УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ


RU (11) 2299755 (13) C1

(51) МПК
B01D 24/14 (2006.01)
B01D 24/46 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005135930/15 
(22) Дата подачи заявки: 2005.11.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.11.18 
(45) Опубликовано: 2007.05.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ЕР 0878225 А1, 18.11.1998. SU 364332 А, 22.11.1973. SU 241317 А, 07.08.1969. RU 22001789 С2, 10.04.2003. RU 2054300 С1, 20.02.1996. 
(72) Автор(ы): Зволинский Вячеслав Петрович (RU); Салдаев Александр Макарович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Государственное научное учреждение Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия Российской академии сельскохозяйственных наук (RU) 
Адрес для переписки: 416251, Астраханская обл., Черноярский р-н, с. Соленое Займище, Северный кварт., 8, ГНУ ПНИИАЗ Россельхозакадемии 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации, в частности к установке для фильтрации воды. Установка содержит заполненную фильтрационным материалом герметичную емкость, верхнюю и нижнюю распределительные системы для подвода воды из водоема и отвода очищенной воды и сеть для отвода продуктов загрязнения. Установка выполнена с возможностью периодического изменения режима работы: очистка воды - промывка фильтрационного материала. Установка снабжена двухпозиционным переключателем потоков воды. Его корпус гидравлически связан патрубками с верхней и нижней водораспределительными системами для подвода воды из водоема, отвода очищенной воды и сетью для отвода продуктов загрязнения. Установка содержит циклоны с самоочищающимися сетчатыми фильтрами. Донные части корпусов циклонов через вентили сопряжены с сетью для отвода продуктов загрязнения. Технический результат - обеспечение бесперебойной работы системы капельного орошения. 5 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации, в частности к капельному орошению, и может быть использовано для очистки воды при орошении овощных культур, виноградников, садов, лесных питомников, плодово-ягодных культур и т.п. насаждений.

Известна система капельного орошения, включающая источник водоснабжения, подводящую сеть, распределительную сеть и увлажнители с инъекторами, в которой с целью улучшения аэрации увлажняемой зоны и обеспечения контроля за подачей воды в почву на входе в каждый инъектор установлено гидравлическое сопротивление, а под ним, в стенке инъектора, выполнено отверстие; с целью стабилизации и регулирования расхода воздуха, подаваемого в почву, каждый инъектор снабжен гидрозатвором, расположенным ниже отверстия; с целью равномерного распределения воды по увлажненным зонам при изменение напора по длине увлажнения инъекторы подключены к увлажнителям через трубчатые вставки различной длины; гидравлическое сопротивление выполнено в виде поплавкового регулятора уровня воды (RU, авторское свидетельство №545305. М. кл 2. А01G 25/02, система капельного орошения / Б.И.Зигельман и Н.И.Кузякин (СССР). - Заявка №2198288/15; заявлено 10.12.1975; опубл. 05.02.1997, бюл. №5 // Открытия. Изобретения. - 1977. - №5).

К недостаткам данной системы капельного орошения относятся неудовлетворительная очистка воды, подаваемой инъекторами из водоподводящей сети в увлажнители. Последние забиваются растительными остатками и иловатыми взвесями в оросительной воде.

Часть указанных недостатков устраняется в системе капельного орошения, включающей водоисточник, бассейн-отстойник, насосную станцию и оросительную сеть с капельницами, в которой с целью повышения надежности работы и снижения эксплутационных затрат система снабжена линейно-протяженными трубчатыми фильтрами, уложенными в грунте вдоль берега водоисточника и заглубленными под уровень грунтовых вод, при этом трубчатые фильтры сообщены с бассейном-отстойником, который выполнен закрытым (SU, авторское свидетельство №1551285. А1. M. кл5 A01G 25/02. Система капельного орошения / Н.А.Куделя, А.В.Шевченко и М.И.Ромащенко (СССР). - Заявка №4443850/30-15; заявлено 05.19.1988; опубл. 23.03.1990, бюл. №11 // Открытия. Изобретения. - 1990. - №11).

К недостаткам данной системы капельного орошения относятся большие материальные и трудовые затраты на укладку линейно-протяженных трубчатых фильтров в грунт на нижний уровень залегания грунтовых вод.

Известен горизонтальный отстойник, содержащий емкость, верхнюю и нижнюю распределительные системы подвода нефтесодержащей воды и отвода очищенной воды соответственно, трубку слива нефтепродуктов, входной и выходной патрубки, в которой с целью повышения эффективности очистки нефтесодержащих вод верхняя и нижняя распределительные системы выполнены в виде соединенных с коллектором горизонтальных перфорированных труб, при этом трубы верхней и нижней системы выполнены с диаметром, увеличивающимся и уменьшающимся от входного патрубка к выходному, суммарная площадь поперечного сечения верхней и нижней распределительных систем составляет не более 1,3 площади поперечного сечения соответствующего коллектора, а входной и выходной патрубки расположены в диаметрально противоположных концах емкости (SU, авторское свидетельство №1544712, А1. М. кл5 С02F 1/40, В01D 21/24, 17/032. Горизонтальный отстойник / Э.М.Кечельман и Л.М. Долуб (СССР). - Заявка №4279584/23-26; заявлено 08.19.1987; опубл. 23.02.1990, бюл. №7 // Открытия. Изобретения. - 1990. - №7).

К недостаткам описанного отстойника относятся ограниченные функциональные возможности - сбор аварийных разливов нефтепродуктов.

Наиболее близким аналогом по сущности и целевому назначению к заявленному техническому объекту относится установка для очистки воды, содержащая корпус с патрубками, верхних и нижним распределительными устройствами, согласно формуле полезной модели в установке размещена ионообменная смола, а в корпусе дополнительно размещен с возможностью перемещения фильтрационный материал с плотностью ниже плотности воды, причем над поверхностью материала в корпусе имеется свободное от сорбентов пространство (RU, свидетельство на полезную модель №21912, U1, МПК 7 С02F 1/42. Установка для очистки воды / С.Л.Громов (RU). - Заявка №2001110826/20; заявлено 25.04.2001; опубл. 27.02.2002, бюл. №6 // Изобретения. Полезные модели. - 2002. - №6. - С.301 и 302).

К недостаткам данной установки, принятой нами в качестве наиближайшего аналога, относятся неудовлетворительное качество очистки воды, малая производительность, незначительный и разовый срок службы сорбента.

Сущность изобретения заключается в следующем

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретения, - повышение качества очистки воды.

Технический результат - повышение производительности, снижение себестоимости растениеводческой продукции, эксплуатационной надежности и снижение затрат труда на обслуживание установки.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной установке для очистки воды, содержащей заполненную фильтрационным материалом горизонтально установленную герметичную емкость, верхнюю и нижнюю распределительные системы для подвода воды из водоема и отвода очищенной воды соответственно и сеть для отвода продуктов загрязнения, согласно изобретения она снабжена возможностью периодического изменения режима работы: очистка воды - промывка фильтрационного материала путем переключения двухпозиционного распределителя потоков воды, корпус которого гидравлически связан с патрубками с верхней и нижней распределительной системой 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 полости которых смонтированы самоочищающиеся сетчатые фильтры, при этом донные части корпусов циклонов сопряжены со сборниками продуктов загрязнения.

За счет того что установка снабжена двухпозиционным распределителем потоков воды и гидроциклонами в сети, достигается указанный выше технический результат.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично показана установка для очистки воды при работе в режиме очистки воды.

На фиг.2 - то же, в режиме промывки фильтрационного материала, удаление кольматажа.

На фиг.3 - А-А на фиг.1, поперечно-вертикальный разрез емкости фильтра при работе установки в режиме очистки воды.

На фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2, поперечно-вертикальный разрез емкости фильтра при работе установки в режиме удаления кольматажа.

На фиг.5 - сечение В-В на фиг.1, горизонтальное сечение нижних водораспределительных труб системы отвода очищенной воды и коллектора.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Для нормальной и бесперебойной работы систем капельного орошения к оросительной воде предъявляются следующие требования:

- содержание твердых осадков на 1 литр воды не более 3 г;

- степень минерализации не более 6 г/л.

Установка для очистки поливной воды содержит заполненную фильтрационным материалом 1 горизонтально установленную на раме герметичную емкость 2. Емкость 2 снабжена верхней и нижней водораспределительными системами в виде перфорированной трубы 3 и соединенных через коллектор 4 дренажных труб 5 для подвода воды из водоема и отвода очищенной воды соответственно.

Установка для очистки поливной воды снабжена возможностью периодического изменения режима работы: очистка воды - промывка фильтрационного материала 1 путем переключения двухпозиционного распределителя 6 потоков воды. Корпус 7 распределителя 6 гидравлически связан патрубками 8, 9, 10, 11 и 12 с трубами 3 и 5 верхней и нижней распределительных систем для подвода воды из водоема и отвода очищенной воды, сетью 13 для отвода продуктов загрязнения и последовательно установленными в гидравлической сети циклонами 14 и 15. Они сопряжены со сборниками 18 продуктов загрязнения для отвода за пределы установки посредством вентилей 19. За патрубком 8 в системе подачи воды в емкость 2 на входном конце перфорированной трубы 3 установлен контрольный манометр 20, фиксирующий режим работы установки.

В корпусе 7 распределителя 6 потоков воды установлена гильза из антикоррозийного материала и плунжер 21. Нижний свободный конец плунжера 21 посредствам оси 22 кинематически связан вилкой 23 с двуплечим рычагом 24. Рычаг 24 имеет два фиксируемых положения: очистка воды - удаление кольматажа.

Фильтрационный материал 1 представлен крупнозернистым просеянным песком с размерами гранул - 1-5 мм и абсорбционной поверхностью - 103 м2 .

Установка для очистки воды функционирует следующим образом.

Работу установки рассмотрим на двух примерах: в режиме очистки воды и в режиме удаления кольматажа из фильтрационного материала.

Из прилегающего водоема вода насосом по трубам сети подается в корпус 17 гидроциклона 14. При тангенциальной подаче воды под давлением в корпусе 17 гидроциклона массе воды придается вращение вокруг вертикальной оси I-I гидроциклона 14. Крупные растительные примеси и взвеси из общей массы воды за сетчатой поверхности фильтра 16 оседают вниз, т.е. в сторону донной части корпуса 17 и поступают в сборник 18 продуктов загрязнения из очищаемой воды.

Вода с более мелкими размерами взвесей из полости гидроциклона 14, пройдя сетчатый фильтр 16, поступает по трубопроводу в патрубок 11 на корпусе 7 распределителя 6 потоков воды. При крайнем верхнем положении плунжера 21 (см фиг.1) вода из патрубка 11 поступает в полость корпуса 7 распределителя и проточками плунжера 21 направляется в патрубок 8, гидравлически связанный с перфорированной трубой 3, установленной в верхней части емкости 2 над фильтрационным материалом 1. Поток воды трубой 3 равномерно распределяется в объеме емкости 2. За счет гравитационной силы молекулы воды проникают сквозь толщи слоя крупнозернистого песка, уложенного в емкости 2 в качестве фильтрационного материала 1. Взвеси из воды оседают на поверхности песка и в порах между его частицами. Профильтрованная вода поступает через щели или перфорации дренажных труб 5 в коллектор 4, а из него под давлением - в патрубок 9 корпуса 7 распределителя 6. При верхнем положении плунжера 21 очищаемая вода, пройдя вторую ступень очистки, поступает через патрубок 12 в корпус 17 гидроциклона 15. Из корпуса 17 очищенная вода поступает через сетчатый фильтр 16 в магистральный или распределительный трубопровод системы капельного орошения и посредством капельниц или инъекторов распределяется в почве непосредственно в корневые системы растений возделываемых культур. Взвеси, минеральный и растительный сор из воды осаждаются и накапливаются в сборниках 18 продуктов загрязнения оросительной воды.

Нормальную работу установки оценивают по количественным показателям манометров насоса (на чертеже не показан) и манометра 20, установленного между трубой 3 и корпусом 7 распределителя 6 потоков воды. При перепаде давлений боле 0,005 МПа рычаг 24 плунжер 21 переводят в положение для промывки фильтрационного материала 1.

Рассмотрим режим работы установки при кольматации слоев фильтрационного материала. Кольматаж из емкости 2 удаляют следующим образом.

Оператор, обслуживающий установку и всю систему капельного орошения, усилием руки или дистанционно переводит рычаг 24 в фиксируемое положение «Удаление кольматажа». При перемещении свободного конца рычага 24 вверх плунжер 21 в корпусе 7 распределителя 6 потоков воды занимает крайнее нижнее положение (см. фиг.2). Очищаемая вода, пройдя через щели сетчатого фильтра 16 из корпуса 17 гидроциклона 14, направляется в патрубок 11 на корпусе 7 распределителя 6 и из него - в патрубок 9, соединенный трубопроводом с коллектором 4. Из коллектора 4 через дренажные трубы 5 выходящие потоки воды перемещаются в направлении перфорированной трубы 3, омывая слои песка. Кольматаж в виде мелкодисперсного наноса поднимается и потоками воды выводится трубой 3 в полость корпуса 7 распределителя 6 потоков воды, а далее - в сеть 13 для отвода продуктов загрязнения. При визуальной оценке воды из сети 13 и основываясь на показаниях манометра 20, оператор ручной 24 переводит плунжер 21 в положение «Очистка воды». Процесс отделения взвесей из воды происходит в вышеописанной последовательности.

Сор и наносы из сборников 18 продуктов загрязнения в циклонах 14 и 15 удаляют при завершении очередного полива.

Простота конструкции установки и доступность фильтрационного материала в любом хозяйстве, эксплуатирующем систему капельного орошения, обеспечивают бесперебойную работу орошаемых массивов в течение вегетационного периода возделываемых растений. Затраты труда на обслуживание установки снижены в 3-5 раз по сравнению с известными аналогами.

Описанная совокупность существенных отличительных признаков в заявленном объекте обеспечивает достижение поставленной задачи - повышение качества очистки воды при сохранении большой производительности.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Установка для очистки воды, содержащая заполненную фильтрационным материалом горизонтально установленную герметичную емкость, верхнюю и нижнюю распределительные системы для подвода воды из водоема и отвода очищенной воды, соответственно, и сеть для отвода продуктов загрязнения, отличающаяся тем, что она снабжена возможностью периодического изменения режима работы: очистка воды - промывка фильтрационного материала путем переключения двухпозиционного распределителя потоков воды, 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 полости которых смонтированы самоочищающиеся сетчатые фильтры, при этом донные части корпусов циклонов сопряжены со сборниками продуктов загрязнения.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru