RU2710428C1 - Mobile reagent complex - Google Patents

Abstract

FIELD: manufacturing technology.

SUBSTANCE: invention relates to preparation and dosing of reagent solutions and can be used in reagent farming of water treatment and water treatment systems, as well as in chemical and food industries. Mobile reagent complex includes a reagent vessel body in form of a reverse truncated cone with a solid reagent therein and a discharge branch pipe at the lower end, a flow meter connected to a pressure water line through a branch pipe, a pressure gauge and an inlet branch pipe, outlet pipe of reagent apparatus through a hose, rotameter and a reagent feed branch pipe into the pressure water line behind the gate valve; at that, indenter moved along housing axis is inserted at the top of reagent apparatus housing, on upper end part of which there is outlet branch pipe, lower end is sharpened.

EFFECT: simplified design of reagent farm.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области приготовления и дозирования растворов реагентов и может использоваться в реагентном хозяйстве систем водоочистки и водоподготовки, а также в химической и пищевой отраслях. Недостатком существующих реагентных хозяйств является их громоздкость, значительные занимаемые площади, трудоемкость эксплуатации. Особенно указанные недостатки проявляются для временных реагентных хозяйств, небольших очистных сооружений, в частности, в систем нецентрализованного водоснабжения, а также при необходимости очистки и обеззараживания воды в аварийных ситуациях.The invention relates to the field of preparation and batching of reagent solutions and can be used in the reagent sector of water treatment and water treatment systems, as well as in the chemical and food industries. The disadvantage of existing reagent farms is their bulkiness, significant footprint, and the complexity of operation. Especially the indicated disadvantages are manifested for temporary reagent farms, small treatment facilities, in particular, in non-centralized water supply systems, as well as when it is necessary to purify and disinfect water in emergency situations.

Известна установка для приготовления рабочего раствора реагента, содержащая растворный бак с мешалкой, расходный бак, насос, дозатор-эжектор [1]. Недостатками данной установки являются невозможность ее реализации в качестве мобильного комплекта.A known installation for the preparation of a working solution of a reagent containing a solution tank with a stirrer, a supply tank, a pump, an ejector dispenser [1]. The disadvantages of this installation are the impossibility of its implementation as a mobile kit.

Известно также устройство, основанное на циклическом принципе работы [2]. Оно содержит две емкости, используемые поочередно в качестве растворных и рабочих. Недостатком устройства является то, что данное техническое решение снижает надежность конструкции и ограничивает область применения известного устройства. Недостатками данной установки также являются невозможность ее реализации в качестве мобильного комплекта.A device based on the cyclic principle of operation is also known [2]. It contains two containers, used alternately as mortar and working. The disadvantage of this device is that this technical solution reduces the reliability of the design and limits the scope of the known device. The disadvantages of this installation are the impossibility of its implementation as a mobile kit.

Известна Установка [3] для приготовления и дозирования растворов реагентов, содержащая две емкости с перемешивающими устройствами, линию подачи воды, устройство подачи сухого реагента, систему подачи и дозирования рабочего раствора реагента, комплекс запорной арматуры и измерительного оборудования, микропроцессорный блок управления. Емкости используются поочередно в качестве растворных и рабочих.Known Installation [3] for the preparation and batching of reagent solutions, containing two containers with mixing devices, a water supply line, a dry reagent supply device, a system for supplying and dispensing a working reagent solution, a set of shutoff valves and measuring equipment, a microprocessor control unit. Tanks are used alternately as mortar and working.

Наиболее близким аналогам (прототипом) предлагаемого решения является Мобильное реагентное устройство [4], которое включает водопроводную линию с задвижкой на ней, реагентный аппарат, выполненный в виде обратного усеченного конуса, в нижней части которого тангенциально присоединен входной патрубок, соединенный с патрубком подачи воды из водопроводной линии, расположенном до задвижки по ходу движения воды, выходной патрубок, расположенный в верхней части реагентного аппарата, соединенным с патрубком ввода раствора реагента в водопроводную линию, расположенном за задвижкой. В комплексе реагентный аппарат заполнен твердым реагентом таким образом, что над реагентом оставалось пространство для раствора реагента, в верхней части реагентного аппарата на выходе из него расположен дренаж из пористого полиэтилена, внутренняя полость которого соединена с выходным патрубком. Между патрубком подачи воды из водопроводной линии и входным патрубком в реагентный аппарат расположен расходомер и манометр, а между выходным патрубком из реагентного аппарата и патрубком ввода раствора реагента в водопроводную линию расположен ротаметр.The closest analogues (prototype) of the proposed solution is a Mobile reagent device [4], which includes a water supply line with a valve on it, a reagent apparatus made in the form of a reverse truncated cone, in the lower part of which an inlet pipe connected to a water supply pipe from a water line located upstream of the gate valve, an outlet pipe located at the top of the reagent apparatus connected to the pipe for introducing the reagent solution into the water supply hydrochloric line located downstream of the valve. In the complex, the reagent apparatus is filled with a solid reagent in such a way that there is a space for the reagent solution above the reagent, in the upper part of the reagent apparatus there is a drainage of porous polyethylene at the outlet of it, the inner cavity of which is connected to the outlet pipe. A flow meter and a pressure gauge are located between the nozzle for supplying water from the water supply line and the inlet to the reagent apparatus, and a rotameter is located between the outlet nozzle from the reagent apparatus and the nozzle for introducing the reagent solution into the water line.

Недостатком такого реагентного хозяйства является то, что его использование для небольших или временных водоочистных сооружений в системах нецентрализованного водоснабжения, а также при необходимости очистки и обеззараживания воды в аварийных ситуациях, является затруднительным из-за необходимости включения в его состав дополнительных подсистем, например хранения готового реагента различной концентрации.The disadvantage of this reagent farm is that its use for small or temporary water treatment plants in non-centralized water supply systems, as well as the need for cleaning and disinfecting water in emergency situations, is difficult due to the need to include additional subsystems, for example, storage of the finished reagent various concentration.

Техническим результатом является упрощение конструкции реагентного хозяйства.The technical result is to simplify the design of the reagent farm.

Указанная цель достигается тем, что производство раствора реагента заданной концентраии производится путем перемещения заборного устройства – индентора внутри конусного корпуса.This goal is achieved by the fact that the production of a reagent solution of a given concentration is carried out by moving the intake device - indenter inside the conical body.

Сущность изобретения поясняется рисунком (см. фиг.1), на котором обозначено:The invention is illustrated in the figure (see figure 1), which indicates:

а) структура реагентного комплексаa) the structure of the reagent complex

б) расположение индентора при заборе реагента высокой концернрации;b) the location of the indenter during sampling of the reagent of high concentration;

в) расположение индентора при заборе реагента низкой концернрации.c) the location of the indenter when sampling the reagent of low concentration.

1 – корпус реагентного аппарата; 1 - housing reagent apparatus;

2 -твердый реагент; 2-solid reagent;

3 – индентор (3а – дренаж из пористого материала, 3б – прорези для забора раствора реагента); 3 - indenter (3a - drainage from a porous material, 3b - slots for sampling the reagent solution);

4 - выходной патрубок; 4 - outlet pipe;

5 - манометр; 5 - pressure gauge;

6 - расходомер; 6 - flow meter;

7 - патрубок; 7 - pipe;

8 - напорная водопроводная линия; 8 - pressure head water line;

9 - входной патрубок; 9 - inlet pipe;

10 - шланг; 10 - a hose;

11 - патрубок опорожнения;11 - discharge pipe;

12 - ротаметр;12 - rotameter;

13 - патрубок ввода реагента;13 - pipe input reagent;

14 - задвижка.14 - valve.

Реагентный аппарат состоит из входного патрубка 9, приваренного к нижней части корпуса 1, выполненного в виде обратного усеченного конуса, изготовленного из антикоррозионного материала (нержавеющей стали, пластмассы).The reagent apparatus consists of an inlet pipe 9 welded to the lower part of the housing 1, made in the form of a reverse truncated cone made of anticorrosive material (stainless steel, plastic).

Корпус загружен твердым реагентом 2, в который погружен подвижный индентор 3 на верхней торцевой части которого размещен выходной патрубок 4, а нижний конец выполнен заостренным. Внутри индентора в нижней его части против отверстий 3б размещен дренаж из пористого материала 3а. В нижней части аппарата предусмотрен патрубок для опорожнения 11. Индентор 3 выполнен подвижным вдоль оси корпуса реагентного аппарата 1. Если требуется произвести раствор большей концентрации, то индентер поднимается вверх (рис б). В противном случае он погружается вниз (рис в) The housing is loaded with a solid reagent 2, in which a movable indenter 3 is immersed on the upper end part of which an outlet pipe 4 is placed, and the lower end is made pointed. Inside the indenter in its lower part against the holes 3b there is a drainage made of porous material 3a. A nozzle for emptying is provided in the lower part of the apparatus 11. Indenter 3 is made movable along the axis of the housing of reagent apparatus 1. If a solution of a higher concentration is required, the indenter rises (Fig. B). Otherwise, it plunges down (pic in)

На рисунке 1а приведена схема работы мобильного реагентного комплекса, поясняющая каким образом осуществляются процессы приготовление раствора реагента, его дозирование и ввод в трубопровод, транспортирующий воду, при этом одновременно производится дозирование расчетного количества реагента в обрабатываемую воду и учет общего количества воды, прошедшей через реагентный аппарат.Figure 1a shows the operation scheme of the mobile reagent complex, explaining how the processes for preparing the reagent solution, its dosing and entering into the pipeline transporting the water are carried out, while the calculated amount of the reagent in the treated water is dosed and the total amount of water passed through the reagent apparatus is taken into account .

Мобильный реагентный комплекс работает следующим образом. Вода, транспортируемая по напорной водопроводной линии 8, на которой предусмотрена задвижка 14 для создания перепада давления путем дросселирования, через патрубок 7 вода поступает в реагентный аппарат 1, при этом производится отчет поступающей воды расходомером 6 и фиксируется давление манометром 5. В свою очередь аппарат 1 заполнен твердым (кусковым или гранулированным) реагентом (например, сернокислый алюминий, гипохлорит кальция и др.) 2. Вода, растворяя твердый реагент 2 проходит через отверстия индентора 3б и через пористый материал 3а и через выходной патрубок 4 поступает на ротаметр 12, на котором устанавливается заданный расход реагента, через патрубок ввода реагента 13 подается в трубопровод 8, в котором в дальнейшем происходит смешение реагента с водой. Для подвода и отвода рабочих расходов воды предусмотрены гибкие соединительные шланги 10. МРК также снабжен необходимой запорно- регулирующей арматурой.Mobile reagent complex works as follows. Water transported through a pressure water supply line 8, on which a valve 14 is provided to create a differential pressure by throttling, through the pipe 7, water enters the reactant apparatus 1, while the incoming water is recorded by the flow meter 6 and the pressure is recorded by the pressure gauge 5. In turn, the apparatus 1 filled with a solid (lumpy or granular) reagent (for example, aluminum sulfate, calcium hypochlorite, etc.) 2. Water, dissolving the solid reagent 2 passes through the holes of the indenter 3b and through the porous material 3a and Erez outlet 4 is supplied to a rotameter 12, on which is installed a predetermined reagent flow through the input conduit 13, the reagent is supplied in line 8, wherein the further reagent is a mixture with water. Flexible connecting hoses 10 are provided for supplying and discharging working water flow rates. MRK is also equipped with the necessary shut-off and control valves.

Сущность изобретения заключается в том, что в мобильном реагентном комплексе, подключенном к напорной водопроводной линии с дросселирующей задвижкой на ней, реагентный аппарат, выполненный в виде обратного усеченного конуса, в нижней части которого тангенциально присоединен входной патрубок, соединенный с патрубком подачи воды из водопроводной линии, расположенном до дросселирующей задвижки по ходу движения воды, выходной патрубок, расположенный в верхней части реагентного аппарата, соединен с патрубком ввода раствора реагента в водопроводную линию, расположенном за дросселирующей задвижкой, согласно изобретения реагентный аппарат заполнен твердым реагентом, а на выходе из реагентного аппарата расположен дренаж из пористого материала, внутренняя полость которого соединена с выходным патрубком, 4 расположенным на инденторе, при этом между патрубком подачи воды из водопроводной линии и входным патрубком в реагентный аппарат расположен расходомер 6 и манометр 5, а между выходным патрубком из реагентного аппарата и патрубком ввода раствора реагента в водопроводную линию расположен ротаметр 12.The essence of the invention lies in the fact that in a mobile reagent complex connected to a water supply line with a throttling valve on it, a reagent apparatus made in the form of a reverse truncated cone, in the lower part of which an inlet pipe connected to a water supply pipe from the water line is tangentially connected located to the throttling valve in the direction of movement of the water, the outlet pipe located in the upper part of the reagent apparatus is connected to the pipe for introducing the reagent solution into water according to the invention, the reagent apparatus is filled with a solid reagent, and at the outlet of the reagent apparatus there is a drainage of porous material, the internal cavity of which is connected to an outlet pipe 4 located on the indenter, while between the water supply pipe from the water supply line a flowmeter 6 and a pressure gauge 5 are located and an inlet to the reagent apparatus, and between the outlet of the reagent apparatus and the inlet of the reagent solution into the water supply NIJ is rotameter 12.

Благодаря конической форме реагентного аппарата обеспечиваются условия неравномерного растворения твердого реагента, при этом соответствующий расход воды, подаваемый в аппарат, обеспечивает получение насыщенного раствора реагента, который на выходе из аппарата освобождается от механических примесей проходя через дренаж из пористого полиэтилена.Due to the conical shape of the reagent apparatus, the conditions for the uneven dissolution of the solid reagent are ensured, while the corresponding water flow rate supplied to the apparatus provides a saturated solution of the reagent, which at the outlet of the apparatus is freed from mechanical impurities passing through the drainage from porous polyethylene.

Принципиально важным является получение насыщенного раствора реагента в зависимости от его растворимости и содержания активной части в продукте, что позволяет корректно с достаточной точностью подать в обрабатываемую воду расчетную дозу реагента, при этом дозирование раствора реагента производится с помощью ротаметра, а общий расход реагента учитывается расходомером. Этим устраняется сохранение в дополнительных емкостях раствора с различной концентрацией реагента.It is fundamentally important to obtain a saturated reagent solution depending on its solubility and the content of the active part in the product, which makes it possible to correctly and accurately apply the calculated dose of the reagent to the treated water, while the reagent solution is dosed using a rotameter, and the total reagent consumption is taken into account by the flow meter. This eliminates the storage in additional containers of the solution with different concentrations of the reagent.

Использованные источники:Used sources:

1. Шорохов С.М. и др. Предохранение рек от загрязнений при разработке россыпных месторождений. М.: Недра, 1980, с.155-156.1. Shorokhov S.M. and others. Protection of rivers from pollution during the development of placer deposits. M .: Nedra, 1980, p. 155-156.

2. Европейский патент EP 0229875, 1987.2. European patent EP 0229875, 1987.

3. Патент на изобретение № 23826743. Patent for invention No. 2382674

4. Ким А. Н., Телятникова А. М. Вопросы оперативного обеззараживания воды в системах нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения/ Сборник научных трудов молодых ученых, аспирантов, студентов и преподавателей VII молодежного экологического конгресса «Северная Пальмира» 22-24 ноября 2016 года с.81-834. Kim A. N., Telyatnikova A. M. Issues of operational disinfection of water in non-centralized drinking water supply systems / Collection of scientific works of young scientists, graduate students, students and teachers of the VII Northern Palmira Youth Ecological Congress November 22-24, 2016 p. 81-83

Claims (2)

1. Мобильный реагентный комплекс, включающий выполненный в виде обратного усеченного конуса корпус реагентного аппарата с размещенным в нем твердым реагентом и патрубком опорожнения на нижнем конце, соединенный с напорной водопроводной линией через патрубок расходометр, манометр и входной патрубок, выходной патрубок реагентного аппарата через шланг, ротаметр и патрубок ввода реагента в напорную водопроводную линию за задвижкой; отличающийся тем, что вверху корпуса реагентного аппарата вставлен перемещаемый вдоль оси корпуса индентор, на верхней торцевой части которого размещен выходной патрубок, нижний конец выполнен заостренным.1. A mobile reagent complex, comprising a reagent apparatus housing made in the form of a reverse truncated cone with a solid reagent placed in it and an emptying nozzle at the lower end, connected to the discharge water line through the nozzle by a flow meter, a manometer and an inlet nozzle, and the outlet nozzle of the reagent apparatus through a hose, a rotameter and a pipe for introducing a reagent into the pressure water supply line behind the valve; characterized in that an indenter moved along the axis of the casing is inserted at the top of the casing of the reagent apparatus, on the upper end part of which an outlet pipe is placed, the lower end is made pointed. 2. Мобильный реагентный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что корпус индентора в нижней его части снабжен отверстиями, против которых внутри индентора размещен дренаж из пористого материала, а сверху индентора размещен выходной патрубок.2. The mobile reagent complex according to claim 1, characterized in that the indenter housing in its lower part is provided with openings against which a drainage of porous material is placed inside the indenter and an outlet pipe is placed on top of the indenter.

Images