Водоочиститель


 


Владельцы патента RU 2510637:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к устройствам для доочистки питьевой воды. Водоочиститель включает последовательно расположенные в продольном сосуде 1 зоны: замораживания воды, вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, перехода воды из твердого состояния в жидкое. В зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера 2, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды 3 в виде зубчатых роликов 4. В зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент 11. Раздельные патрубки 8, 12, расположенные в нижней части продольного сосуда, установлены с возможностью вывода примесей и талой воды. Приводное устройство оборудовано дополнительным усилителем перемещения замороженного стержня в виде бесконечной ленты 15, имеющей привод движения, кинематически связанный с вращением зубчатых роликов 4. Положение бесконечной ленты 15 относительно продольного сосуда 1 обеспечивается натяжными роликами 16. Изобретение позволяет повысить производительность и долговечность водоочистителя. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды.

Известно устройство для очистки воды, включающее резервуар для размещения воды и технические средства для охлаждения и нагрева (Любарский В.М. Осадки природных вод и методы их обработки. - М.: Стройиздат, 1980, с.98-99).

Недостатком таких устройств является недостаточно качественная очистка воды, связанная с технологической сложностью осуществления процесса охлаждения и нагрева.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является водоочиститель на основе получения талой питьевой воды, который включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации этих примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда (Патент РФ №2312817 от 20.12.2007, C02F 1/22).

Недостатком известного водоочистителя является низкая производительность и долговечность из-за несовершенства конструкции устройства продольного перемещения замороженного стержня воды, которое выполнено в виде зубчатых роликов по периметру продольного сосуда. В процессе работы зубчатые ролики из-за большого сопротивления замороженного стержня воды о стенки продольного сосуда проскальзывают относительно льда и скорость движения стержня воды уменьшается. Из-за постоянной перегрузки зубчатые ролики выходят из строя, что сокращает срок службы водоочистителя в целом.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и долговечности водоочистителя.

Указанная задача достигается тем, что в предлагаемом техническом решении, включающем зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды в виде зубчатых роликов, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда, согласно изобретению приводное устройство оборудовано дополнительным усилителем перемещения замороженного стержня, выполненным в виде бесконечной ленты, которая проходит по центру продольного сосуда через зону замораживания воды, зону вытеснения примесей, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое и имеет привод движения, кинематически связанный с вращением зубчатых роликов, совпадающим со скоростью продольного перемещения замороженного стержня, при этом положение бесконечной ленты относительно продольного сосуда обеспечивается натяжными роликами. Кроме того, приводом движения бесконечной ленты является привод вращения зубчатых роликов за счет использования приводного ролика, соединенного клиноременной передачей с одним из зубчатых роликов, при этом бесконечная лента связана с приводным роликом прижимным роликом посредством упругого элемента. Кроме того, бесконечная лента выполнена из абразивного материала на стальной основе. Кроме того, приводной ролик и прижимной ролик имеют резиновый бандаж.

Применение в приводном устройстве дополнительного усилителя перемещения замороженного стержня, выполненного в виде бесконечной ленты, которая проходит по центру продольного сосуда через все зоны, обеспечивает надежное смещение замороженного стержня за счет того, что бесконечная лента вмораживается в середину замороженного стержня воды и обеспечивает за счет своего движения синхронно с роликами (используемыми в известном устройстве) надежное надвижение замороженного стержня воды на разобщающее устройство.

Использование привода движения бесконечной ленты от привода вращения зубчатых роликов за счет использования приводного ролика, соединенного клиноременной передачей с одним из зубчатых роликов, обеспечивает синхронность работы зубчатых роликов и бесконечной ленты, что повышает производительность и обеспечивает работоспособность устройства.

Связь бесконечной ленты с приводным роликом прижимным роликом посредством упругого элемента обеспечивает надежную работу бесконечной ленты по перемещению замороженного стержня.

Выполнение бесконечной ленты из абразивного материала на стальной основе обеспечивает надежное сцепление бесконечной ленты с замороженным стержнем.

Использование резинового бандажа на приводном ролике и прижимном ролике повышает их надежность сцепления с бесконечной лентой, необходимого для перемещения вмороженной бесконечной ленты в замороженный стержень.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На нем приведена схема работы водоочистителя с основными элементами конструкции устройства.

Водоочиститель содержит продольный сосуд 1, в зоне замораживания воды которого установлена кольцевая морозильная камера 2 известной конструкции и принципа работы, за ней смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня 3, выполненное в виде зубчатых роликов 4, входящих в зацепление с замороженным стержнем 3 через прорези 5 в продольном сосуде 1, которые расположены по периметру продольного сосуда 1. Для вращения зубчатых роликов 4 используют привод известных конструкций. В зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня 3 разобщающее устройство в виде трубы 6, которая на входе имеет режущую часть 7, а на выходе - расширяющийся профиль, образующий выходной патрубок 8 для удаления примесей в виде рассола в канализацию 9.

В зоне перехода воды из твердого состояния в жидкое расположен кольцевой нагревательный элемент 11. Для вывода талой воды имеется патрубок 12, напротив которого расположены емкости 13 для сбора готового продукта.

Для подачи воды в водоочиститель используют известные конструкции устройств с регуляторами 14.

Приводное устройство оборудовано дополнительным усилителем перемещения замороженного стержня, выполненным в виде бесконечной ленты 15, которая проходит по центру продольного сосуда 1 через зону замораживания воды, зону вытеснения примесей, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое и имеет привод движения, кинематически связанный с вращением зубчатых роликов 4, совпадающим со скоростью продольного перемещения замороженного стержня 3, при этом положение бесконечной ленты 15 относительно продольного сосуда обеспечивается натяжными роликами 16.

Приводом движения бесконечной ленты 15 является привод вращения зубчатых роликов 4 за счет использования приводного ролика 17, соединенного клиноременной передачей 18 с одним из зубчатых роликов 4, при этом бесконечная лента связана с приводным роликом 17 прижимным роликом 19 посредством упругого элемента 20. Бесконечная лента 15 выполнена из абразивного материала на стальной основе. Приводной ролик 17 и прижимной ролик 19 имеют резиновый бандаж.

Принцип работы устройства заключается в непрерывном производстве талой воды по строго определенной временной и температурной схеме, повторяющей процесс образования талой воды в природе.

Вода, например, водопроводная, подается в сосуд 1, где посредством кольцевой морозильной камеры 2 замораживается в медленном темпе, при котором промежутки между ледяными кристаллами заполняются новыми кристаллами, а раствор солей и других вредных веществ в воде (то есть рассол) успевает вытечь из межкристаллических промежутков и сосредоточиться в центральной части замороженного стержня 3. При этом замороженный стержень 3 посредством зубчатых роликов 4 и бесконечной ленты 15 непрерывно надвигается на режущую часть 7 трубы 6, за счет чего происходит механическое отделение примесей в виде рассола (типа утрамбованного снега) от чистого льда. Усилие, создаваемое зубчатыми роликами 4, дополняется усилием, создаваемым от перемещения бесконечной ленты 15, вмороженной в воду, посредством шероховатости поверхности бесконечной ленты 15, что повышает производительность и долговечность водоочистителя. Перемещение бесконечной ленты 15 обеспечивает приводной ролик 17, приводом которого является привод зубчатых роликов 4, за счет клиноременной передачи 18. При вращении приводного ролика 17 и прижимного ролика 19 резиновый бандаж обеспечивает надежное сцепление с шероховатой поверхностью бесконечной ленты 15. В случае аварийной ситуации (заклинивании бесконечной ленты 15 с замороженным стержнем 3 относительно продольного сосуда 1) прижимной ролик 19 отжимается и крутящий момент от зубчатых роликов 4 перестает подаваться на приводной ролик 17. После устранения неисправности упругий элемент 20 прижимает прижимной ролик 19 к приводному ролику 17 с бесконечной лентой 15 и перемещение ее возобновляется. Это повышает долговечность водоочистителя.

Отделенные примеси по выходному патрубку 8 поступают в канализацию 9. После освобождения замороженного стержня 3 от центральной части он надвигается на кольцевой нагревательный элемент 11. По патрубку 12 талая вода поступает в емкости 13. Для подачи необходимого количества воды в водоочиститель используют регулятор 14.

Процентное соотношение массы получаемой талой воды к общей массе воды составляет 60-80%, а весь процесс от начала загрузки сырой воды до выхода этой воды в виде талой занимает не менее 5-8 часов. Производительность предлагаемого водоочистителя зависит от его габаритных размеров и составляет для объема 2-4 л 5 часов, для объема 5-8 л - 8 часов.

Предлагаемая конструкция водоочистителя позволяет повысить производительность и долговечность за счет увеличения эффективности процесса получения талой воды, обеспечиваемой надежным надвижением замороженного стержня воды на режущую часть посредством бесконечной ленты и зубчатых роликов.

1. Водоочиститель на основе получения талой питьевой воды, который включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды в виде зубчатых роликов, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда, отличающийся тем, что приводное устройство оборудовано дополнительным усилителем перемещения замороженного стержня, выполненным в виде бесконечной ленты, которая проходит по центру продольного сосуда через зону замораживания воды, зону вытеснения примесей, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое и имеет привод движения, кинематически связанный с вращением зубчатых роликов, совпадающим со скоростью продольного перемещения замороженного стержня, при этом положение бесконечной ленты относительно продольного сосуда обеспечивается натяжными роликами.

2. Водоочиститель по п.1, отличающийся тем, что приводом движения бесконечной ленты является привод вращения зубчатых роликов за счет использования приводного ролика, соединенного клиноременной передачей с одним из зубчатых роликов, при этом бесконечная лента связана с приводным роликом прижимным роликом посредством упругого элемента.

3. Водоочиститель по п.2, отличающийся тем, что бесконечная лента выполнена из абразивного материала на стальной основе.

4. Водоочиститель по п.3, отличающийся тем, что приводной ролик и прижимной ролик имеют резиновый бандаж.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплоэнергетики и энергосбережения, предназначено для одновременной выработки электрической, тепловой энергий и низкотемпературного носителя.

Изобретение относится к теплонасосной и холодильной парокомпрессионной технологии и технике. .

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в хирургии для криодеструкции патологических новообразований. .

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в энергоустановках. .

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в системах солнечного теплохладоснабжения. .

Изобретение относится к способу полимеризации олефинов с использованием мультимодальных каталитических систем, к способу контроля старения мультимодальной каталитической системы и к контейнеру или резервуару.

Изобретение относится к способам охлаждения к охлаждающим установкам, а точнее к устройствам, обеспечивающим аккумулирование естественного холода. .

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к холодильникам абсорбционного типа, и может быть использовано для охлаждения помещений и регулировки их температурного режима в солнечных жарких регионах.

Изобретение относится к развертываемой в полевых условиях системе очистки воды. Система очистки воды включает несколько модулей, соединяемых водопроводными линиями.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при биологической очистке сточных вод гальванических цехов от солей тяжелых металлов. Способ предусматривает внесение в сточную воду биомассы дрожжей в виде отходов пивоваренных производств, содержащих ассоциацию дрожжей различных штаммов Saccharomyces cerevisiae с жизнеспособностью 90-95% в заданном количестве.

Изобретение относится к водоснабжению, а именно к очистке воды из поверхностных источников путем обработки ее озоном, и может быть использовано, в частности, для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и населенных пунктов.
Изобретение относится к способу снижения концентрации йодидного соединения в жидкости с применением ионообменной смолы. Способ включает контактирование жидкости со смолой, где смола включает сильнокислотную макропористую смолу, имеющую, по меньшей мере, 1% кислотных функциональных групп, обмененных на серебро, емкость сухой массы, равную, по меньшей мере, 5,0 экв/кг, средний диаметр пор (D50), равный приблизительно 400-800 Å, объем пор, равный приблизительно 0,4-0,6 мл/г, и удельную площадь поверхности, равную приблизительно 20-40 м2/г.

Изобретение относится к способу и устройству для непрерывного термического гидролиза шлама, включающего биологический материал. Способ включает непрерывное осуществление стадий подачи биологического материала в зону подачи трубчатого реактора, чтобы повысить давление и обеспечить температуру в диапазоне 100-200°C без кипения биологического материала; подачи пара в реактор в зоне подачи пара, чтобы повысить температуру до температуры в диапазоне 100-200°C; поддерживания давления в реакторе в течение заданного периода времени, такого как 0-5 часов; подачи воды в реактор в зоне охлаждения, чтобы снизить температуру до температуры ниже 100°C, и введения биологического материала в зоне выпуска.
Изобретение относится к области очистки промышленных сточных или оборотных вод со слабощелочной реакцией от ионов тяжелых металлов путем перевода их в труднорастворимые в воде соединения, подвижность которых в природных средах сильно ограничена, а именно к получению реагентов для очистки данных вод на основе торфа.

Изобретение может быть использовано в области очистки воды. Устройство для обработки жидкости включает корпус (20), имеющий верхнюю часть (12), включающую верхний резервуар, принимающий нефильтрованную жидкость, нижнюю часть (14), включающую нижний резервуар (18), принимающий отфильтрованную жидкость, и промежуточную часть (38), включающую каплеобразующую систему фильтрации жидкости (46).

Изобретение может быть использовано в области очистки воды. Устройство для обработки жидкости включает корпус (20), имеющий верхнюю часть (12), включающую верхний резервуар, принимающий нефильтрованную жидкость, нижнюю часть (14), включающую нижний резервуар (18), принимающий отфильтрованную жидкость, и промежуточную часть (38), включающую систему подачи жидкости с эффектом дождя, принимающую жидкость из верхнего резервуара.
Изобретение относится к удалению взвешенных твердых частиц в процессах варки бокситовых руд. Предложен способ флоккуляции, включающий взаимное перемешивание кремнийсодержащего полимерного флоккулянта с технологическим потоком процесса варки бокситовой руды в количестве, эффективном для того, чтобы флоккулировать, по меньшей мере, часть взвешенных в нем твердых частиц по меньшей мере, одного типа, выбранных из алюмосиликата кальция, силиката кальция, титаната кальция, диоксида титана и их смесей.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве сборного железобетона и в монолитном строительстве. Техническим результатом является повышение пластичности смесей, снижение энергозатрат за счет снижения температуры термовлажностной обработки и сокращения времени экзотермической выдержки.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим обеззараживание жидкостей посредством воздействия ультразвукового излучения. Устройство для ультразвуковой обработки молока проточного типа содержит пьезоисточники ультразвуковых излучений кольцевой формы, собранные в виде полого цилиндра. Источники ультразвуковых излучений размещены таким образом, что расстояние между источниками ультразвуковых излучений и стенкой молокопровода кратны длине полуволны ультразвука. Молокопровод имеет подводящий и отводящий патрубки, резонансная мембрана выполнена из эластичной резины и размещена на цилиндре с возможностью прохода через нее наружу излучения. Молокопровод представляет собой лоток полукруглой формы, установленный вокруг цилиндра по винтовой линии. Сопряженные стенки лотков соединены между собой точечной сваркой, причем концы отогнуты полукругом для размещения уплотняющего шланга из пищевой резины с возможностью подачи через него газа или жидкости. На витках молокопровода выполнены углубления для создания турбулентного режима течения и интенсивного перемешивания обрабатываемого молока. На наружной поверхности винтового молокопровода размещены ребра жесткости, частично входящие в углубления витков, изогнутые концы которых стянуты хомутами с зажимными рычажками. Изобретение обеспечивает повышение производительности и качества обработки молока при одновременном упрощении конструкции и повышении удобства эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх