RU100512U1 - Flotator - Google Patents

Abstract

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. 1. A flotator comprising a housing with nozzles for the input of the source and exit of clarified water, the gas inlet, the output of the foam product and the discharge of sludge, a partition with a central hole separating the housing into the upper and lower chambers, a transfer pipe and a distribution plate, characterized in that the partition is made in the form of a hollow truncated cone, facing upward with a small base, while the diameter of the central opening of the partition is greater than the diameter of the transfer pipe, the transfer pipe is brought up outside the partition and connected to Deck gas inlet, source water inlet pipe is mounted coaxially in the upper end of the gas inlet pipe, the foam product exit conduit is mounted on the housing above the large base of the hollow truncated cone septum, and the clarified water outlet pipe - below the small base of a hollow truncated cone septum. ! 2. The flotator according to claim 1, characterized in that a cylindrical shell with a diameter equal to the diameter of the central hole is installed on the partition coaxially with its central hole. ! 3. The flotator according to claim 1, characterized in that a vertical pipe mounted in the housing is attached to the outlet for clarified water, the lower end of which is located below the distribution plate.

Description

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.The utility model relates to apparatus for purifying water from solid and liquid water-insoluble impurities and can be used in oil and gas production, petrochemical, chemical-pharmaceutical, food, metallurgical and other industries.

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.The prototype is a flotator (see RF Certificate for Utility Model No. 24996, IPC 7 C02F 1/00, BI No. 25, 2002) containing a housing, a horizontal partition with a central hole, dividing the housing into the upper chamber with a tangential inlet of the source water and a gas inlet pipe and a lower chamber with pipes for clarified water outlet, foam product outlet and sludge discharge, a transfer pipe installed in the lower chamber, the upper end of which is mounted in the central hole of the horizontal partition, and the lower end does not reach the bottom conductive housing and arranged under the overflow pipe with a clearance the distributor plate.

Недостатками прототипа являются низкое качество очистки воды от твердых и жидких нерастворимых в воде примесей и большая обводненность пенного продукта.The disadvantages of the prototype are the low quality of water purification from solid and liquid water-insoluble impurities and the high water content of the foam product.

Задачей полезной модели является повышение качества очистки воды и снижение обводненности пенного продукта.The objective of the utility model is to improve the quality of water treatment and reduce the water content of the foam product.

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.The problem is achieved in that in a flotator containing a housing with nozzles for the input of the source and outlet of clarified water, gas inlet, exit of the foam product and discharge of sludge, a partition with a central hole separating the housing into the upper and lower chambers, a transfer pipe and a distribution plate, according to a useful models, the partition is made in the form of a hollow truncated cone, facing upward with a small base, while the diameter of the central opening of the partition is larger than the diameter of the transfer pipe, the production pipe is taken outside partitions up and connected to the gas inlet pipe, the source water inlet pipe is installed coaxially at the upper end of the gas inlet pipe, the foam product outlet pipe is mounted on the housing above the large base of the hollow truncated partition cone, and the clarified water outlet pipe is lower than the small base of the hollow truncated partition cone , a cylindrical shell with a diameter equal to the diameter of the central hole is installed on the partition coaxially with its central hole, and to the clarified water outlet installed in the housing to the riser, the lower end of which is located below the distributor plate.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором схематически изображен флотатор.The utility model is illustrated in the drawing, which schematically depicts a flotator.

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.The flotator contains a vertical cylindrical body 1, a partition 2 with a central hole 3, made in the form of a hollow truncated cone, facing the small base up, and dividing the housing into the upper 4 and lower 5 chambers, a transfer pipe 6 of smaller diameter than the diameter of the central opening of the partition, and distribution plate 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.On the housing 1, nozzles 8, 9, 10, 11 and 12 are installed, respectively, of the inlet of the source water, gas inlet, clarified water outlet, foam product outlet and sludge discharge.

Переточная труба 6 выведена наружу перегородки 2 вверх и соединена с патрубком 9.The transfer pipe 6 is brought out of the partition 2 up and connected to the pipe 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.The pipe 8 is installed coaxially at the upper end of the pipe 9, the pipe 10 is mounted on the housing 1 below the small base of the hollow truncated cone of the partition 2 and is connected to a vertical pipe 13 located in the housing, the lower end 14 of which is located below the distribution plate 7, and the pipe 11 is mounted on the housing above the large base of the hollow truncated cone of the septum.

На перегородке 2 соосно центральному отверстию 3 установлена цилиндрическая обечайка 15, диаметр которой равен диаметру центрального отверстия перегородки.A cylindrical shell 15 is installed on the partition 2 coaxially with the central opening 3, the diameter of which is equal to the diameter of the central opening of the partition.

Флотатор работает следующим образом.The flotator operates as follows.

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.The source water under pressure enters through the nozzle 8 into the transfer pipe 6, forming at the exit from this nozzle a droplet of disintegrated jets uniform in cross section. The dropping liquid flow downstream in the transfer pipe 6 carries gas into the joint movement, which enters the transfer pipe from the space outside the apparatus through the pipe 9, and drives particles of this gas into the liquid column in the flooded section of the transfer pipe. In the liquid column of the flooded section of the overflow pipe 6, gas particles in the form of bubbles are transported liquid downward and upon impact against the wall of the distribution plate 7 change their direction of motion radially, evenly distributed over the cross section of the volume of the treated water in the lower chamber 5. Next, the gas bubbles float up, Capturing solid and liquid impurities and creating foam on the interface. In the annular space formed by the walls of the shell 15 and the transfer pipe 6, the foam product accumulates and as soon as the level reaches the upper edge of the shell, the foam product is dumped into the pocket formed by the walls of the partition 2 and the housing 1. From the pocket, the foam product with exhaust gas leaves the housing 1 of the apparatus through the pipe 11. The location of the pipe 11 on the housing 1 below the shell 15 eliminates the ingress of the water processed in the chamber 5 into the shell even with fluctuations in the fluid load.

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.The water clarified in the chamber 5 leaves upward through the vertical pipe 13 and leaves the apparatus through the pipe 10. The location of the pipe 10 on the housing 1 is higher than the large base of the hollow truncated cone of the partition 2 and below its small base and the connection of this pipe with a vertical pipe 13, the lower end of which located below the distribution plate 7, eliminates the ingress of water into the shell 15 and impurities in the vertical pipe, and also ensures that the liquid level in the chamber 5 is below the level of the foam product in the shell. The foam product, as a lighter phase, accumulates in the annular space formed by the shell 15 and the transfer pipe 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.The placement of the pipe 8 at the upper end of the pipe 9 and their coaxial placement one in the other provides an effective suction of gas into the transfer pipe 6 ejected from the pipe 8 by a liquid stream. Sludge is discharged from the apparatus through the pipe 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.The use of the utility model eliminates such disadvantages as the low efficiency of water purification from insoluble solid and liquid impurities in it and the large water content of the foam product.

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.Improving the cleaning efficiency is achieved by increasing the amount of gas delivered by the source liquid to the volume of the treated water, which became possible due to the placement of the clarified water inlet pipe at the upper end of the gas inlet pipe, their coaxial location in each other and the transfer pipe to the gas inlet pipe.

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.Reducing the water content of the foam product is achieved by making the septum in the form of a hollow truncated cone, facing upward with a small base, placing the foam outlet on the body above the large base of the hollow truncated partition cone, and the clarified water outlet pipe below the small base of the hollow truncated partition cone, and installing on the shell of the shell.

Claims (3)

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.1. A flotator comprising a housing with nozzles for the input of the source and exit of clarified water, the gas inlet, the output of the foam product and the discharge of sludge, a partition with a central hole separating the housing into the upper and lower chambers, a transfer pipe and a distribution plate, characterized in that the partition is made in the form of a hollow truncated cone, facing upward with a small base, while the diameter of the central opening of the partition is greater than the diameter of the transfer pipe, the transfer pipe is brought up outside the partition and connected to Deck gas inlet, source water inlet pipe is mounted coaxially in the upper end of the gas inlet pipe, the foam product exit conduit is mounted on the housing above the large base of the hollow truncated cone septum, and the clarified water outlet pipe - below the small base of a hollow truncated cone septum. 2. Флотатор по п.1, отличающийся тем, что на перегородке соосно ее центральному отверстию установлена цилиндрическая обечайка диаметром, равным диаметру центрального отверстия.2. The flotator according to claim 1, characterized in that a cylindrical shell with a diameter equal to the diameter of the central hole is installed on the partition coaxially with its central hole. 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.

3. The flotator according to claim 1, characterized in that a vertical pipe mounted in the housing is attached to the outlet for clarified water, the lower end of which is located below the distribution plate.