ФИЛЬТР СИСТЕМЫ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК C02F1/40 A01G25/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к системам капельного орошения.

Известна система капельного орошения, включающая водоисточник, бассейн-отстойник, насосную станцию и оросительную сеть с капельницами, в которой с целью повышения надежности работы и снижения эксплуатационных 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 155185, кл. А 01 G 25/02, 1990).

К недостаткам данной системы относятся низкая производительность и эксплуатационная надежность фильтра.

Известно устройство для очистки воды от масел и механических примесей, включающее корпус с коническим днищем, цилиндрическую камеру для сбора масла, трубопровод отвода масла и кольцевой желоб для отвода осветленной воды, в котором с целью повышения эффективности очистки оно снабжено цилиндрической перегородкой с усеченным конусом, меньшее основание которого соединено с нижней кромкой камеры для сбора масла, а большее примыкает к внутренней стороне цилиндрической перегородки, при этом камера для сбора масла выполнена с приемным карманом, переливная кромка которого расположена выше переливной кромки желоба для отвода осветленной воды, установленного с наружной стороны камеры для сбора масла; с целью отвода выпавшего осадка из верхней зоны корпуса конус имеет угол конусности 10-15^o и снабжен осадковыводящими трубами (SU, авторское свидетельство 1178693, кл. С 02 F 1/40, 1985).

К недостаткам описанного устройства относятся низкая степень очистки воды от взвесей.

Известна также фильтрационная установка, содержащая корпус с патрубками, в котором размещен сорбент, согласно формуле полезной модели сорбент состоит по крайней мере из двух слоев, верхний из которых характеризуется минимальной плотностью и минимальной площадью поверхности; плотность верхнего слоя ниже плотности фильтруемой жидкости (RU, полезная модель 21911 U1, кл. С 02 F 1/42, 2002).

Эта установка принята нами в качестве наиближайшего аналога.

К недостаткам этой установки относятся малая производительность из-за вертикального размещения сорбента и неудовлетворительное качество очистки воды.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение качества очистки воды и производительности системы.

Технический результат - повышение эксплуатационной надежности системы капельного орошения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном фильтре для системы капельного орошения, содержащем снабженный приемным и отводным патрубкам корпус, заполненный сорбентом, согласно изобретению он снабжен сетью отвода сорбтива и гидроциклонами, соединенными посредством коллекторов с приемными и отводными патрубками корпуса, в полости последнего смонтированы перфорированный распределительный трубопровод и щелевые дренажные водоотводы, к тому же распределительный трубопровод установлен выше поверхности сорбента, а дренажные водоотводы смонтированы в донной части корпуса, каждый гидроциклон имеет в своей полости сетчатый фильтр, а в нижней части - сборник сорбтива, при этом первый гидроциклон снабжен манометром на входном трубопроводе, а второй гидроциклон - манометром на выходе из него, установленный между гидроциклоном и приемными патрубками упомянутый выше коллектор снабжен манометром и парой вентилей, последовательно соединенных с верхним перфорированным распределительным трубопроводом и дренажными водоотводами в нижней части корпуса, а нижний отводной патрубок корпуса соединен со вторым гидроциклоном посредством снабженного манометром и вентилями коллектора, при этом второй его вентиль, равным образом как вентиль верхнего отводящего патрубка корпуса и вентили сборников сорбтива, гидравлически параллельно соединены с сетью отвода сорбтива.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично изображен фильтр системы капельного орошения.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Фильтр системы капельного орошения содержит снабженный приемными 1, 2 и отводными 3, 4 патрубками корпус 5, заполненный сорбентом 6, корпус 5 имеет загрузочную горловину 7 для заполнения полости сорбентом. Горловина 7 герметично закрыта крышкой 8. Рабочее давление в корпусе 5 до 10 кгс/см² (1 МПа).

Фильтр снабжен сетью 9 отвода сорбтива и гидроциклонами 10 и 11. Гидроциклоны 10 и 11 посредством коллекторов 12 и 13 соединены с приемными 1, 2 и отводными 3, 4 патрубками корпуса. В полости корпуса 5 смонтирован перфорированный распределительный трубопровод 14 и щелевые дренажные водоотводы 15. На концах трубопровода 14 сварными швами закреплены приемный 1 и отводной 3 патрубки. На концах водоотводов 15 размещены приемный 2 и отводной 4 патрубки. Распределительный трубопровод 14 установлен в полости корпуса 5 выше поверхности сорбента 6. Щелевые дренажные водоотводы 15 смонтированы в донной части корпуса 5.

Каждый гидроциклон 10 (11) имеет в своей полости сетчатый фильтр 16 (17). В нижней части гидроциклона 10 (11) установлен сборник 18 (19) сорбтива. Первый гидроциклон 10 снабжен манометром 20, смонтированным на входном трубопроводе 21 для подачи воды насосом из открытого водоема. Манометр 22 установлен на трубопроводе 23 для подачи очищенной воды в магистральный трубопровод системы капельного орошения.

Установленный между гидроциклоном 10 и приемными патрубками 1, 2 корпуса 5 упомянутый выше коллектор 12 снабжен манометром 24 и двумя вентилями 25, 26. Вентили 25 и 26 последовательно соединены с верхним перфорированным распределительным трубопроводом 14 и щелевыми дренажными водоотводами 15 в нижней части корпуса 5.

Нижний отводной патрубок 4 корпуса 5 соединен со вторым гидроциклоном 11 посредством снабженного манометром 27 и вентилями 28, 29 коллектора 13. Первый вентиль 28 гидравлически соединяет коллектор 13 с приемным трубопроводом 30 гидроциклона 11. Второй вентиль 29 коллектора 13, равным образом как вентиль 31 верхнего отводного патрубка 3 корпуса 5 и вентили 32, 33 сборников 18 и 19 сорбтива, гидравлически параллельно соединены с сетью 9 отвода сорбтива.

Фильтр системы капельного орошения работает следующим образом.

Воду для капельного орошения в силу жестких требований к условиям работы капельниц подвергают очистке для удаления минерального сора, растительных примесей и взвесей в виде ила и песка. Забранная из источника насосом вода под рабочим давлением по трубопроводу 21 поступает в полость гидроциклона 10. Давление воды на входе в систему контролируют манометром 20. При тангенциальной подаче воды в корпус гидроциклона 10 за счет центробежных сил и гравитации тяжелые примеси и взвеси оседают в сборнике 18 сорбтива. Пройдя первую ступень очистки, молекулы воды через сетчатый фильтр 16 направляются в коллектор 12. Нормальную работу гидроциклона 10 фиксирует манометр 10. Разница числовых показаний манометров 20 и 24 гидроциклона 10 не должна превышать 0,5 кгс/см² (0,05 МПа). При открытом вентиле 25 коллектора 12 очищаемая вода поступает по трубопроводу 14 в полость корпуса 5. Перфорациями трубопровода 14 вода равномерным слоем направляется на поверхность сорбента 6. За счет гравитационных сил молекулы воды пронизывают всю толщину слоя сорбента 6, направляются в щелевые дренажные водоотводы 15. Очищенная вода под давлением из корпуса 5 водоотводами 15 направляется в коллектор 13. При работе фильтра вентили 25, 31 и 29 корпуса 5 и вентили 32, 39 сборников 18 (19) сорбтива должны быть закрыты. По показаниям манометров 24 и 27 судят о степени кольматации сорбента 6. Очищенная вода, пройдя вентиль 28, по трубопроводу 30 поступает в полость гидроциклона 11. В полости гидроциклона 11 происходит отделение сорбтива от воды. Очищенная вода через сетчатый фильтр 17 с более мелкими ячейками направляется в трубопровод 23 для подачи в магистральный трубопровод системы капельного орошения. По показаниям манометров 20, 24, 27 и 22 судят о степени очистки воды и функционирования фильтра. Перепад давления более 1 кгс/см² в коллекторах 12 и 13, фиксируемый манометрами 24 и 27, свидетельствует о ненормальной работе сорбента 6 в корпусе 5 из-за кольматации его верхнего слоя.

Для очистки от взвесей фильтрационного материала в корпусе 5 оператор поступает следующим образом. Вентили 2 и 28 в коллекторах 12 и 13 закрывают, а вентили 26 и 31 открывают. При работающем насосе вода из гидроциклона 10 через вентиль поступает в щелевые водоотводы 15 и направленными вверх потоками воды. Кольматаж всплывает в пространство между сорбентом 6 и верхней полой частью корпуса 5. Взвеси, сорбтив, кольматаж из корпуса 5 по трубопроводу 14 через вентиль 31 направляются в сеть 9 отвода сорбтива за пределы фильтра в качестве воды для полива напуском. При открытых вентилях 32 и 33 и работающем фильтре выводят сорбтив из сборников 18 и 19 в сеть 9.

Для промывки трубопровода и водоотводов 15 достаточно открыть попарно вентили 25, 31 и 26, 29 при закрытом вентиле 28.

Описанная совокупность существенных признаков фильтра обеспечивает достижение технического результата: повышение производительности и качества очистки оросительной воды систем капельного орошения.

Изобретение используется в сельском хозяйстве, в частности в системах капельного орошения. Фильтр содержит снабженный приемным и отводным патрубками корпус, заполненный сорбентом. Фильтр снабжен сетью отвода сорбтива и гидроциклонами. Гидроциклоны соединены посредством коллекторов с приемными и отводными патрубками корпуса. В полости корпуса фильтра смонтирован перфорированный распределительный трубопровод и щелевые дренажные водоотводы. Распределительный трубопровод в корпусе установлен выше поверхности сорбента. Дренажные водоотводы смонтированы в донной части корпуса. Каждый гидроциклон имеет в своей полости сетчатый фильтр, в нижней части - сборник сорбтива. Первый в гидравлической сети фильтра гидроциклон снабжен манометром, установленным на входном трубопроводе. Во втором гидроциклоне манометр размещен на трубопроводе подачи очищенной воды. Первый коллектор снабжен манометром и парой вентилей. Он установлен между гидроциклоном и приемными патрубками. Вентилями коллектор последовательно соединен с верхним перфорированным распределительным трубопроводом и дренажными водоотводами в нижней части корпуса. Нижний отводной патрубок корпуса соединен со вторым гидроциклоном посредством снабженного манометром и вентилями второго коллектора. Второй вентиль коллектора, равным образом как вентиль верхнего отводного патрубка корпуса и вентили сборников сорбтива, параллельно гидравлически соединены с сетью отвода сорбтива. Изобретение позволяет повысить производительность фильтра и качество очистки воды. 1 ил.

Фильтр системы капельного орошения, содержащий снабженный приемным и отводными патрубками корпус, заполненный сорбентом, отличающийся тем, что он снабжен сетью отвода сорбтива и гидроциклонами, соединенными посредством коллекторов с приемными и отводными патрубками корпуса, в полости последнего смонтирован перфорированный распределительный трубопровод и щелевые дренажные водоотводы, к тому же распределительный трубопровод установлен выше поверхности сорбента, а дренажные водоотводы смонтированы в донной части корпуса, каждый гидроциклон имеет в своей полости сетчатый фильтр, а в нижней части - сборник сорбтива, при этом первый гидроциклон снабжен манометром на входном трубопроводе, а второй гидроциклон манометром - на выходе из него, и установленный между гидроциклоном и приемными патрубками корпуса упомянутый выше коллектор снабжен манометром и парой вентилей, последовательно соединенных с верхним перфорированным распределительным трубопроводом и дренажными водоотводами в нижней части корпуса, а нижний отводной патрубок корпуса соединен со вторым гидроциклоном посредством снабженного манометром и вентилями коллектора, при этом второй его вентиль, равным образом как вентиль верхнего отводного патрубка корпуса и вентиля сборников сорбтива, гидравлически параллельно соединены с сетью отвода сорбтива.