Проектирование и выбор системы автоматизации очистки сточных вод в пульсационной колонне, страница 4

Пневматический пульсатор представляет собой золотниково-распределительный механизм, работающий от электродвигателя 8 с редуктором 7 и соединяющий пульсопровод 4 и пульсационную камеру 2 поочередно с линией сжатого воздуха и с атмосферой. Он состоит из корпуса 1 (рисунок 1.4) с неподвижным распределителем, снабженным патрубками 5, 3 для подачи в пульскамеру и выхлопа из нее воздуха, и вращающегося золотника 2 с отверстием 6.

1 – корпус, 2 – золотник, 3 – выхлопной патрубок, 4 – вращающийся вал, 5 – подающий патрубок, 6 – отверстие в золотнике

Рисунок 1.4 – Схема работы пульсатора с золотниково-распределительным механизмом:

а – подача в воздуха в пульскамеру, б – выхлоп отработанного воздуха

При совмещении отверстия 6 золотника 2 с патрубком сжатого воздуха 5, последний поступает в пульсопровод. Затем золотник соединяет полость пульсатора, пульсопровод, пульскамеру с линией сдувки в атмосферу. Частота пульсаций регулируется скоростью вращения золотника.

Главным достоинством такой пульсационной системы является то, что золотниково-распределительный механизм (пульсатор) и источник энергии сжатого воздуха конструктивно не связаны. Размеры пульсатора невелики, он не испытывает заметных механических нагрузок и не подвергается воздействию агрессивных жидкостей. Его можно размещать на расстоянии до нескольких десятков метров от аппарата, в зоне, удобной для ремонта.

Пневматическая система позволяет создавать в аппаратах колебания разнообразной формы – синусоидальные, пилообразные, прямоугольные и т.д. К одному пульсатору может быть подключено несколько аппаратов при условии равенства в них плотности жидкости и высоты налива.

Пульсаторы легко дублируются и могут ремонтироваться без остановки аппарата.

Недостатком пневматической системы является возможность загрязнения использованного воздуха парами легколетучих органических жидкостей вследствие испарения их в пульскамере. В этих случаях применяют специальные меры – очистку воздуха или использование его в замкнутой системе. Однако в большинстве случаев воздух контактирует с водными растворами и при сбросе в вентиляцию не содержит аэрозолей и паров.

Элементами систем пневматической пульсации также являются пульсопроводы и пульсационные камеры (пульскамеры). Пульсопровод, т.е. воздуховод, служит для передачи колебаний от пульсатора к реакционному аппарату. В пульскамере имеется граница раздела фаз. Здесь воздух, соприкасаясь с реагентом, воздействует на его уровень, создавая в свою очередь колебания, которые передаются находящейся в аппарате жидкости.

Характеристка указанных элементов обуславливает размеры энергозатрат. Расход воздуха на пульсацию в значительной мере определяется сечением и длиной пульсопровода, поэтому желательно, чтобы длина была минимальной, а диаметр обеспечивал скорость движения воздуха не выше 20м/с. Обычно применяют пульсопроводы диаметром 20-80 мм. Кроме того, необходимо стремиться к уменьшению гидравлического сопротивления, т.е. не следует устанавливать на пульсопроводе без особой необходимости вентили и задвижки, а число изгибов необходимо свести к минимуму. Пульсопровод должен иметь хотя бы одну точку, уровень которой выше уровня налива аппарата для предотвращения переброса жидкости в пульсатор при остановках.

1 – колонна, 2 – соединительное колено, 3 – пульскамера, 4 – успокоительная решетка (4`, 4`` – варианты исполнения), 5 – пульсопровод, 6 – коллектор

Рисунок 1.5 – Схема пульсационных камер колонных аппаратов: а – выносная, б – кольцевая, в – внутренняя

Конструкция пульсационной камеры должна обеспечить равномерность передачи энергии воздуха в реакционный объем при максимальном к.п.д. Для этого необходимо избегать всплесков, колебаний уровня и разбрызгивания жидкости при движении ее в пульскамере. С этой целью под патрубком ввода воздуха устанавливают распределитель, а в камере располагают успокоительную решетку (рисунок 1.5, а).