УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ ИОНАМИ СЕРЕБРА

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ ИОНАМИ СЕРЕБРА


RU (11) 2143406 (13) C1

(51) 6 C02F1/46 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

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

(14) Дата публикации: 1999.12.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 98105315/12 
(22) Дата подачи заявки: 1998.03.17 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.03.17 
(45) Опубликовано: 1999.12.27 
(56) Аналоги изобретения: SU 0629727 A, 15.10.93. FR 2057332 A, 25.06.71. WO 95/31404 A1, 23.11.95. FR 2-8798 B, 27.02.90. EP 0537526 A1, 21.04.93. JP 2-7715 B, 20.02.90. 
(71) Имя заявителя: Оганесов Владимир Емельянович 
(72) Имя изобретателя: Оганесов В.Е. 
(73) Имя патентообладателя: Оганесов Владимир Емельянович 
(98) Адрес для переписки: 344007, Ростов-на-Дону, 7, Главпочтамт, а/я 0066, патентному поверенному Журавлеву Игорю Евгеньевичу 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ ИОНАМИ СЕРЕБРА 

Установка для обработки воды ионами серебра относится к устройствам для обработки воды ионами серебра и может быть применена для обеззараживания и консервирования питьевой воды на водном, воздушном и наземном транспорте, объектах их обеспечения, а также в плавательных бассейнах, при производстве алкогольных и безалкогольных напитков, а также в других областях народного хозяйства. Установка для обработки воды ионами серебра включает электролизер с серебряными электродами, питающий электролизер источник постоянного тока с переключателем полярности электродов, датчик объемного расхода воды, соединенный со стабилизированным по выходу источником постоянного тока, а также систему трубопроводов для подачи и отвода воды, дополнительно включает ионометр-корректор, управляемый ион-селективным датчиком ионов серебра, а также блок управления цепью и связанный с ним датчик давления воды. Установка обеспечивает возможность снижения погрешности определения концентрации ионов серебра в обрабатываемой воде, а также способствует резкому снижению расхода серебра в технологическом процессе очистки и обеззараживания воды. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам для обработки воды, в частности к установкам для обработки воды ионами серебра, и может быть применено для обеззараживания и консервирования питьевой воды на водном, воздушном и наземном транспорте, объектах их обеспечения, а также в плавательных бассейнах, при производстве алкогольных и безалкогольных напитков и в других областях народного хозяйства.

Известна установка для обработки воды ионами серебра, содержащая электролизер с серебряными электродами, питающий электролизер источник постоянного тока с переключателем полярности электродов и систему трубопроводов для подачи и отвода воды ( патент Франции N 2057332, МПК 6 C 02 B 1/00, 1971 г. ). Недостатком известной установки является невозможность поддержания постоянной концентрации ионов серебра в обрабатываемой воде при изменении расхода воды, ее солесодержания и поляризации электродов. Известна также установка для обработки воды ионами серебра, которая в определенной мере ликвидировала вышеназванный недостаток. Эта установка является наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом (прототипом) к заявляемой (см. описание изобретения к авторскому свидетельству N 629727, МПК 6 C02 F 1/46, 1993 г.).

Известная установка-прототип для обработки воды ионами серебра включает электролизер с серебряными электродами, питающий электролизер источник постоянного тока с переключателем полярности электродов и систему трубопроводов для подачи и отвода воды. Кроме этого, известная установка снабжена датчиком расхода воды, соединенным со стабилизированным по выходу источником постоянного тока. Но одним из основных недостатков установки-прототипа является высокая погрешность определения фактической концентрации ионов серебра в обрабатываемой воде, которая порой достигает значительных величин, вплоть до 15. ..30%. Объясняется это тем, что концентрацию ионов серебра в обрабатываемой воде в установке-прототипе, впрочем как и в других аналогах, определяют из закона Фарадея, т.е. не непосредственно, а косвенным путем. Это же не гарантирует точного определения концентрации ионов серебра в обрабатываемой воде. Кроме этого, при эксплуатации установки-прототипа неизбежен повышенный расход серебра. Объясняется это тем, что ток электролиза в установке-прототипе заведомо устанавливают повышенным на 20...30% необходимой величины. Излишки же ионов серебра снимают фильтром дополнительной очистки от химических и биологических примесей. Иначе работа установки потеряет смысл, т. е. появляется большая вероятность пропуска через установку-прототип неочищенной и необеззараженной воды. Задача, которая стояла перед разработчиком, состояла в том, чтобы создать такую установку для обработки воды ионами серебра, которая позволила бы повысить точность фактической концентрации ионов серебра в обрабатываемой воде, а также снизить расход серебра на очистку и обеззараживание обрабатываемой воды.

Техническим результатом, достигнутым при решении поставленной перед изобретателем задачи, явилась возможность снижения погрешности определения концентрации ионов серебра в обрабатываемой воде, а также резкого снижения расхода серебра в технологическом процессе обеззараживания воды.

Сущность изобретения состоит в том, что установка для обработки воды ионами серебра, включающая электролизер с серебряными электродами, питающий электролизер источник постоянного тока с переключателем полярности электродов, датчик объемного расхода воды, соединенный со стабилизированным по выходу источником постоянного тока, автоматический регулятор тока электролиза, расходомер, а также систему трубопроводов для подачи и отвода воды, дополнительно включает ионометр-корректор, управляемый ион-селективным датчиком ионов серебра, а также блок управления цепью и связанный с ним датчик давления воды. Заявляемая установка для обработки воды ионами серебра поясняется графически, где на чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Установка для обработки воды ионами серебра включает электролизер 1. Электролизер 1 состоит из металлического корпуса 2, в котором помещены серебряные электроды 3, закрепленные на крышке 4. Для обеспечения полного заполнения электролизера обрабатываемой водой входной патрубок 5 имеет диаметр больший, чем диаметр выходного патрубка 6. В зависимости от производительности установки, т. е. от объемного расхода обрабатываемой воды, соотношение диаметров входного и выходного патрубков колеблется в пределах 1,0-0,3. Для установления оптимального объемного расхода обрабатываемой воды через электролизер служат вентиль 7 и расходомер 8. Источник постоянного тока 9 связан с серебряными электродами 3 через электронный переключатель полярности 10, автоматический регулятор тока электролиза 11 и коммутатор 12, обеспечивающий включение, отключение и переключение частей электрической цепи. В начале системы трубопроводов 13 смонтирован насос 14, затем по ходу фильтр грубой очистки 15 и фильтр тонкой очистки 16. В качестве фильтров грубой и тонкой очистки могут быть применены любые фильтры, обеспечивающие необходимую степень очистки воды из открытых водоемов, например до ПДК по ГОСТ 2874-82 или при необходимости выше. Это могут быть ион-селективный фильтр, различные станции тонкой очистки. В конце системы трубопроводов 13 смонтирована накопительная емкость 17 и фильтр дополнительной очистки от химических и биологических примесей 18. Система трубопроводов 13 после фильтра дополнительной очистки 18 соединена с системой водоснабжения 19. Для автоматического поддержания необходимого уровня воды в накопительной емкости 17 служит устройство многоступенчатого регулирования 20, которое функционально связано с насосом 14 и системой датчиков уровня 21. Компенсатор влияния параметров обрабатываемой воды на процесс электролиза 22, управляемый датчиками 23, 24, и 25, предназначен для исключения влияния на процесс электролиза таких значимых параметров, как pH, температура, солевой состав воды, а также степень растворения серебряных электродов. Кроме того, компенсатор 22 функционально связан со звуковым 26 и световым 27 сигналами. Таймер 28, соединенный с электронным переключателем полярности 10, служит для регулирования длительности цикла смены полярности тока электродов для компенсации их поляризации. В зависимости от условий электролиза, смена полярности тока электродов может устанавливаться с периодичностью 0...30 мин. Для непосредственного контроля фактической концентрации ионов серебра в обрабатываемой воде и управления процессом электролиза служит ионометр-корректор 29, управляемый ион-селективным датчиком ионов серебра 30, включенным в систему трубопроводов 13. В системе трубопроводов смонтирован датчик объемного расхода воды 31. Заявляемая установка для обработки воды ионами серебра включает также второй электролизер 32, который сблокирован с первым электролизером 1. Электролизер 32 также как и первый состоит из металлического корпуса 33, в котором помещены серебряные электроды 34, закрепленные на крышке 35. Электролизер 32 имеет входной 36 и выходной 37 патрубки. На каждом входном патрубке электролизеров 1 и 32 установлены электронные клапаны подачи воды 38 и 39. А на каждом выходном патрубке электролизеров 1 и 32 обратные клапаны 40 и 41. Заявляемая установка включает также блок управления 42 и связанный с ним датчик давления воды 43.

Работает заявляемая установка для обработки воды ионами серебра следующим образом. Обрабатываемую воду по системе трубопроводов 13 насосом 14 подают на фильтр грубой очистки 15, а затем на фильтр тонкой очистки 16. После этого вода по трубопроводу через электромагнитный клапан 38 или 39 поступает в электролизер 1 или 32. В одном из электролизеров вода насыщается ионами серебра за счет электролитического растворения серебряных электродов 3 или 34, на которые подают постоянный электрический ток от коммутатора 12. Насыщенная ионами серебра вода от электролизера 1 или 32 через обратный клапан 40 или 41 поступает на расходомер 8 откуда в накопительную емкость 17. Из накопительной емкости 17 воду через фильтр дополнительной очистки от химических и биологических примесей 18 подают в систему водоснабжения 19. В накопительной емкости 17 обеззараженную воду автоматически с помощью устройства многоступенчатого регулирования 20 поддерживают в пределах 0,7-0,8 от ее высоты. В накопительной емкости 17 вода проходит полное обеззараживание, гарантируемое необходимой концентрацией ионов серебра и экспозицией. Наличие галогенов в обрабатываемой воде, а также сульфатов и других примесей, активных к серебру, приводит к химической реакции, в результате которой образуется некоторое количество нерастворимых и малорастворимых соединений, например AgCI, выпадающих в осадок. В результате вода дополнительно очищается от загрязнений, а серебросодержащий осадок, в основном AgCI, длительно поддерживает бактерецидный эффект обработки. Фильтр дополнительной очистки от химических и биологических примесей 18 очищает воду также от осадков и излишнего серебра, доводя концентрацию его ионов до уровня ПДК, т.е. не выше 0,05 мг/дм3, а также от клеток погибших в результате обеззараживания микроорганизмов. В процессе работы частицы угольного фильтра покрываются серебром, что в свою очередь препятствует вторичному росту бактерий. Адсорбируя органические примеси, этот фильтр улучшает запах и вкус питьевой воды. В случае прекращения подачи воды во избежание аварийной работы оборудования и перенасыщения питьевой воды ионами серебра, источник постоянного тока 9 будет отключен блоком управления 42 по сигналу датчика давления воды 43. Такое же отключение может произойти по сигналу иономера-корректора 29 в случае аварийного режима процесса электролиза. Для повышения надежности работы установки и обеспечения непрерывности процесса электролиза при замене изношенных электродов установлен второй электролизер 32, такой же как и электролизер 1. При достижении износа серебряных электродов 3, составляющего 90% от их массы, компенсатор влияния параметров обрабатываемой воды на процесс электролиза 22 подает сигнал на коммутатор 12, а также включает звуковой 26 и световой 27 сигналы. Звуковой 26 и световой 27 сигналы включаются при отсутствии тока на электродах электролизеров, т. е. при обрыве электрической цепи или при коротком замыкании в цепи электродов. При поступлении сигнала от компенсатора 22 коммутатор 12 закрывает электромагнитный клапан подачи воды 38, отключает подачу тока на электроды 3, т. е. отключает электролизер 1, и одновременно открывает электромагнитный клапан подачи воды 39 и подает ток на электроды 34, т.е. включает электролизер 32. Обратные клапаны 40 и 41 исключают взаимное влияние потоков через электролизеры 1 и 32. Наличие в установке компенсатора 22, управляемого датчиками 23, 24 и 25 и автоматического регулятора тока 11, практически полностью обеспечивают стабильность концентрации ионов серебра заданной величины в обрабатываемой воде. Однако, такое управление процессом электролиза позволяет получить заданную концентрацию ионов серебра косвенным методом. Наличие же иономера-корректора 29 и ион-селективного датчика 30 позволяет управлять процессом электролиза в зависимости от фактической концентрации ионов серебра в обработанной воде при непосредственном ее измерении. Наличие двух указанных систем управления позволяет непрерывно обрабатывать воду в случае отказа одной из них.

Таким образом, заявляемая установка имеет повышенную надежность и точность дозирования серебра, высокую экономичность расхода драгметалла. Она позволяет вести непрерывную обработку воды во внештатных ситуациях и при замене изношенных электродов. Схемное решение позволяет получать с высокой точностью заданную концентрацию ионов серебра в обработанной воде при изменениях таких значимых параметров исходной воды как загрязненность, pH, температура, содержание хлоридов, сульфатов ионов Br-, J-, CO52-, а также при других изменениях солевого состава, вызывающих изменение электропроводности воды и пассивацию электродов, при их износе величиной до 90% от их массы. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Установка для обработки воды ионами серебра, включающая электролизер с серебряными электродами, питающий электролизер источник постоянного тока с переключателем полярности электродов, датчик объемного расхода воды, соединенный со стабилизированным по выходу источником постоянного тока, а также систему трубопроводов для подачи и отвода воды, отличающаяся тем, что она дополнительно включает ионометр-корректор, управляемый ион-селективным датчиком ионов серебра, а также блок управления цепью и связанный с ним датчик давления воды в трубопроводе.




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