Установка для очистки воды преимущественно для систем капельного орошения
Владельцы патента RU 2411719:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия Россельхозакадемии (RU)
Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано для подготовки воды, подаваемой к системам капельного орошения. Установка для очистки воды содержит гидроциклон, входной и выходной трубопроводы с задвижками, камеру сбора отходов очистки с быстросъемной крышкой для удаления отходов вручную на одной торцевой стенке и шаровым или пробковым краном для гидравлической очистки камеры - на другой. Во внутреннюю часть гидроциклона устанавливается трубофильтр. Трубофильтр представляет собой трубчатое изделие, в котором перфорированный несущий каркас размещен внутри волокнистой пористой трубы с воздушным зазором между ними. Нижний конец трубофильтра заглушен. На верхнем конце на резьбе смонтирован коррозионно-устойчивый патрубок с фланцем. Болтовым соединением трубофильтр прифланцован к выходному патрубку гидроциклона и оросительной системе. Входной и выходной трубопроводы до задвижек связаны между собой трубопроводом с задвижкой. Такое расположение позволяет периодически изменять режим работы. В одном режиме происходит фильтрация поливной воды гидроциклоном и трубофильтром; в другом - промывка трубофильтра и камеры сбора отходов очистки обратным потоком воды в сбросную систему. Технический результат заключается в повышении технологической и эксплутационной надежности, срока службы капельных линий и снижении затрат труда. 2 ил.
Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации, в частности может быть использовано для подготовки воды, подаваемой к системам капельного орошения.
Известен напорный гидроциклон, включающий корпус, сливную камеру для отвода чистой воды, трубопровод для тангенциальной подачи в корпус неочищенной воды, шламовую камеру и вентиль для удаления шлама (см. книгу авторов Скирдов И.В., Пономарев В.Т. Очистка сточных вод в гидроциклонах. - М.: Стройиздат, 1975. - 176 с. - С.34, рис.1-19).
К недостаткам описанного высоконапорного гидроциклона в решаемой нами технической проблеме относится низкое качество очистки воды, не удовлетворяющей требованиям степени очистки в условиях орошения капельными системами.
Известна установка для очистки поливной воды, содержащая герметичную емкость, разделенную перегородкой на две равные половины, заполненные фильтрующим материалом (песок необходимой фракции).
Сверху емкости имеется распределительный коллектор, соединенный с отсеками емкости патрубками с задвижками и дренажными трубами с вентилями.
В нижней части емкости по всей длине ее установлен горизонтальный коллектор, в который ввернуты фильтрующие щелевые элементы с размером щели 0,25 мм в количестве 64 штуки.
К выходному патрубку сборного коллектора подсоединяются два щелевых фильтра тонкой очистки.
Установка оборудуется необходимой запорной, измерительной и предохранительной арматурой, а также загрузочными и опоражнивающими лазами.
Установка работает в режиме очистки поливной воды двумя отсеками одновременно, а в промывочном режиме - поочередно отсеками (см. информацию QUEEN GIL INTERNATIONAL (горизонтальный гравийный фильтр) и QUEEN GIL FILTRATION SISTEM).
Недостатки данной системы:
- песчаный фильтр имеет ограниченную скорость фильтрации;
- наиболее эффективно в части съема накопления загрязнений работает только верхний слой (400-500 мм) песчаной загрузки;
- имеет место вынос фильтрующего материала (песка) при промывке обратным током воды высокой скоростью;
- высокая стоимость изделия.
Известна установка для очистки поливной воды, преимущественно для систем капельного орошения, содержащая заполненную фильтрующим материалом горизонтально установленную герметичную емкость, верхнюю и нижнюю распределительные системы для подвода воды в сеть и отвода продуктов загрязнения, согласно формуле изобретения она снабжена возможностью периодического изменения режима работы: очистка воды - промывка фильтрующего материала обратным током воды путем переключения двухпозиционного распределителя, корпус которого гидравлически связан патрубками с верхней и нижней водораспределительными системами для подвода воды из водоема и отвода очищенной воды, сетью для отвода продуктов загрязнения и последовательно установленными на входе и выходе в гидравлической сети циклонами, в полостях которых смонтированы самоочищающиеся сетчатые фильтры, при этом донные части корпусов циклонов сопряжены со сборниками продуктов загрязнения (RU, патент на изобретение №227290 С2 51 МПК C02F 1/52 (2006.01), B01D 36/00 (2006.01), В04С 9/00 (2006.01). Установка для очистки воды преимущественно для систем капельного орошения. Патентообладатель: ОАО «Волгоградский завод оросительной техники» (RU), авторы: Бальбеков Р.А. (RU), Безродное Н.А. (RU), Салдаев A.M. (RU). Заявка 20022120959/15, 30.07.2002 г. Опубликовано 27.03.2006 г. Бюл. №9).
К наиболее близкому аналогу по существу и целевому назначению к заявляемому техническому объекту относится установка для очистки поливной воды, преимущественно для систем капельного орошения, гидроциклон серии 5000 с фильтрами тонкой очистки серии 8000.
Гидроциклон серии 5000 выполняется с входными и выходными диаметрами от 3/4” до 8” и расходом воды соответственно 2-360 м3/ч. В нижней части гидроциклона имеется камера емкостью 2-320 литров для сбора отделенной взвеси, которая снабжена специальным люком или вентилем для периодической очистки камеры от шлама. На выходном диаметре гидроциклона устанавливается щелевой фильтр тонкой очистки необходимого типоразмера (информация ODIS IRRIGATION EQUIPMENT (2002) LTD. Export Price In EURO € JANUARY, 2009, стр.19, 21).
К недостаткам данной установки очистки воды для систем капельного орошения, принятой нами в качестве наиближайшего аналога, относится сложность фильтра тонкой очистки, низкий срок службы фильтрующих элементов, механической очисткой практически невозможно восстановить первоначальную пропускную способность, при высокой разнице давления фильтрующие элементы выходят из строя.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - упрощение конструкции, повышение качества очистки воды, увеличение срока службы и удобства промывки фильтрующего элемента.
Технический результат - повышение технологической и эксплуатационной надежности, срока службы капельных линий и снижение затрат труда.
Указанный технический результат при внедрении изобретения в сельскохозяйственную мелиорацию осуществляется тем, что в известной установке для очистки воды, преимущественно к системам капельного орошения, содержащей гидроциклон, входной и выходной трубопроводы с задвижками, камеру сбора отходов очистки с быстросъемной крышкой для удаления отходов вручную на одной торцевой стенке и шаровым или пробковым краном для гидравлической очистки камеры - на другой стенке, во внутреннюю часть гидроциклона устанавливается трубофильтр, например, фирмы «Экотон», - трубчатое изделие, в котором перфорированный несущий каркас размещен внутри волокнистой пористой трубы с воздушным зазором между ними, нижний конец трубофильтра заглушен, а на верхнем конце на резьбе смонтирован коррозионно-устойчивый патрубок с фланцем, болтовым соединением прифланцован к выходному патрубку гидроциклона и оросительной системе, входной и выходной трубопроводы до задвижек связаны между собой трубопроводом сечения с задвижкой, что позволяет периодически изменять режим работы: фильтрация поливной воды гидроциклоном и трубофильтром; промывка трубофильтра и камеры сбора отходов очистки обратным потоком воды в сбросную систему.
Изобретение пояснено чертежами.
На фиг.1 - общий вид установки для очистки воды.
На фиг.2 - вид сверху установки для очистки воды.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.
Капельное орошение предъявляет жесткие требования к содержанию взвешенных частиц в поливной воде. Так как скорости течения воды в поливных капельных линиях, особенно в концевых частях, могут достигать до 0,01 м/с, то при наличии взвешенных частиц происходит их осаждение и залипание капельниц.
В соответствии с требованиями СНиП 11-31-74 оптимальное содержание сухих (растворенных) веществ в отфильтрованной воде должно быть менее 500 мг/л, взвешенных примесей - менее 50 мг/л.
Установка для очистки воды, преимущественно к системам капельного орошения, содержит гидроциклон 1, входной трубопровод 2 с задвижкой 3, выходной трубопровод 4 с задвижкой 5, промывной трубопровод 6 с задвижкой 8, сбросной трубопровод 7 с краном 9, патрубок 10, камеру для сбора отходов очистки 11 с быстросъемной крышкой 13, трубофильтр 12, магистральный или распределительный трубопровод 14.
Установка для очистки поливной воды может работать в двух режимах: фильтрация подводящей воды на орошение и промывка фильтрующего элемента и камеры сбора отходов очистки обратным потоком воды.
Работает установка следующим образом.
В режиме фильтрации поливной воды задвижка 8 и кран 9 закрыты, задвижки 3 и 5 открыты, вода поступает по входному трубопроводу 2 и патрубку 10 в цилиндрическую часть гидроциклона 1 по касательной, поток в гидроциклоне закручивается, тяжелые фракции, ударяясь о стенку, по наклонной части гидроциклона опускаются вниз и через сбросное отверстие попадают в камеру сбора отходов очистки 11. Далее вода, проходя через боковые поверхности трубофильтра 12, очищается от мелких фракций и поступает в выходной трубопровод 4 через задвижку 5 в магистральный или распределительный трубопровод 14.
В режиме промывки обратным потоком воды задвижки 3 и 5 закрываются, задвижка 8 и кран 9 открываются, вода из трубопровода 2 поступает в трубопровод 6, далее в трубопровод 4 и трубофильтр 12. Вода, проходя через поры фильтра, вымывает и выдавливает растворенные вещества и взвеси, направляя их в камеру сбора отходов очистки 11 и далее через открытый кран 9 в сбросной трубопровод 7. Тем самым одновременно промываются трубофильтр 12 и камера сбора отходов очистки 11.
Промывку камеру сбора отходов очистки можно проводить и при рабочем процессе, открывая на короткий период кран 9.
При закрытых задвижках камеру сбора отходов очистки 11 можно очищать вручную, открыв быстросъемную крышку 13.
Установка для очистки воды, преимущественно к системам капельного орошения, содержащая гидроциклон, входной и выходной трубопроводы с задвижками, камеру сбора отходов очистки с быстросъемной крышкой для удаления отходов вручную на одной торцевой стенке и шаровым или пробковым краном для гидравлической очистки камеры на другой стенке, отличающаяся тем, что во внутреннюю часть гидроциклона устанавливается трубофильтр, например, фирмы «Экотон», - трубчатое изделие, в котором перфорированный несущий каркас размещен внутри волокнистой пористой трубы с воздушным зазором между ними, нижний конец трубофильтра заглушен, а на верхнем конце на резьбе смонтирован коррозионно устойчивый патрубок с фланцем, болтовым соединением прифланцован к выходному патрубку гидроциклона и оросительной системе, входной и выходной трубопроводы до задвижек связаны между собой трубопроводом с задвижкой, что позволяет периодически изменять режим работы: фильтрация поливной воды гидроциклоном и трубофильтром; промывка трубофильтра и камеры сбора отходов очистки обратным потоком воды в сбросную систему.
