Одномодульная многоступенчатая установка безреагентной глубокой микроочистки жидкостей

Изобретение относится к области очистки жидкостей, в том числе питьевой воды, от механических примесей и вредных элементов, в частности к конструкции установки для микроочистки жидкостей. Установка включает разъемный корпус с входным и выходным патрубками и фильтрующий элемент, выполненный из концентрично установленных относительно друг друга и корпуса цилиндров из разнородных материалов: внешний цилиндр выполнен из однослойной тканой нержавеющей сетки с преимущественным размером ячеек 20-25 мкм, натянутой на каркас, изготовленный из перфорированного листа нержавеющей стали, средний цилиндр выполнен из пористого полипропилена с толщиной стенки 18 мм с тонкостью фильтрации от 20 мкм на наружной поверхности до 5 мкм на внутренней поверхности, внутренний цилиндр выполнен из спеченного порошка титана с преимущественным размером пор 5-7 мкм. Установка может быть снабжена дополнительными аналогично изготовленными фильтроэлементами, установленными не концентрично корпусу. Технический результат: простота и надежность в эксплуатации экологически чистого безреагентного устройства микроочистки воды и других жидкостей. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Данное изобретение относится к многоступенчатым методам безреагентной микроочистки пресной воды из водопроводных сетей, глубинных и поверхностных источников без изменения солевого состава до требований СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества" и других жидкостей.

Известен фильтр для очистки жидкостей, содержащий корпус, в котором расположен концентрично корпусу наружный фильтр и несколько внутренних фильтров с размерами пор меньше, чем у наружного фильтра. Фильтры выполнены из однородных полимерных волокон, образующих глубинную структуру фильтрования (1).

Известна установка для микроочистки жидкостей, содержащей разъемный корпус с патрубками для подачи и выхода жидкости, фильтрующие элементы размещены в корпусе. Фильтрующие элементы выполнены из однородных полимерных волокон (2).

Известен портативный двухступенчатый сорбционный фильтр. Недостаток - незначительная производительность, ограниченный перечень фильтруемых загрязнений, отсутствие способов контроля насыщенности загрязнениями сорбционного материала (3).

Известен трехступенчатый патронный фильтр для жидкости с однородной фильтрующей массой разной плотности (4).

Известна многоступенчатая, многомодульная установка глубокой очистки воды, включающая модуль предварительной фильтрации, модуль сорбционной очистки углеродно-волоконным материалом с введением реагентов, содержащих ионы серебра, и газообразного аммиака или аммиачной воды, а также модуль обработки УФ-лучами, позволяющая получить воду высокой степени чистоты для целей длительного хранения и в зонах с неблагоприятной экологической обстановкой (5).

По совокупности существенных признаков и достигаемому результату она является наиболее близким аналогом заявленного изобретения.

К ее недостаткам можно отнести громоздкость конструкции и сложность осуществления, энергозависимость, сравнительно ограниченная производительность, многомодульное исполнение (каждая ступень очистки выполнена в отдельном корпусе), наличие соединительных элементов между ступенями очистки, невозможность очистки жидкостей с повышенной температурой, спирто-, кислотосодержащих жидкостей. Использование многослойной сетки затрудняет процесс промывки и регенерации, так как между слоями слипается слой шлама, который снижает фильтрующую способность.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение арсенала эффективных одномодульных средств многоступенчатой, глубокой микроочистки глубинных и поверхностных пресных вод без изменения солевого состава хозяйственно-питьевого назначения бытового и промышленного применения со сроком службы не менее 10 лет и создание простого и надежного в эксплуатации экологически чистого безреагентного устройства микроочистки воды и других жидкостей.

Поставленная задача достигается тем, что одномодульная установка многоступенчатой глубокой очистки жидкостей включает разъемный корпус с входным и выходным патрубками и фильтрующий элемент, выполненный из концентрично установленных относительно друг друга и корпуса цилиндров из разнородных материалов:

- внешний цилиндр выполнен из однослойной тканой нержавеющей сетки с преимущественным размером ячеек 20-25 мкм, натянутой на каркас, изготовленный из перфорированного листа нержавеющей стали,

- средний цилиндр выполнен из пористого полипропилена с толщиной стенки 18 мм с тонкостью фильтрации от 20 мкм на наружной поверхности до 5 мкм на внутренней поверхности,

- внутренний цилиндр, выполненный из спеченного порошка титана, с преимущественным размером пор 5-7 мкм.

Установка может быть снабжена дополнительными, аналогично изготовленными фильтроэлементами, установленными не концентрично корпусу.

Установка может осуществлять фильтрацию жидкостей с температурой от +5°С до +70°С. При очистке воды из глубинных источников с повышенным содержанием растворенного железа, марганца, запахов и вкуса используется принудительная или естественная аэрация воды.

Конструкция установки микроочистки жидкостей поясняется чертежом.

Установка для микроочистки жидкостей содержит разъемный корпус 1, 5 с входным патрубком 2 для подачи исходной жидкости и выходным патрубком 3 для выхода очищенной жидкости. На входном патрубке 2 установлена заглушка 4 для выпуска воздуха из установки при запуске ее в работу. Корпус 1 соединяется с крышкой корпуса 5 через уплотнитель быстросъемным стяжным хомутом 6. В корпусе 1 размещены концентрично друг другу и корпусу внешний цилиндр 7 из однослойной тканой нержавеющей сетки с преимущественным размером ячеек 20-25 мкм, натянутой на каркас, изготовленный из перфорированного листа нержавеющей стали в виде стакана с герметичным жестким донышком в нижней части и кольцевым ободком шириной 10 мм в верхней части изнутри, средний цилиндр 8 из пористого полипропилена с толщиной стенки 18 мм с тонкостью фильтрации от 20 мкм на наружной поверхности до 5 мкм на внутренней поверхности, на нижний торец которого наварен герметичный эластичный пластизолевый пятачок по диаметру цилиндра, а на верхний торец наварено пластизолевое кольцо с наружным диаметром на 1 мм больше внутреннего диаметра кольцевого ободка внешнего цилиндра и с внутренним диаметром на 1 мм меньше диаметра внутреннего цилиндра (размеры уплотнительных пластизолевых наконечников выбраны таким образом, чтобы обеспечить последовательное прохождение фильтруемой жидкости сначала через внешний цилиндр, затем через средний и после через внутренний), внутренний цилиндр 9, изготовленный из спеченного порошка титана с преимущественным размером пор 5-7 мкм.

Фильтрующие элементы 7, 8, 9 через резиновые уплотнители 10, 11 присоединяются к крышке 5. Внизу корпуса 1 имеется заглушка 12 для слива жидкости из установки перед разборкой.

Установка для микроочистки жидкостей работает следующим образом.

Исходная жидкость поступает во входной патрубок 2 и перемещается внутри корпуса 1 между ним и внешним фильтрующим элементом 7, просачивается постепенно через фильтрующие элементы 7, 8, 9. Очищенная жидкость поступает потребителю через выходной патрубок 3. При запуске установки в работу воздух из нее может быть выпущен с помощью заглушки 4. Перед разборкой установки жидкость сливается с помощью заглушки 12.

Дополнительные отличия заключаются в том, что установка позволяет осуществлять фильтрацию винно-водочных и других спиртосодержащих изделий, безалкогольных напитков, минеральных вод, растительных масел; кислотосодержащих жидкостей; осуществлять фильтрацию жидкостей с температурой от +5°С до +70°С; увеличение производительности достигается изготовлением установок с дополнительными, аналогично изготовленными фильтрующими элементами, установленными не концентрично корпусу, а также параллельным включением нескольких установок; при очистке воды из глубинных источников с повышенным содержанием растворенного железа, марганца, запахов и вкуса используется принудительная или естественная аэрация воды; установка не требует затрат электроэнергии.

Максимальный эффект очистки достигается изготовлением фильтрующих элементов с указанными размерами пор, соблюдением геометрических размеров цилиндров и величиной зазора между фильтрующими поверхностями, качеством материала и размеров уплотнительных элементов, скоростью прохождения фильтруемой жидкости.

Источники информации

1. Патент РФ № 2069073, кл. В 01 D 27/00 от 20.11.96.

2. Патент РФ № 2112581, кл. В 01 D 25/00 от 10.06.98.

3. Патент SU № 1837938 A3.

4. Патент SU № 850145, кл. В 01 D 29/58 от 30.07.81.

5. Патент RU № 2188165 С1.

1. Установка многоступенчатой глубокой очистки жидкостей, включающая корпус и фильтрующий элемент, отличающаяся тем, что корпус выполнен разъемным с входным и выходным патрубками, а фильтрующий элемент выполнен из концентрично установленных относительно друг друга и корпуса цилиндров из разнородных материалов:

внешний цилиндр - из однослойной тканой нержавеющей сетки с преимущественным размером ячеек 20-25 мкм, натянутой на каркас, изготовленный из перфорированного листа нержавеющей стали,

средний цилиндр - из пористого полипропилена с толщиной стенки 18 мм с тонкостью фильтрации от 20 мкм на наружной поверхности до 5 мкм на внутренней поверхности,

внутренний цилиндр - из спеченного порошка титана с преимущественным размером пор 5-7 мкм.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными аналогично изготовленными фильтрующими элементами, установленными не концентрично корпусу.

3. Установка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что осуществляют фильтрацию жидкостей с температурой от 5 до 70°С.

4. Установка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что при очистке воды из глубинных источников с повышенным содержанием растворенного железа, марганца, запахов и вкуса осуществляют принудительную или естественную аэрацию воды.