Электрофлотатор с устройством преобразования турбулентного потока жидкости в ламинарный


 


Владельцы патента RU 2459667:

Бородин Михаил Владимирович (RU)

Изобретение относится к области флотации и может использоваться для очистки воды и жидкостей. Электрофлотатор состоит из корпуса с перегородкой для двух емкостей, двух кассет электродов, источника электропитания, скребкового инструмента, насоса подачи жидкости. Во второй емкости установлен блок закрепленных рядами по всей площади второй емкости профильных труб, расположенных вертикально, в которых турбулентный поток разбивается на малые по мощности турбулентные потоки в соответствии с количеством профильных труб в блоке, и за счет выравнивания давления во всех этих потоках при равных скоростях движения происходит преобразование этих маломощных потоков в ламинарный поток большой мощности, проходящий через вторую кассету электродов. Технический результат - повышение производительности и качества очистки жидкости. 2 ил.

 

Изобретение можно использовать для очистки воды и жидкостей.

Известно устройство «Электрофлотатор для очистки сточных вод». Патент RU №2343121 C1, МПК C02F 1/465 (2006.01). Заявка: 2007128183/15, 23.07.2007.

Электрофлотатор содержит цилиндрическую камеру флотации, блок электродов, камеру отстаивания, устройство для сбора и эвакуации пены, водораспределительное устройство и устройства подачи и отвода воды. Камера флотации имеет в своей средней части сужение, выделенное в ней конфузором и диффузором, и установленный в нем блок электродов чередующейся полярности в виде коаксиальных цилиндрических оболочек. Водораспределительное устройство образовано конфузором и нижней частью камеры флотации с наклонным дном. Устройство подачи воды выполнено в виде патрубка, тангенциально сопрягаемого с нижней частью камеры и сообщенного через регулировочный вентиль с напорным патрубком насоса. Камера отстаивания образована сопряжением нижней части камеры флотации с ее наклонным дном. Устройство отвода воды состоит из отводного патрубка, коаксиального камере флотации, имеющего вверху сливную воронку, оснащенную направляющими лопатками, и сообщенного через регулировочный вентиль с магистралью слива и через запорный вентиль с всасывающим патрубком насоса. Устройство сбора и эвакуации пены состоит из воздушного коллектора с кольцевым соплом и коническим дефлектором, сообщенного с напорным патрубком вентилятора и регулировочным шибером, и перфорированной головки, сообщенной через циклон с всасывающим патрубком вентилятора. Конструкция электрофлотатора позволяет интенсифицировать процесс очистки, что дает возможность выполнить его компактным, это наряду с простотой устройства и эффективностью работы обеспечивает возможность применения его в системе очистки сточных вод индивидуального потребителя. (Аналог).

Недостатком является нестабильность водяного потока из-за турбулентных потоков жидкости, что снижает эффективность работы устройства.

Известно устройство «Электрофлотатор для выделения белков из молочной сыворотки». Патент RU №2275967 C1, МПК B03D 1/14 (2006.01). Заявка: 2004126626/03, 06.09.2004.

Электрофлотатор содержит камеру флотации с вертикальными стенками, наклонное перекрытие, систему для диспергирования газа и сборник пены. Дополнительно содержит вторую камеру флотации, в качестве системы для диспергирования газа используются электродные блоки, состоящие из графитового анода, покрывающего днище каждой камеры флотации, и катода из нержавеющей сетки диаметром проволоки 0,4 мм, расположенного на расстоянии 8-10 мм от анода, и обеспечивающие возможность подвода к каждому из них постоянного электрического тока плотностью 50-150 А/м2 (прототип).

Недостатком является нестабильность водяного потока из-за турбулентных потоков жидкости, что снижает эффективность работы устройства.

Известно «Устройство для преобразования потока газа/жидкости в ламинарный поток или в поток с расслоенным режимом». Патент RU №2314859 C2, МПК B01D 45/12 (2006.01), F17D 1/20 (2006.01). Заявка: 2004126951/15, 31.01.2003.

Устройство установлено в трубопроводе и предназначено для преобразования дисперсного режима потока газа/жидкости в поток с ламинарным расслоенным режимом. Устройство включает первый набор неподвижных направляющих лопастей, установленных в трубопроводе для вращения потока жидкости/газа. Трубопровод в свою очередь соединен со вторым трубопроводом с таким же или другим диаметром, и в переходе между трубопроводами установлен второй набор лопастей или устройство, представляющее собой перфорированную пластину, предназначенную для остановки вращения газа. При этом через определенное расстояние во втором трубопроводе образуется естественная структура потока газа/жидкости с расслоенным режимом.

Недостатком является наличие вращающих лопастей, что снижает характеристики электрофлотатора из-за наличия в жидкости различного мусора, который может резко изменять направление вращения потока жидкости.

Целью изобретения является создание электрофлотатора с устройством, преобразующим турбулентный поток в ламинарный для увеличения производительности и качества очистки жидкости.

Технический результат (техническое решение) достигается тем, что электрофлотатор с устройством преобразования турбулентного потока жидкости в ламинарный выполнен из корпуса с перегородкой для двух емкостей, двух кассет электродов, источника электропитания, скребкового инструмента, насоса подачи жидкости, причем во второй емкости турбулентный поток опускается ко второй кассете электродов и проходит через блок закрепленных рядами по всей площади второй емкости профильных труб, расположенных вертикально, при этом турбулентный поток разбивается на малые по мощности турбулентные потоки в соответствии с количеством профильных труб в блоке, и за счет выравнивания давления во всех этих потоках при равных скоростях движения происходит преобразование этих маломощных потоков в ламинарный поток большой мощности, проходящий через вторую кассету электродов.

На Фиг.1 изображен «Электрофлотатор с устройством преобразования турбулентного потока жидкости в ламинарный».

На Фиг.2 изображен блок закрепленных рядами по всей площади второй емкости профильных труб, расположенных вертикально, вид сверху.

Статика.

«Электрофлотатор с устройством преобразования турбулентного потока жидкости в ламинарный» (Фиг.1), состоящий из корпуса (1) с перегородкой (2) для двух емкостей (3), двух кассет (4) электродов (5), источника электропитания (6), скребкового инструмента (7), насоса подачи жидкости (8), отличается тем, что во второй емкости (9), в которой турбулентный поток (10) опускается ко второй кассете (11) электродов (5), проходит (Фиг.2) через блок (12) закрепленных рядами по всей площади второй емкости (9) профильных труб (13), расположенных вертикально, при этом турбулентный поток (10) разбивается на малые по мощности турбулентные потоки (11) в соответствии с количеством профильных труб (13) в блоке (12), и за счет выравнивания давления во всех этих потоках (14) при равных скоростях движения происходит преобразование этих маломощных потоков (14) в ламинарный поток (15) большой мощности, проходящий через вторую кассету (11) электродов (5).

Работа.

При электрофлотации турбулентный поток (10) мешает равномерно обтекать электроды (5), и для этого над второй кассетой (11) электродов (5) расположен блок (12) профильных труб (13), например прямоугольных. Они соединены рядами по всей площади второй емкости (9). Турбулентный поток (10), попадая в зону блока (12), начинает проникать в профильные трубы (13). Создается незначительное гидравлическое сопротивление. Под его воздействием происходит выравнивание степени проникновения в трубы жидкости, и жидкость по большей части труб (13) проходит с примерно равной скоростью, т.к. по законам гидравлики давление жидкости на одной высоте равномерно по всей площади, во все стороны. В каждой профильной трубе (13) турбулентный поток (10) разбивается на маломощный турбулентный поток (14) с малой мощностью. При выходе из труб (13) все маломощные турбулентные потоки (14) сливаются в один, при этом за счет внутреннего трения в жидкостях происходит превращение турбулентного потока (10) в ламинарный поток (15) большой мощности.

Технико-экономические показатели относительно прототипа значительно выше, т.к. повышается степень очистки, улучшается технологический режим флотации, повышается производительность, снижаются издержки на обслуживании, и уменьшается расход электроэнергии.

Перечень позиций.

1 - корпус,

2 - перегородка,

3 - емкость,

4 - кассета,

5 - электрод,

6 - источник электропитания,

7 - скребковый инструмент,

8 - насос подачи жидкости,

9 - вторая емкость,

10 - турбулентный поток,

11 - вторая кассета,

12 - блок,

13 - профильная труба,

14 - малый по мощности турбулентный поток,

15 - ламинарный поток.

Электрофлотатор с устройством преобразования турбулентного потока жидкости в ламинарный, состоящий из корпуса с перегородкой для двух емкостей, двух кассет электродов, источника электропитания, скребкового инструмента, насоса подачи жидкости, отличающийся тем, что во второй емкости, в которой турбулентный поток опускается ко второй кассете электродов, проходит через блок закрепленных рядами по всей площади второй емкости профильных труб, расположенных вертикально, при этом турбулентный поток разбивается на малые по мощности турбулентные потоки в соответствии с количеством профильных труб в блоке, и за счет выравнивания давления во всех этих потоках при равных скоростях движения происходит преобразование этих маломощных потоков в ламинарный поток большой мощности, проходящий через вторую кассету электродов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обогащения методами флотации и может быть использовано при флотационном разделении трехфазных пульп в угольной, металлургической и химической отраслях промышленности, а также для очистки природных и сточных вод.

Изобретение относится к области разделения неоднородных жидких систем под действием центробежных сил, в частности к гидроциклонам для разделения суспензий флотацией, и может быть использовано в химической, нефтехимической, микробиологической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике выделения из жидкости растворенных и диспергированных в ней примесей с помощью газообразного агента и может быть использовано при обработке воды на тепловых электростанциях для ее декарбонизации, в лакокрасочном производстве, при очистке конденсатов мазутохозяйства, сточных вод и в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области разделения неоднородных жидких систем под действием центробежных сил, в частности к гидроциклонам для разделения суспензий флотацией, и может быть использовано в химической, нефтехимической, микробиологической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для измерения степени аэрированности пульпы в камере флотационной машины и может быть использовано при автоматизации процесса флотации на обогатительных фабриках.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения руд и промпродуктов цветных и черных металлов в жидкой среде, а также для аэрации различных стоков технологического и бытового происхождения.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации, в частности к аэрационным устройствам, и может быть использовано в металлургической, горной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в отраслях промышленности, использующих флотационное разделение материалов. .

Изобретение относится к области флотации. .

Изобретение относится к автоматизации процессов пенной флотации в горной, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности и может быть использовано для оценки пенообразующей способности реагентов посредством измерения толщины слоя пены.

Изобретение относится к установке для флотационной очистки воды, содержащей, по меньшей мере:- одну входную зону для обрабатываемой воды, которая предварительно подвергнута коагуляции и флокуляции;- одну зону смешивания воды под давлением и затем воды под вакуумом с указанной обрабатываемой водой;- одну зону флотации, отделенную стенкой от указанной зоны смешивания;- одну зону забора очищенной воды, предусмотренную в нижней части указанной зоны флотации

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтедобывающей, пищевой и легкой промышленности, на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроительных заводах. Флотационный аэратор содержит корпус, содержащий перегородку 10 с центральным отверстием, делящую его пространство на верхнюю 2 и нижнюю 3 зоны; ввод воды, расположенный в нижней части нижней зоны 3; воздуховод 7; вывод водовоздушной смеси; электродвигатель 1 с закрепленными на его валу 4 рабочими колесами 5 и 6, размещенными в различных зонах корпуса. Перегородка 10 выполнена в виде диафрагмы. Воздуховод 7 соединен с верхней зоной 2. Вывод водовоздушной смеси выполнен в виде перфорации в боковых стенках нижней зоны 3 корпуса. Рабочее колесо 6, расположенное в нижней зоне 3, выполнено в виде ротора с вертикальными сменными лопатками. Лопатки выполнены перфорированными и/или с зубчатыми краями. Вывод воды в нижнюю зону выполнен с возможностью ее поступления через съемную регулирующую диафрагму 12 с центральным отверстием и насадок 11. Электродвигатель 1 расположен в объеме аэрируемой воды. Изобретение позволяет повысить эффективность приготовления мелкодисперсной водовоздушной смеси, а также повысить надежность работы аэратора. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области биологической очистки сточных вод и может использоваться для аэрации в аэротенках, а также при флотационной очистке, обогащении полезных ископаемых, в частности в устройствах для аэрации пульпы. Аэратор включает корпус, внутреннюю перегородку, вставляемую в перегородку насадку с расположенными соосно и с зазором друг к другу каналами прямоугольного сечения для подачи жидкости и выхода газожидкостного факела, патрубок для ввода воздуха, патрубок для ввода жидкости. Отношение высоты входного канала а насадки к его ширине d составляет от 1,5:12 до 6:12, аналогичное соотношение для высоты выходного канала b и ширины d. Отношение длины входного канала L к его высоте а составляет от 22:1,5 до 22:6, аналогичное соотношение для длины выходного канала L и высоты b. Отношение длины воздушного зазора l к общей длине канала Н составляет 16:60. Технический результат - повышение окислительной способности аэратора при сохранении мелкодисперсности пузырьков воздуха, а также снижение затрат энергии на подачу единицы объема воздуха и повышение степени насыщения жидкости кислородом воздуха. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к очистным сооружениям. Установка содержит заборный фильтр, всасывающий трубопровод, обратный клапан, насосный агрегат, эжектор, камеру флотации с фильтром и слоем фильтрующей загрузки. Эжектор соединен с байпасным трубопроводом и установлен на входе насосного агрегата. На входе в эжектор установлена защитная сетка. Эжектор имеет два штуцера, один из которых служит для ввода раствора реагента и соединяется трубкой с насосом-дозатором, а другой служит для подсоса атмосферного воздуха. В обоих штуцерах встроены обратные клапана. Эжектор связан с двухступенчатым сатуратором, вторая ступень которого содержит манометр и выходную магистраль, соединенную с единым трубопроводом. Вторая ступень сатуратора через обратный клапан связана с распределительным коллектором через сопла, расположенные в нижней части камеры флотации, содержащей скребковый механизм, лоток и переливную трубку, связанную с верхней частью фильтра, имеющего слой адсорбирующей фильтрующей загрузки, которая удерживается поддерживающей и прижимной рамками. Каждое из сопел распределительного коллектора состоит из корпуса со штуцером. Штуцер жестко связан с корпусом и соосно расположен в верхней части корпуса, при этом имеет цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру. К корпусу, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска. Обеспечивается повышение эффективности очистки сточных вод. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к аэрации и может быть использовано при очистке сточных и промышленных вод. Способ ввода воздуха в флотомашину включает эжекционный ввод воздуха и последующую его диспергацию. Воздух последовательно вводится эжектированием и диспергируется посредством колокола, снабженного перегородками с перфорированными отверстиями диаметром около 3 мм, расположенными в шахматном порядке. Изобретение позволяет обеспечить необходимый для флотации размер пузырьков. 3 пр.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотацией. Флотационный классификатор для обогащения руд включает цилиндроконическую камеру с расположенным в нижней части разгрузителем песков, установленный внутри камеры соосно с ней цилиндроконический распределитель потоков, закрепленный в верхней части цилиндроконического распределителя потоков наклонный сливной патрубок, установленные в пространстве между стенками камеры и распределителем потоков аэраторы и электродная станция и расположенный с наружной части камеры кольцевой пеносборный желоб для верхнего продукта. При этом в верхней части кольцевого пеносборного желоба по его периметру наклонно к периферии установлены сужающиеся желоба с бортами постоянной высоты и с вертикальными патрубками в нижней узкой части днища, которые соединены со сборником нижнего продукта, а над вертикальными патрубками в сужающихся желобах установлены регуляторы расхода нижнего продукта. Обеспечивается повышение эффективности флотационной классификации за счет интенсификации процесса вторичной концентрации минералов в пенном слое. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости и может быть использовано для очистки воды от дисперсных примесей и очистки сточных и природных вод. Устройство позволяет очищать не только воду, но и другие жидкости, близкие по вязкости к воде, например, бензины, дизтопливо, подсолнечное масло, виноматериал и т.д. Устройство для очистки жидкостей содержит установленные на расстоянии друг от друга открытые сверху камеры со слоем фильтрующего материала, трубопроводы с гидрозатворами, подводящие и отводящие патрубки, при этом подводящие патрубки расположены под слоем фильтрующего материала. Камеры разделены на фильтрующие элементы с многослойными фильтрующими материалами, которые удерживаются герметически по периметру многосекционными рамками. Каждая камера для эффективной работы в режиме регенерации обеспечена по меньшей мере одним вибратором с параметрами, которые определяют по формулам, и излучателем на ультразвуковую частоту для дезинфекции на мощность влияния не менее 2 Вт/см. Изобретение позволяет в десять раз и больше улучшить основные технологические характеристики фильтра (эффективность, скорость фильтрации, объем фильтрующего материала), а также проводить простую в осуществлении регенерацию фильтрующего материала и его дезинфекцию.

Изобретение относится к способу фильтрации и устройству разделения частиц, а именно отделения ценного металла от ненужного материала в смеси, содержащей воду. Устройство для сбора минеральных частичек в суспензии или отходах может быть выполнено в форме фильтра, конвейерной ленты или импеллера, имеющих накопительный участок, содержащий поверхности накопления, предназначенный для контакта со смесью, выполненный или покрытый синтетическим материалом, который имеет функциональную группу для прикрепления минеральных частичек. Синтетический материал имеет гидрофобные молекулы, чтобы сделать накопительный участок гидрофобным, причем синтетический материал содержит производное силоксана. Когда минеральные частички в суспензии или отходах являются скомбинованными с коллекторными молекулами, минеральные частицы также становятся гидрофобными и остаются прикрепленными к гидрофобному накопительному участку. Фильтр, конвейерная лента и импеллер могут иметь множество пропускных каналов с целью увеличения контактирующих поверхностей. Решение обеспечивает лучшее отделение ценного материала, в том числе в флотационной камере, путем устранения проблем, связанных с использованием пузырьков воздуха в таком процессе отделения. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 32 ил.

Изобретение касается флотационного устройства для выделения ценного минерала из суспензии, которое может быть применимо в разных областях техники, предпочтительно в горном деле. Флотационное устройство для выделения частиц твердого вещества ценного минерала из суспензии содержит: корпус, снабженный флотационной камерой, по меньшей мере один пеносборник для отвода образовавшегося в верхней области флотационной камеры пенного продукта, по меньшей мере одну систему подачи для подачи газа и/или суспензии во флотационную камеру, по меньшей мере одну переставную диафрагму, посредством которой флотационная камера горизонтально разделена на верхнюю часть и нижнюю часть, а свободный внутренний диаметр флотационной камеры может локально уменьшаться и которая полностью расположена в области суспензии флотационной камеры. Дополнительно флотационное устройство содержит по меньшей мере одну измерительную систему для регистрации по меньшей мере одного параметра состояния при эксплуатации флотационного устройства и по меньшей мере одно соединенное с указанной по меньшей мере одной измерительной системой устройство управления и регулирования для автоматической перестановки диафрагмы в зависимости от указанного по меньшей мере одного параметра состояния. Данное устройство применяется для флотации частиц ценного вещества, в частности частиц рудных минералов, из суспензии с содержанием твердого вещества в пределах от 10 до 60% с образованием пенного продукта. Технический результат - повышение эффективности флотации. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к очистке сточных вод с использованием пневматической флотации и может быть применено при очистке промышленных сточных вод, полученных при мойке средств хранения нефти и нефтепродуктов. Установка для очистки сточных вод от растворенных нефтепродуктов содержит вертикальную емкость 1 с патрубками слива очищенной воды 2 и принудительной подачи воздуха в ее нижней части, распределитель потока воздуха в виде перфорированной горизонтальной трубы 8, узел сбора отделенного нефтепродукта 11 и модификатор флотации 10. Узел сбора отделенного нефтепродукта 11 размещен с наружной стороны вертикальной емкости 1 и выполнен в виде лотка, прикрепленного к ней по периметру. Модификатор флотации 10 выполнен в виде коаксиально установленных цилиндрических обечаек, связанных между собой с образованием кольцевых полостей равновеликих объемов. Высота h образующей цилиндрических обечаек равна 0,75 Н высоты вертикальной емкости. Центральный осевой канал модификатора флотации 10 имеет диаметр, равный 0,2 D диаметра вертикальной емкости. На перфорированной горизонтальной трубе 8 размещен полимерный материал 9 с диаметром пор 0,005-0,1 мкм. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки воды от растворенных нефтепродуктов. 2 ил., 1 табл.
Наверх