Многоступенчатая интеллектуальная система безреагентной водоподготовки



Многоступенчатая интеллектуальная система безреагентной водоподготовки
Многоступенчатая интеллектуальная система безреагентной водоподготовки

 


Владельцы патента RU 2602109:

Маслов Арсений Николаевич (RU)
Маслов Николай Борисович (RU)

Изобретение предназначено для защиты и очистки от отложений солей жесткости (накипи) на внутренних поверхностях трубопроводов и может быть использовано в теплоэнергетике, системах отопления, водонагревательном и отопительном оборудовании, в стиральных и посудомоечных машинах, холодильной технике. Система водоподготовки включает корпус 1, в котором расположены генератор несинусоидальных электромагнитных колебаний качающейся частоты, к противофазным выходам которого подключены провода-излучатели 4, 5 с возможностью их навивки во взаимно противоположном направлении на трубопровод 3, блок интеллектуального режима оповещения 9, автономный источник питания 10, индикатор 11, датчик сигнализации 12, стяжки 6, ультрафиолетовый обеззараживатель 8 и фильтр 7 очистки от примесей и взвешенных частиц. Стяжки 6 выполнены из токонепроводящего материала с возможностью закрепления проводов-излучателей 4, 5 и расположены на трубопроводе. Изобретение позволяет повысить надежность работы системы, обеспечить ее безопасность и повысить качество водоподготовки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для защиты и очистки от отложений солей жесткости (накипи) на внутренних поверхностях трубопроводов, систем отопления, водонагревательного и отопительного оборудования (котлы, бойлеры, радиаторы, теплообменники и т.д.), а также может быть использовано в стиральных и посудомоечных машинах, холодильной технике и т.д.

Известен способ термоумягчения и обезжелезивания воды (патент РФ №2225848, C02F 5/02, 20.03.2004), включающий нагрев и кипячение воды с удалением из нее кислых реагентов и осадка, по которому кипячение воды осуществляют в деаэраторе, при котором происходит растворение металла корпуса и узлов деаэратора с образованием гидроксида металла, выполняющего функцию стабилизатора солей жесткости, при этом деаэратор снабжен устройством для отделения осадка, а нагрев воды в деаэраторе осуществляют паром и продувочной водой из котла с использованием содержащейся в ней щелочи и закисного железа для умягчения и стабилизации воды.

Недостатком аналога является сложность и громоздкость конструкции.

Известен блок управления для водоумягчающего устройства (патент РФ №2493107, C02F 1/42, 20.09.2013), содержащий основную подводящую линию для исходной воды, основную отводящую линию для смешанной воды, датчик для определения жесткости исходной воды WHисход или смешанной воды WHсмешан, вторичную отводящую линию, которая питается исходной водой из основной подводящей линии, вторичную подводящую линию, которая подается на основную отводящую линию, байпасный трубопровод, который проходит параллельно вторичной отводящей линии и вторичной подводящей линии, автоматически регулируемое смешивающее устройство для смешения потока смешанной воды Vсмешан (t) из первого частичного потока V(t)част.1мягк вторичной подводящей линии и второго частичного потока V(t)част.2исход байпасного трубопровода, электронное управляющее устройство, выполненное таким образом, что посредством определенной жесткости воды WHисход или WHсмешан обеспечивает дополнительную регулировку установленного положения смешивающего устройства для установки жесткости воды в потоке смешанной воды V(t)смешан на заданное расчетное значение.

Недостатком аналога является сложность и громоздкость конструкции.

Известен также радиочастотный преобразователь солей жесткости (патент РФ №56891, C02F 1/48, 27.09.2006), содержащий магистральный трубопровод обрабатываемой водной системы, генератор несинусоидальных электромагнитных колебаний качающейся частоты, к противофазным выходам которого подключены провода-излучатели, навитые во взаимно противоположном направлении на магистральный трубопровод.

Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием непрерывного контроля за состоянием оборудования радиочастотного преобразователя солей жесткости.

Известна автоматизированная система водоподготовки (патент РФ №2377193, C02F 9/00, 27.12.2009), включающая программно-логическое устройство, датчики и исполнительные механизмы, причем программно-логическое устройство в виде управляющей ЭВМ соединено с конструктивно разделенными по меньшей мере двумя измерительными контроллерами и контроллером силовой коммутации, причем один из измерительных контроллеров осуществляет сбор информации с датчиков давления, уровня и разрежения, другой осуществляет контроль удельного электрического сопротивления воды, а контроллер силовой коммутации осуществляет управление исполнительными механизмами, которыми являются насосы, электромагнитные клапаны и шаровые краны с электрическими приводами.

Недостатком аналога является сложность и громоздкость конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является комплекс преобразования солей жесткости, содержащий корпус, в котором расположены генератор несинусоидальных электромагнитных колебаний качающейся частоты, к противофазным выходам которого подключены провода-излучатели с возможностью их навивки во взаимно противоположном направлении на трубопровод, расположенные в корпусе, блок интеллектуального режима оповещения, соединенный с генератором несинусоидальных электромагнитных колебаний качающейся частоты и автономным источником питания, индикатор, расположенный на корпусе, датчик сигнализации, соединенный с корпусом, и стяжки, выполненные из токонепроводящего материала, с возможностью закрепления проводов-излучателей и расположенные на трубопроводе (патент РФ №2552474, C02F 1/48, C02F 5/00, 10.06.2015).

Недостатками ближайшего аналога являются ограниченные функциональные возможности, невысокая надежность и безопасность, а также невысокое качество водоподготовки.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей системы, за счет введения дополнительных ступеней очистки.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы системы, обеспечение ее безопасности, повышение качества водоподготовки.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что система водоподготовки, включающая корпус, в котором расположен генератор несинусоидальных электромагнитных колебаний качающейся частоты, к противофазным выходам которого подключены провода-излучатели с возможностью их навивки во взаимно противоположном направлении на трубопровод, блок интеллектуального режима оповещения, соединенный с генератором несинусоидальных электромагнитных колебаний качающейся частоты и автономным источником питания, индикатор, расположенный на корпусе, датчик сигнализации, соединенный с корпусом, и стяжки, выполненные из токонепроводящего материала с возможностью закрепления проводов-излучателей и расположенные на трубопроводе, согласно изобретению содержит ультрафиолетовый обеззараживатель и фильтр очистки от примесей и взвешенных частиц, расположенные в корпусе.

Кроме того, в системе водоподготовки согласно изобретению стяжки могут быть выполнены из пластика.

Кроме того, в системе водоподготовки согласно изобретению блок интеллектуального режима оповещения может быть выполнен в виде GSM-модуля.

Кроме того, в системе водоподготовки согласно изобретению в качестве автономного источника питания может быть применена аккумуляторная батарея.

Кроме того, в системе водоподготовки согласно изобретению индикатор может быть выполнен светодиодным.

Генератор несинусоидальных колебаний формирует плавно изменяющиеся колебания в диапазоне частот от 1 кГц до 10 кГц, причем частота колебаний непрерывно и плавно изменяется от минимума до максимума и обратно. Иными словами применен генератор несинусоидальных колебаний качающейся частоты (Советский энциклопедический словарь. Гл. редактор Прохоров A.M., издание 2, М.: издательство Советская энциклопедия, 1983 г., стр. 287). А провода-излучатели, подключенные к противофазным выходам генератора несинусоидальных колебаний качающейся частоты, совместно с магистральным трубопроводом, на который они навиты, или перекачиваемой жидкостью обеспечивают обработку солей жесткости, растворенных в воде, в результате чего последние теряют способность объединяться в кристаллы и оседать на стенках трубопровода в виде накипи.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема многоступенчатой интеллектуальной системы безреагентной водоподготовки.

Многоступенчатая интеллектуальная система безреагентной водоподготовки одержит корпус 1, в котором расположены генератор несинусоидальных колебаний качающейся частоты с противофазными выходами 2. На магистральный трубопровод 3 обрабатываемой водной системы навиты провода-излучатели 4 и 5, подключенные к противофазным выходам генератора несинусоидальных колебаний качающейся частоты 2. Направление навивки проводов-излучателей 4 и 5 - взаимно противоположное. На магистральном трубопроводе 3 обрабатываемой водной системы расположены выполненные из токонепроводящего материала, например пластика, стяжки 6 с возможностью закрепления проводов-излучателей 4 и 5. На магистральном трубопроводе 3 расположены фильтр очистки от примесей и взвешенных частиц 7, ультрафиолетовый обеззараживатель 8 и блок интеллектуального режима оповещения 9, например GSM-модуль, соединенный с автономным источником питания 10, например аккумуляторной батареей, и генератором несинусоидальных колебаний качающейся частоты с противофазными выходами 2, связанным с индикатором 11. Блок интеллектуального режима оповещения 9 соединен с датчиком сигнализации 12.

Многоступенчатая интеллектуальная система безреагентной водоподготовки работает следующим образом.

Воду, подвергаемую противонакипной обработке, подают по магистральному трубопроводу 3. Генератор несинусоидальных колебаний качающейся частоты с противофазными выходами 2 через провода-излучатели 4 и 5 посредством электромагнитного поля воздействует на соли жесткости, растворенные в воде, в результате чего последние теряют на некоторое время способность объединяться в кристаллы и оседать на стенках трубопровода в виде накипи, при этом солевой состав воды не изменяется.

Электромагнитное поле попадает внутрь трубопровода, вне зависимости от его материала, следующим образом. На провода-излучатели 4 и 5 подают противофазные импульсы напряжения с частотой, формируемой генератором несинусоидальных колебаний качающейся частоты 2. Благодаря емкостной связи между проводами-излучателями 4 и 5 и магистральным трубопроводом 3 (в случае токопроводящего трубопровода) или с водой в магистральном трубопроводе 3 (в случае не токопроводящего трубопровода) магистрального трубопровода 3, между навитыми во взаимно противоположном направлении проводами-излучателями 4 и 5, закрепленные предварительно на трубопроводе 3 стяжками 6, возникают знакопеременные импульсы тока, порождающие знакопеременное магнитное поле, как вне, так и внутри магистрального трубопровода 3, которое в свою очередь порождает в проводящей жидкости, в воде, знакопеременные импульсы тока и т.д. Таким образом, в потоке воды, прокачиваемой по магистральному трубопроводу 3, создается импульсное знакопеременное электромагнитное поле с постоянно меняющейся во времени частотой. Фильтр очистки от примесей и взвешенных частиц 7 препятствует попаданию примесей и вредных частиц в воду, обеспечивая вторую ступень водоподготовки. Ультрафиолетовый обеззараживатель 8 обеззараживает воду путем воздействия ультрафиолетового облучения, обеспечивая третью ступень водоподготовки. Ультрафиолетовые обеззараживатели предназначены для очистки воды от грибков, бактерий, водорослей и вирусов. Находящиеся внутри обеззараживателей кварцевые лампы испускают ультрафиолетовые волны, что вызывает изменения ДНК и РНК всех микроорганизмов и на генетическом уровне блокирует их жизнедеятельность. Блок интеллектуального режима оповещения 9 обеспечивает возможность отображения информации о состоянии многоступенчатой интеллектуальной универсальной системы безреагентной водоподготовки, о ее функциональном сбое, в том числе поломке или искажении генерируемого сигнала. Блок интеллектуального режима оповещения 9 уведомляет, например путем отправления SMS-уведомления, владельца оборудования при включении или выключении внешнего источника энергии. При выключении внешнего источника энергии блок интеллектуального режима оповещения 9 работает от автономного источника питания 10, например аккумуляторной батареи. Работа генератора несинусоидальных колебаний качающейся частоты с противофазными выходами 2 отображается на индикаторе 11. Блок интеллектуального режима оповещения 9 оповещает также владельца оборудования или охрану о несанкционированном появлении постороннего объекта в помещении, где установлено данное оборудование, посредством датчика сигнализации 12, выполняя охранные функции. Это позволяет эффективно противостоять попыткам похищения оборудования, совершению террористических актов и других преступлений на объекте с установленным оборудованием.

Особенность многоступенчатой интеллектуальной системы безреагентной водоподготовки в том, что помимо выполнения своих основных функций по предотвращению появления накипи, она выполняет целый ряд задач:

1) дистанционное интерактивное информирование владельца оборудования о функциональном сбое самого оборудования, в том числе поломке или искажении генерируемого сигнала;

2) при выключении внешнего источника энергии владельцу оборудования дистанционно интерактивно передается соответствующий сигнал, что позволяет повысить эффективность жизнеобеспечения объекта, в котором установлено данное оборудование, оповещая о возможном сбое в работе всей системы отопления или прекращении подачи электроэнергии;

3) оповещение владельца оборудования о несанкционированном появлении постороннего объекта в помещении, где установлено данное оборудования, выполняя охранные функции;

4) наличие ступени с ультрафиолетовым обеззараживателем повышает степень водоподготовки;

5) наличие ступени с фильтром очистки от примесей и взвешенных частиц дополнительно усиливает степень водоподготовки.

Таким образом, многоступенчатая интеллектуальная универсальная система безреагентной водоподготовки позволяет тем самым осуществлять круглосуточную непрерывную охрану помещения, в котором установлено данное оборудование, путем уведомления, например SMS-уведомлением, и значительно повысить качество водоподготовки. Данное оборудование наиболее полезно для теплогенерирующих компаний, управляющих компаний жилищно-коммунального хозяйства, культурных и социальных объектов, административных помещений и т.д.

Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности системы, повысить ее надежность и безопасность, а также повысить качество водоподготовки, за счет введения фильтрующих и обеззараживающих устройств.

1. Система водоподготовки, включающая корпус, в котором расположен генератор несинусоидальных электромагнитных колебаний качающейся частоты, к противофазным выходам которого подключены провода-излучатели с возможностью их навивки во взаимно противоположном направлении на трубопровод, блок интеллектуального режима оповещения, соединенный с генератором несинусоидальных электромагнитных колебаний качающейся частоты и автономным источником питания, индикатор, расположенный на корпусе, датчик сигнализации, соединенный с корпусом, и стяжки, выполненные из токонепроводящего материала с возможностью закрепления проводов-излучателей и расположенные на трубопроводе, отличающаяся тем, что содержит ультрафиолетовый обеззараживатель и фильтр очистки от примесей и взвешенных частиц, расположенные в корпусе.

2. Система водоподготовки по п. 1, отличающаяся тем, что стяжки выполнены из пластика.

3. Система водоподготовки по п. 1, отличающаяся тем, что блок интеллектуального режима оповещения выполнен в виде GSM-модуля.

4. Система водоподготовки по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве автономного источника питания применена аккумуляторная батарея.

5. Система водоподготовки по п. 1, отличающаяся тем, что индикатор выполнен светодиодным.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано на машиностроительных предприятиях. Для осуществления способа сточные воды очищают от грубых нерастворенных осадков путем пропускания через блок гидроциклонов, насыщают кислородом воздуха путем пропускания через сатуратор, удаляют мелкодисперсные взвеси путем пропускания через флотационную машину, подают очищаемые воды в отстойник, где удаляют оставшийся осадок, пропускают очищаемые воды через фильтр.

Изобретение относится к области очистки сточных вод от примесей органических веществ - нефтепродуктов, жиров, поверхностно-активных веществ, а также механических примесей и может быть использовано в автохозяйствах, железнодорожном транспорте, предприятиях пищевой, кожевенно-меховой промышленности.

Изобретение относится к технологии системно-комплексной электрокоагуляционной подготовки питьевой воды из природных подземных и поверхностных водоисточников, характеризующихся высоким содержанием и сезонными колебаниями содержания минеральных и органических загрязняющих веществ в широком диапазоне концентраций.

Группа изобретений может быть использована для подготовки воды в системах хозяйственно-питьевого и промышленного назначения. Способ включает кавитационную обработку водной среды струйной кавитацией с эжектированием в кавитатор воздуха или кислородно-воздушной смеси, последующую обработку среды в гидродинамическом реакторе с вращающимся магнитным полем и ферромагнитными элементами в виде игл, отстаивание обработанной водной среды и отделение шлама.

Изобретение относится к многостадийным способам очистки и обеззараживания сточных вод прачечных и подготовки их к оборотному водоснабжению прачечных. На первой ступени механической очистки выполняют вибрационную фильтрацию сточных вод для отделения из нее волокон белья и крупных фракций загрязнений, затем подвергают воду фильтрации на керамическом фильтре и обеззараживанию с помощью ультрафиолетового излучения.

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано для ее дезинфекции. Устройство (1) содержит источник (20) испускания ультрафиолетового света, вход (30) для ввода текучей среды в устройство (1), выход (40) для вывода текучей среды из устройства (1) и средства выпрямления потока, содержащие по меньшей мере один элемент (51, 52) выпрямления потока, имеющий входные отверстия для ввода текучей среды на одной стороне и выходные отверстия для вывода текучей среды на другой стороне.

Изобретение относится к области очистки воды от различных примесей органической и неорганической природы и может быть использовано для очистки природной воды, промышленных, ливневых и хозяйственно-бытовых стоков.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки и обеззараживания воды. Устройство для очистки и обеззараживания воды содержит корпус 1, снабженный крышкой 2, фильтрующий элемент 3, входной штуцер 4 и отстойник 6.

Изобретение может быть использовано для подготовки водопроводной воды предприятиями пищевых производств, в частности при производстве безалкогольных напитков. Способ включает очищение воды от механических примесей путем фильтрации, обработку воды импульсным ультразвуковым полем с частотой 22±1,65 кГц, мощностью ультразвукового колебания 120-200 Вт, интенсивностью порядка 10-20 Вт/см2 и экспозицией 3-5 мин.
Изобретение относится к обработке воды с применением магнитных полей и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине и фармакологии. Способ получения питьевой воды включает забор воды из природного источника, очистку от твердых примесей и обработку путем пропускания воды через аппарат, представляющий собой устройство, имеющее внешний и внутренний цилиндр.

Настоящее изобретение относится к способу получения сополимеров малеиновой кислоты с изопренолом и их применению. Описан способ получения сополимеров малеиновой кислоты с изопренолом из: a) малеиновой кислоты в количестве от 30 до 80% масс., b) изопренола в количестве от 5 до 60% масс., c) одного или нескольких других этиленненасыщенных мономеров в количестве от 0 до 30% масс., в котором малеиновую кислоту, изопренол и при необходимости другой этиленненасыщенный мономер полимеризуют в присутствии редоксхимического радикального инициатора и регулятора при температуре в диапазоне от 10 до 80°C.

Изобретения могут быть использованы при эксплуатации установки водоподготовки для умягчения воды в системах водоснабжения. Установка (1) для водоподготовки включает устройство для умягчения (4), содержащее ионообменную смолу (7), датчик электропроводности (9), электронное управляющее устройство (13) с запоминающим устройством (18) для выполнения способа эксплуатации установки для водоподготовки, автоматически регулируемое разбавительное устройство (11) для смешения потока смешанной воды V(t)verschnitt из первого, умягченного частичного потока V(t)teil1weich, и второго, выведенного из сырой воды частичного потока V(t)teil2roh.

Изобретение относится к фильтрующему устройству для очистки жидкости, предназначенному для умягчения и очистки водопроводной воды и других жидкостей бытового назначения.

Группа изобретений относится к области опреснения морской воды, а именно к опреснительной установке и ее термоумягчителю. Опреснительная многоступенчатая адиабатная установка дополнительно содержит термоумягчитель (52), служащий для генерации частиц шлама в объеме нагретой в паровом подогревателе (26) питательной воды, отбираемой из трубопровода ее подачи на вход многоступенчатого адиабатного испарителя (4), и двухсекционный приемник питательной воды (76) для снижения пересыщения в упариваемой морской воде за счет использования шламовых частиц в качестве ″затравочных кристаллов″ в объеме пересыщенного раствора.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для защиты и очистки от отложений солей жесткости (накипи) внутренних поверхностей трубопроводов, систем отопления, водонагревательного и отопительного оборудования, а также может быть использовано в стиральных и посудомоечных машинах и холодильной технике.

Изобретение относится к установке и способу управления многоразмерными резервуарами для обработки воды. Установка для умягчения воды содержит первый резервуар 24 для обработки воды, заполненный ионообменной смолой 32, имеющий первую водопропускную способность, второй резервуар 26 для обработки воды, заполненный ионообменной смолой 32 и расположенный параллельно указанному первому резервуару и имеющий вторую водопропускную способность, которая меньше указанной первой водопропускной способности, расходомер, соединенный с указанными первым и вторым резервуарами и выполненный с возможностью измерения количества галлонов воды, проходящих в установку в единицу времени для определения потребляемого расхода воды, поступающей в указанную установку, и контроллер 70, сообщающийся с указанным расходомером, причем указанный контроллер выполнен с возможностью направления воды в указанный первый резервуар, когда потребляемый расход воды превышает первый расчетный расход воды, и направления воды в указанный второй резервуар, когда потребляемый расход воды равен указанному первому расчетному расходу воды или меньше него.

Изобретение относится к электростатической обработке жидкостей и изменению свойств жидкости, формированию центров кристаллизации или коагуляции. Способ обработки жидкости заключается в электростатическом воздействии через центральный электрод 8 сдвоенного конденсатора, имеющий контакт с жидкостью и не имеющий непосредственного подключения к источнику питания.

Изобретение относится к способу работы водоумягчительной установки. Водоумягчительная установка содержит автоматически регулируемое смесительное устройство для смешивания потока V(t)verschnitt смешанной воды из первого умягченного частичного потока V(t)teil1weich и второго содержащего исходную воду частичного потока V(t)teil2roh, и электронное управляющее устройство, которое подстраивает с помощью одной или нескольких определенных экспериментально моментальных измерительных величин положение регулирования смесительного устройства так, что жесткость воды смешанного потока V(t)verschnitt устанавливается на заданное номинальное значение (SW), при этом управляющее устройство в одной или нескольких заданных рабочих ситуациях игнорирует по меньшей мере одно из одной или нескольких моментальных измерительных величин для подстройки положения регулирования смесительного устройства и вместо этого исходит из последней значащей соответствующей измерительной величины перед возникновением заданной рабочей ситуации или находящегося в памяти электронного управляющего устройства стандартного значения для соответствующей измерительной величины.

Изобретение относится к области очистки воды и водных растворов с использованием ультразвуковых колебательных систем. .

Изобретение относится к области очистки карьерных вод. Воздух, поступающий по трубопроводу 4 от компрессора 5, смешивают с карьерной водой в смесителе 2.
Наверх