торец вертикально расположенного конца Г-образной трубы расположен ниже патрубка выхода пенного продукта общей камеры очистки, нижний торец вертикальной трубы вышерасположенной горизонтальной перегородки расположен ниже патрубка выхода пенного продукта нижерасположенной камеры очистки, а штуцеры входа осветленной воды и патрубок выхода осветленной воды соединены трубопроводами с узлом распределения.

На чертеже схематически изображен флотатор.

Флотатор содержит вертикальную емкость 1 с патрубком 2 и коллектором 3 для входа исходной воды, патрубком 4 выхода газа, патрубком 5 выхода осветленной воды и патрубками 6 выхода пенного продукта с задвижками 7 и горизонтальные перегородки 8, установленные в вертикальной емкости с образованием камер очистки 9. В горизонтальные перегородки 8 вмонтированы

вертикальные трубы 10 со стаканами 11 и цилиндрами 12 на верхних концах. На боковой стенке вертикальной емкости 1 снаружи вмонтированы установленные на уровне между каждой горизонтальной перегородкой 8 и нижерасположенным патрубком 6 штуцеры 13. К каждому штуцеру 13 присоединена горизонтально расположенным концом 14 установленная в вертикальной емкости 1 Г-образная труба 15 с вертикальным патрубком 16 в верхней части, введенным нижним концом коаксиально в вертикально расположенный конец 17 Г-образной трубы.

Нижний торец вертикально расположенного конца 17 Г-образной трубы 15 расположен ниже патрубка 6 общей камеры очистки 9, а нижний торец вертикальной трубы 10 вышерасположенной горизонтальной перегородки 8 - ниже патрубка 6 нижерасположенной камеры очистки 9.

Штуцеры 13 и патрубок 5 соединены трубопроводами 18 и 19 с узлом распределения 20.

На трубопроводе 19 установлены клапаны 21.

Флотатор работает следующим образом.

Исходная вода под избыточным давлением поступает в верхнюю камеру очистки 9 вертикальной емкости 1 через патрубок 2 и посредством коллектора 3 разделяется на отдельные равные потоки. Эти падающие в виде брызг потоки исходной воды вталкивают частички газа в обрабатываемый объем воды верхней камеры очистки 9. При всплывании эти частички газа, имеющие форму пузырьков, захватывают твердые и жидкие примеси, создавая на поверхности обрабатываемого объема воды слой пенного продукта. Когда уровень пенного продукта на поверхности обрабатываемого объема воды над верхней горизонтальной перегородкой 8 превысит кромку клина задвижки 7, произойдет слив его через патрубок 6 верхней камеры очистки 9.

Предварительно осветленная в верхней камере очистки 9 вода переливается в стакан 11 и из него - в вертикальную трубу 10, по которой уходит в нижерасположенную камеру очистки 9, увлекая за собой газ из газового пространства верхней камеры очистки 9.

Попадание пены в стакан 11 исключено благодаря тому, что верхний торец цилиндра 12 расположен выше, а нижний - ниже верхней кромки стакана 11.

В подтопленном нижнем конце вертикальной трубы 10 газ в виде пузырьков проталкивается вниз поступающей с верхней камеры 9 водой и выбрасывается на горизонтальную перегородку 8 нижерасположенной камеры очистки 9. В результате удара газовых пузырьков о горизонтальную перегородку 8 газовые пузырьки дробятся на более мелкие и, изменив направление своего движения на противоположное, всплывают, захватывая примеси по всему обрабатываемому объему воды.

Далее процесс повторяется. Окончательно осветленная в нижней камере очистки 9 вода перетекает в стакан 11, а из него - в вертикальную трубу 10, по которой уходит из вертикальной емкости 1 через патрубок 5 по трубопроводу 18 в узел распределения 20.

Часть осветленной воды из узла распределения 20 возвращается по трубопроводу 19 через штуцеры 13 и Г-образные трубы 15 в камеры очистки 9 вертикальной емкости 1, а другая ее часть направляется потребителю. Поток осветленной воды из горизонтально расположенного конца 14 каждой Г-образной трубы 15 поступает в ее вертикально расположенный конец 17, из которого выбрасывается на горизонтальную перегородку 8. Обладая большой кинетической энергией, поток осветленной воды засасывает через патрубок 16 газ из газового пространства камеры очистки 9 в вертикально расположенный конец 17 Г-образной трубы 15 и выбрасывает этот газ в виде пузырьков на горизонтальную перегородку 8. При ударе о стенку горизонтальной перегородки 8 газовые пузырьки дробятся на более мелкие, всплывают, захватывая твердые и жидкие примеси, и создают на поверхности обрабатываемого объема воды пену.

Количество осветленной воды, возвращаемой в вертикальную емкость 1, регулируется клапанами 21.

Выпуск газа из вертикальной емкости 1 производится через патрубок 4.

Расположение нижнего торца вертикально расположенного конца 17 каждой Г-образной трубы 15 ниже патрубка 6 общей камеры очистки 9 обеспечивает выброс газовых пузырьков потоком осветленной воды из Г-образной трубы нижний слой обрабатываемого объема воды. Выброс осветленной воды из Г-образной трубы 15 в нижний слой обрабатываемого объема воды исключает возникновение сильных конвективных токов в верхнем жидкостном слое и благодаря этому снижает интенсивность перемешивания осветляемой воды с пенным продуктом.

Экономический эффект, получаемый в результате использования полезной модели, достигается за счет повышения качества осветленной воды, что стало возможным благодаря увеличению количества газовых пузырьков, доставляемых в обрабатываемые объемы воды потоками осветленной воды.

1. Флотатор, содержащий вертикальную емкость с патрубком и коллектором для входа исходной воды, патрубками выхода газа и осветленной воды и патрубками выхода пенного продукта с задвижками, горизонтальные перегородки, установленные в вертикальной емкости с образованием камер очистки, и вмонтированные в горизонтальные перегородки вертикальные трубы со стаканами и цилиндрами на верхних концах, отличающийся тем, что на боковой стенке вертикальной емкости снаружи вмонтированы установленные на уровне между каждой горизонтальной перегородкой и нижерасположенным патрубком выхода пенного продукта штуцеры входа осветленной воды, к каждому из которых присоединена горизонтально расположенным концом установленная в вертикальной емкости Г-образная труба с вертикальным патрубком в верхней части, введенным нижним концом коаксиально в вертикально расположенный конец Г-образной трубы.

2. Флотатор по п.1, отличающийся тем, что нижний торец вертикально расположенного конца Г-образной трубы расположен ниже патрубка выхода пенного продукта общей камеры очистки.

3. Флотатор по п.1, отличающийся тем, что нижний торец вертикальной трубы вышерасположенной горизонтальной перегородки расположен ниже патрубка выхода пенного продукта нижерасположенной камеры очистки.

4. Флотатор по п.1, отличающийся тем, что штуцеры входа осветленной воды и патрубок выхода осветленной воды соединены трубопроводами с узлом распределения.