Гидроциклоны для очистки сточных вод широко используются во многих технологических схемах. Очищаемая вода, поступая в гидроциклон через тангенциальный ввод, получает вращательное движение. Под действием возникающей при этом центробежной силы, превосходящей силу тяжести в сотни и тысячи раз, частицы примесей отбрасываются во внешний нисходящий поток, который движется по спирали к нижнему разгрузочному отверстию (рис. 2 /74/). Движение потока по спирали позволяет полнее использовать объем аппарата, поэтому гидроциклоны всегда меньше по объему по сравнению с отстойниками. Гидроциклоны бывают напорные, открытые и многоярусные /7,60,75/.[ ...]
Многоярусные гидроциклоны используют для интенсификации процесса очистки. В них рабочий объем разделен на отдельные ярусы свободно вставляемыми коническими диафрагмами. Вследствие этого высота слоя отстаивания уменьшается. Вращательное движение позволяет полнее использовать объем яруса и способствует агломерации взвешенных частиц. Каждый ярус гидроциклона работает самостоятельно.[ ...]
Многоярусный низконапорный гидроциклон. Рабочий объем гидроциклона этой конструкции разделен свободно вставляющимися коническими диафрагмами на отдельные ярусы (рис. При конструировании многоярусного гидроциклона [30] был использован принцип тонкослойного отстаивания, благодаря чему в этом циклоне достигается более полное использование объема (70—80%) в сравнении с выше рассмотренными конструкциями (15—25%).[ ...]
Многоярусные гидроциклоны по принципу выделения механических частиц из жидкости аналогичны напорным гидроциклонам. Устройство в камере нескольких секций (ярусов), через которые последовательно проходит очищенный поток, позволяет более полно использовать объем гидроциклона и уменьшить время пребывания жидкости в циклоне.[ ...]
В многоярусном гидроциклоне (рис. 8.21), состоящем из конической 1 и цилиндрической 9 частей, рабочий объем разделен коническими диафрагмами 10 на отдельные ярусы (зоны), работающие независимо одна от другой. В основе работы такого аппарата лежит принцип тонкослойного отстаивания. Исходная смесь поступает в аванкамеры 3 с распределительными лопатками 16 и равномерно распределяется между ярусами 12. Вода из аванкамер 3 выводится через три щели 11, расположенные по окружности циклона через 120° и равномерно по его высоте. Поступающая сточная вода движется по нисходящей спирали к центру. Частицы тяжелее воды оседают на нижних диафрагмах ярусов, сползают к центру и, попав под шламозадерживающие козырьки 13, через кольцевую щель 2 опускаются в коническую часть. Масло с примесями, выделившееся в ярусах, всплывает к верхним коническим диафрагмам 10, задерживается перегородкой 6 и попадает в водосборник, откуда маслосборными воронками 7 через трубы 4 удаляется из гидроциклона. Осветленная вода выводится через три тангенциальных выпуска 14. В центральной части циклона жидкость поднимается вверх, через водослив 5 переливается в лоток 8 и удаляется из циклона. Осадок из конической части 1 удаляется через разгрузочное отверстие 15 под действием гидростатического напора.[ ...]
В многоярусном гидроциклоне впуск исходной жидкости в трех точках по окружности через 120° позволяет увеличить на 15—20% коэффициент использования объема (см. рис. 11.11), благодаря чему циклон обеспечивает более высокую степень очистки (см. рис. 11.16).[ ...]
В многоярусных напорных гидроциклонах (рис. 26) очищаемая вода в специальных устройствах разделяется поровну между ярусами. Это позволяет более полно использовать расчетный объем аппарата и достигать высокой эффективности его работы.[ ...]
В многоярусных гидроциклонах рабочий объем коническими диафрагмами разделен на несколько ярусов, каждый из ¡которых работает самостоятельно. В гидроциклоне этой конструкции использован принцип тонкослойного отстаивания, что обеспечивает более полное использование объема аппарата и уменьшение времени пребывания при одинаковой степени очистки.[ ...]
Вода в многоярусном гидроциклоне движется по спирали к центру, тяжелые взвешенные частицы выпадают на нижнюю диафрагму каждого яруса и по ней сползают к центру. Далее осадок через кольцевую щель, объединяющую все ярусы, направляется в коническую часть гидроциклона.[ ...]
| Многоярусный низконапорный гидроциклон |  |
Расчет многоярусного низконапорного гидроциклона. Рассмотрим силы, которые действуют на частицу гидравлической крупностью и, находящуюся в ярусе циклона (рис.[ ...]
| Многоярусный гидроциклон с наклонными патрубками для отвода очищенной воды |  |
| Многоярусный гидроциклон с периферийным отбором очищенной воды | |
| Многоярусный гидроциклон с периферийным отбором очищенной воды | |
| Многоярусный гидроциклон с периферийным отбором очищенной воды | |
| Многоярусный открытый гидроциклон |  |
| Многоярусный низконапорный гидроциклон |  |
Диаметр многоярусных гидроциклонов 2-6 м, высота яруса 100-250 мм, число ярусов 4-20. Скорость воды на входе в аппарат К=0,3-0,5 м/с. При той же эффективности очистки, что у других типов гидроциклонов, удельные гидравлические нагрузки возрастают в 8-10 раз.[ ...]
Открытые гидроциклоны отличаются большой производительностью, простотой конструкции, занимают малую площадь и не требуют затрат электроэнергии. Такие аппараты находят применение на станциях очистки бытовых сточных вод в качестве песколовок, для очистки производственных сточных вод в качестве сооружений грубой механической очистки. В практике наиболее широкое распространение получили открытые гидроциклоны с центральной трубой, с диафрагмой и многоярусные низконапорные гидроциклоны.[ ...]
Открытые гидроциклоны. Для очистки сточных вод наибольшее распространение получили некоторые конструкции открытого гидроциклона: наиболее простая — гидроциклон без внутренних устройств (рис. 2.22, а), с диафрагмой в верхней части (рис. 2.22, б), с диафрагмой и цилиндрической перегородкой (рис. 2.22, в) ¡[30] и многоярусные гидроциклоны (рис. 2.23) [31, 32, 33].[ ...]
Испытания многоярусного гидроциклона диаметром 2 ж с высотой между ярусами 0,18 м показали, что для задержания взвешенных частиц из сточных вод от прокатных станов с гидравлической крупностью и = 0,4 м/сек нагрузка на один ярус может быть допущена 3—5 м31м2-ч. Количество ярусов может достигать 10—20.[ ...]
Кроме того, в многоярусном гидроциклоне благодаря уменьшению высоты слоя, в котором происходит осаждение взвешенных частиц, снижается турбулентное перемешивание, и поэтому процесс разделения сточных вод значительно ускоряется.[ ...]
Выделенный в многоярусном гидроциклоне осадок непрерывно удаляется самотеком в гидроциклон-шламо-уплотнитель, расположенный на втором этаже здания установки. Сточные воды, образующиеся при разделении шламовой пульпы, из шламоуплотнителя направляются в емкость, расположенную на первом этаже, откуда перекачиваются в трубопровод, подающий воду на гидроциклоны, либо сбрасываются в заводскую канализацию.[ ...]
Выделенный в многоярусных гидроциклонах осадок уплотняется в открытых гидроциклонах с конической диафрагмой. После уплотнения в первичном отстойнике и гидроциклоне осадок, содержащий 75 % металлических включений, выгружается в спецавтомобили и вывозится на переплавку. Применяемые многоярусные гидроциклоны удачно совмещают в себе открытые гидроцикпоны и тонкослойные отстойники.[ ...]
Общая нагрузка на многоярусный гидроциклон лри прочих равных условиях зависит от количества ярусов, а также от требований к степени осветления воды, концентрации и гранулометрического состава взвеси в исходной воде. Например, циклон диаметром 5 м с 10—20 ярусами рассчитан на производительность 600—1000 м3!ч. Потеря напора на один ярус для впуска диаметром 100 мм составляет 0,12—0,15 м. Стоимость строительства таких циклонов для очистки сточных вод от прокатных станов в 10 раз меньше стоимости строительства обычных горизонтальных отстойников.[ ...]
Основные параметры многоярусного гидроциклона с наклонными патрубками следующие: диаметр гидроциклона 2) = 2—6 м, высота яруса /гяр = 100—250 мм, число ярусов составляет 4—20, диаметр центрального отверстия в диафрагме 11 = 0,6—1,4 м, ширина шламовыводящей щели Ь = 100—150 мм, число впусков п1 = 3.[ ...]
При проектировании многоярусных гидроциклонов количество ярусов принимается равным 4—20, диаметр гидроциклона 2—6 м, диаметр центрального отверстия в диафрагме 0,5—1,4 м, расстояние между ярусами по вертикали 200—300 мм. В каждом ярусе устраиваются три впускных тангенциальных насадки (через 120° по окружности), скорость выхода воды из насадок — 0,3—0,5 м/с. Угол наклона диафрагм принимается равным углу естественного откоса шлама в воде, но не менее 45°. Общая гидравлическая нагрузка на многоярусный гидроциклон пропорциональна числу ярусов.[ ...]
В период эксплуатации многоярусный гидроциклон рекомендуется промывать не реже одного раза в месяц. Промывка предварительно опорожненного гидроциклона производится исходной водой. При этом промывную воду следует подавать поочередно в каждую из аванкамер. Расход промывной воды равен производительности циклона. Продолжительность промывки 10—20 мин. Дифманометр в период промывки следует отключить.[ ...]
Конструктивные размеры многоярусных гидроциклонов: диаметр 3—6 м; высота яруса 130—200 мм; число ярусов 4—20; диаметр отверстия диафрагмы 0,6—1,4 м; ширина шламоотводящей щели 100 мм; число впусков 3; скорость воды на входе в аппарат принимается равной 0,5 м/с.[ ...]
После окончания монтажа гидроциклонной установки перед запуском ее в работу целесообразно промыть подводящие трубопроводы во избежание засорения гидроциклона (в особенности многоярусного) строительным мусором, который может попасть внутрь трубопровода при его монтаже. Для этого первая порция воды, поступающей по трубам, минуя циклоны, сбрасывается по аварийному трубопроводу в канализацию предприятия. Промывку целесообразно продолжать в течение времени, соответствующего трехкратному обмену воды в промываемом трубопроводе.[ ...]
В основе конструирования многоярусных гидроциклонов лежит та же идея, что и в конструировании полочных отстойников: более полное использование объема сооружения и уменьшение расчетной продолжительности пребывания в нем сточной воды при одной и той же степени ее очистки (рис. 3.31).[ ...]
Как показали исследования, многоярусный гидроциклон является наиболее эффективным из известных образцов открытых гидроциклонов. Один ярус циклона по существу заменяет один циклон простейшей конструкции. Производительность многоярусного гидроциклона пропорциональна числу ярусов.[ ...]
Конструктивной особенностью многоярусного гидроциклона с периферийным отбором осветленной воды (см. рис. 2.23, б) является то, что в нем конические диафрагмы объединены в пары. Диафрагмы, входящие в пару, имеют в периферийной части цилиндрические козырьки, обращенные друг к другу и установленные внахлест с некоторым зазором. Таким образом образуются ярусы, работающие по прямоточной схеме, подобно ярусам предыдущей конструкции многоярусного гидроциклона (см. рис. 2.23, а). Ярусы между прямоточными ярусами работают по противоточной схеме. Исходная вода, поступающая в гидроциклон из аванкамер, распределяется равномерно между ярусами, работающими по прямоточной схеме. Осадок, выделенный в прямоточном ярусе, сползает к центральной шахте, а затем в коническую часть.[ ...]
Внедрение проекта с открытыми и многоярусными гидроциклонами на ПО "Кировский завод" позволило получить годовой экономический эффект 112 тыс.руб (в ценах на 1.01.1991г.) за счет снижения капиталовложений, сокращения производственных площадей и улучшения условий эксплуатации.[ ...]
Этот серьезный недостаток устранен в многоярусном низконапорном гидроциклоне (рис. 1.38), конструкция которого разработана в ВНИИ Вод-гео.[ ...]
Одной из возможностей усовершенствования гидроциклона является конструирование многоярусных гидро-[иклонов. Эта конструкция гидроциклона аналогична конструкции полок в отстойниках. На рис. 5.26 представлена схема многоярусного низконапорного гидроциклона.[ ...]
Общая гидравлическая нагрузка на многоярусный гидроциклон (аппарат) пропорциональна числу ярусов.[ ...]
На рис. 4.16 приведена схема применения открытых многоярусных гидроциклонов в системе оборотного водоснабжения станов горячего проката. В качестве первой ступени очистки - первичный отстойник 1, где выделяется крупная взвесь. Решетка 2 предназначена для задержания крупных включений. С помощью центробежных насосов 3 вода после отстойника подается на гидроциклонные установки 6 и 7, где происходит очистка сточных вод от мелкодисперсных частиц и свободно всплывающего масла. Масло собирается в маслоблок 5, откуда направляется на регенерацию (для повторного использования).[ ...]
Для повышения эффективности очистки в конструкции многоярусного гидроциклона совмещены принципы работы открытого гидроциклона и тонкослойного отстойника.[ ...]
Другой, более производительной конструкцией является многоярусный низконапорный гидроциклон (рис. 5.29). Этот аппарат может быть применен для очистки сточных вод от крупно- и мелкодисперсных примесей гидравлической крупностью 0,2 мм/с и более при расходе воды более 200 м3/ч на один аппарат, для очистки воды от минеральной коагулированной взвеси и нефтепродуктов.[ ...]
Союзводоканалпроектом, например, разработан проект установки с многоярусными гидроциклонами диаметром 5 м (рис. 2.24) производительностью 700—1500 м3/ч. Осадок, выделенный в гидроциклонах, самотеком направляется в шламоуплотнитель гидроциклонного типа (открытый гидроциклон с конической диафрагмой), из которого периодически вывозится автотранспортом. В случае применения специальных сооружений для обезвоживания осадка (центрифуг, вакуум-фильтров, фильтр-прессов и т. д.) установка должна быть дополнена необходимым оборудованием. Масла и нефтепродукты, задержанные в гидроциклоне, через маслоприемную воронку самотеком поступают в разделочный резервуар, из которого их направляют на регенерацию. Подобная установка с четырьмя десятиярусными гидроциклонами с успехом используется на одном из машиностроительных заводов; производительность установки 1200 м3/ч.[ ...]
Для очистки сточных вод наиболее широкое применение получили валорный, открытый и (Многоярусный гидродиклоны [21]. Исходная вода поступает в гидродиклоны через тангенциальный ввод, обеспечивающий вращательное движение потоку. В напорных гидроциклонах, имеющих сравнительно небольшой диаметр цилиндрической части (/3 = 15—1000 мм), примеси выделяются в результате воздействия центробежных сил, которые превосходят силы тяжести в сотни и тысячи раз. Поэтому соответственно сокращается продолжительность процесса и уменьшается необходимый для очистки объем по сравнению с объемом отстойников. В открытых и многоярусных гидроциклонах, диаметр которых составляет 2—12 м, центробежные силы столь незначительны, что могут не учитываться при расчете. Однако при вращательном движении потока создаются условия, способствующие агломерации взвесей, а следовательно более интенсивному их выделению. Кроме того, при движении потока по спирали более полно используется объем аппарата. Перечисленные преимущества позволяют выполнять открытые гидроциклоны меньшего объема по сравнению с отстойниками; они работают при больших удельных гидравлических нагрузках, что позволяет сократить площади, требуемые для размещения очистных сооружений.[ ...]
В том случае, если расчетная нагрузка равна или больше фактической нагрузки, причиной неудовлетворительной работы гидроциклона является засорение или неправильная регулировка распределительных устройств, в особенности это относится к конструкции многоярусного гидроциклона. Поэтому необходимо проверить работу распределительных устройств, определить продолжительность пребывания рабочего потока в гидроциклоне.[ ...]
Разделение в поле центробежных сил. Для разделения суспензий в поле центробежных сил могут применяться открытые, напорные, многоярусные гид-роциклоны и центрифуги. Существенными преимуществами открытых гИД роциклонов перед напорными являются большая производительность и ма-лые потери напора, обычно не превышающие 0,5 м. Применяются они главным образом для выделения из сточных вод тяжелых примесей. Открытые гидроциклоны нередко работают в комплексе с другими сооружениями дяя механической очистки производственных сточных код, являясь первой ее ступенью.[ ...]
Для механической очистки производственных сточных вод от взвешенных веществ применяются открытые (безнапорные) и напорные гидроциклоны. Открытые гидроциклоны (рис. 4.10, а) применяются для выделения из сточных вод оседающих и всплывающих веществ. По производительности открытые гидроциклоны существенно превосходят отстойники. Диаметр и высота цилиндрической части гидроциклона от 2 до 6 м. В практике очистки сточных вод металлургической промышленности применяются многоярусные открытые гидроциклоны, которые в 8—10 раз производительнее отстойников.[ ...]
К наладке установки можно приступать только после тщательного ее осмотра с целью проверки соответствия с проектом. Особенное внимание при осмотре многоярусного гидроциклона уделяется распределительному узлу — аванкамере со струенаправляющими лопатками.[ ...]
При гидротранспорте адсорбента перемешивание дисперсной и сплошной фаз обеспечивается турбулентными пульсациями потока. Для интенсификации процесса перемешивания и ускорения поглощения растворенных веществ активными углями нередко в трубопроводах устанавливают специальные вставки или устройства 5, вызывающие дополнительное развитие турбулентности в потоке при изменении скорости жидкости по величине и направлению. Их выполняют в виде конусов, решеток, чередующихся вертикальных перегородок различной конфигурации, винтообразно закрученных элементов [44]. Сточная вода, прошедшая очистку, подвергается частичному осветлению от угольной взвеси в отстойниках или открытых многоярусных гидроциклонах 6. Отработанный уголь, задержанный в отстойниках, по пульпопроводу 7 направляется на регенерацию. Окончательное освобождение очищенной воды от угольной пыли производится на скорых грубозернистых фильтрах 8.[ ...]