АГРЕГАТ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2006 года по МПК B65D88/12 B60P3/24 C02F1/18 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам очистки жидкости, в частности к агрегатам для хранения и транспортировки жидкости, и предназначено для очистки воды из случайных водоисточников (река, озеро, болото и т.д.), в том числе и в зонах экологических бедствий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является агрегат для хранения и транспортировки жидкости, включающий шасси, закрепленную на нем платформу, установленную на платформе емкость для жидкости с перегородками, разделяющими ее на части, причем часть для исходной жидкости связана с устройством для забора жидкости, а часть для очищенной жидкости - с устройством для слива жидкости, совместно с которым в комплексе работает система очистки и обеззараживания жидкости, которая технологически связана с частью емкости для исходной жидкости, причем система состоит из узла фильтрации и узла обеззараживания жидкости (ПМ №29710, кл. B 65 D 88/12, 2002 г.).

Недостатками известной конструкции являются:

- обеззараживание жидкости осуществляют в той же части емкости, в которой уже содержат очищенную жидкость и в которой содержатся производные процесса обеззараживания, например споры бактерий и вирусов, крупные органические молекулы и комплексы молекул и т.д., присутствие которых в очищенной жидкости недопустимо;

- отсутствует система управления процессом фильтрации и обеззараживания жидкости;

- отсутствует система контроля уровня загрязнения как исходной, так и очищенной жидкости;

- отсутствует кран слива осадка внизу емкости для исходной жидкости, т.к. в любой неочищенной жидкости, тем более поступающей в емкость из случайных источников, присутствуют загрязнения в виде взвесей, которые по весу тяжелее жидкости и вследствие этого стремящиеся осесть на дне емкости под действием силы тяжести.

Задачей предлагаемого изобретения является создание агрегата для хранения и транспортировки жидкости, лишенного вышеперечисленных недостатков.

Технический результат в предлагаемом изобретении достигают созданием агрегата для хранения и транспортировки жидкости, включающего шасси, закрепленную на нем платформу, установленную на платформе емкость для жидкости с перегородками, разделяющими ее на части, причем часть для исходной жидкости связана с устройством для забора жидкости, а часть для очищенной жидкости - с устройством для слива жидкости, включающую систему очистки и обеззараживания жидкости, соединенную с частью емкости для исходной жидкости, причем система состоит из узла фильтрации и узла обеззараживания жидкости, который согласно изобретению снабжен блоком управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости и дополнительным фильтром, установленным в устройстве для слива жидкости, при этом емкость для исходной жидкости разделена на две части, одна из которых является емкостью для накопления предварительно очищенной жидкости, причем узел обеззараживания выполнен в виде, по крайней мере, двух обеззараживающих элементов, и связан с емкостями для исходной предварительно очищенной и очищенной жидкости, а узел фильтрации состоит из фильтрующих элементов, также соединенных с емкостями для исходной предварительно очищенной и очищенной жидкости.

Изобретение характеризуется также тем, что система очистки и обеззараживания жидкости включает в себя устройство дополнительной очистки и обеззараживания жидкости, связанное с емкостью предварительно очищенной жидкости, причем устройство дополнительной очистки состоит из электромагнитных клапанов, коммутирующих блоков и дозировочных (перестальтических) насосов, связанных с емкостями, предназначенными для хранения сухих растворов химических веществ, обладающих высокой окислительной способностью, и соединенными с накопительным баком очищенной жидкости.

Снабжение агрегата краном слива, установленным внизу емкости для исходной жидкости, позволяет убирать из нее твердые частицы, оседающие на дно под действием силы тяжести.

Снабжение емкостей для исходной и очищенной жидкостей, по крайней мере, двумя перегородками со сквозными отверстиями позволяет обеспечивать равномерное заполнение указанных емкостей жидкостями без формирования в них вихревых потоков и исключать случайное инерционное смещение значительных масс жидкости при перемещении агрегата для хранения и транспортировки жидкости по местности.

Предлагаемый агрегат для хранения и транспортировки жидкости позволяет очищать загрязненную и бактериально опасную воду практически любой степени загрязнения (за исключением солоноватой и соленой воды - при исходной минерализации свыше 3 грамм/литр).

Снабжение предлагаемого агрегата блоком управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости позволяет контролировать уровень загрязнения жидкости на каждой из стадий ее очистки, а также в начальный момент забора жидкости из внешнего источника осуществлять непрерывное тестирование степени ее загрязнения в емкости для исходной жидкости.

Проведенные патентные исследования показали, что не известны технические решения с указанной совокупностью существенных признаков в аналогичных агрегатах для хранения и транспортировки жидкости, т.е. предлагаемое решение соответствует критерию «новизна».

При анализе известных аналогов и прототипа не обнаружено предложение с совокупностью существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, из чего следует, что для специалистов, занимающихся агрегатами для хранения и транспортировки жидкости, оно явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень».

Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется нижеследующим описанием конструкции и чертежом.

Агрегат для хранения и транспортировки жидкости включает шасси 1, закрепленную на нем платформу 2, установленную на платформе емкость для жидкости с перегородками, разделяющими ее на части, причем часть (емкость) для исходной жидкости 3 связана с устройством для забора жидкости 4, а часть для очищенной жидкости 5 - с устройством для слива жидкости, блок управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости 6.

При этом емкости для исходной жидкости 3 и для очищенной жидкости 5 разделены перегородками 7, по крайней мере, на три части каждая, причем первая из них снабжена краном для слива осадка 8, а вторая - устройством для слива жидкости 9.

Перегородки 7 выполнены со сквозными отверстиями 10 таким образом, что их высота меньше высоты емкости для исходной жидкости и емкости для очищенной жидкости, что обеспечивает наименьшее из возможных гидравлическое сопротивление при заполнении каждой из них жидкостью.

Устройство для слива жидкости состоит из дополнительного фильтра 11, соединенного с емкостью для очищенной жидкости 5.

Система очистки и обеззараживания жидкости состоит из узла фильтрации и узла обеззараживания жидкости и может быть снабжена устройством дополнительной очистки и обеззараживания жидкости, связанным с емкостью для предварительно очищенной жидкости 12.

Узел обеззараживания жидкости выполнен в виде, по крайней мере, двух обеззараживающих элементов 13 и связан с емкостями для исходной жидкости 3, предварительно очищенной 12, и очищенной жидкости 5 и блоком управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости 6. В качестве обеззараживающих элементов в зависимости от технологических требований могут быть использованы или ионаторы, или озонаторы.

Конструкции ионатора и озонатора известны из патентной и технической литературы и заявитель не претендует на их новизну (см. свидетельство на полезную модель №12825 по кл. C 02 F 1/46, 1999 г.).

Узел фильтрации состоит из фильтрующих элементов 14, соединенных с емкостями для исходной 3 предварительно очищенной 12 и очищенной 5 жидкости.

Устройство дополнительной очистки состоит из электромагнитных клапанов 15, коммутирующих блоков и дозировочных (перистальтических) насосов (на схеме не показаны), связанных с емкостями 16, предназначенными для хранения сухих растворов химических веществ, обладающих высокой окислительной способностью, и соединенными с накопительным баком 17, в котором заранее аккумулирована очищенная жидкость заданного объема.

Предлагаемый агрегат для хранения и транспортировки жидкости работает следующим образом.

Рукав устройства для забора жидкости 4 опускают в водоем, включают заборный насос 18 и подают жидкость из него в емкость для исходной жидкости 3. Одновременно с этим включают блок управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости 6 и систему очистки и обеззараживания жидкости.

В начальный момент забора жидкости из внешнего источника осуществляют тестирование степени загрязнения жидкости, поступающей в агрегат, с помощью блока управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости 6 и при этом одновременно формируют программу последующей ее очистки.

Данный процесс занимает по времени несколько минут, в течение которых продолжается забор жидкости и ее фильтрация, например, путем обработки концентрированным озоном в сочетании с иными методами осветления исходной жидкости.

Это происходит в емкости для исходной жидкости 3.

После окончания процесса формирования программы очистки блок управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости 6 выдает команду на формирование маршрута дополнительной очистки жидкости внутри самого агрегата для хранения и транспортировки жидкости. Для этого управляющие электрические импульсы от блока 6 подают на электромагнитные клапаны 15, коммутирующие блоки и дозировочные (перестальтические) насосы (блоки и насосы на схеме не показаны).

В случае, если при тестировании очищаемой жидкости обнаружено, что степень ее загрязнения по-прежнему велика, проводят дополнительное очищение жидкости с помощью дозировки химических реагентов в емкости для накопления предварительно очищенной жидкости 12.

Для этого в емкости 16, содержащие сухие растворы химических веществ, обладающих высокой окислительной способностью, автоматически, по команде блока управления 6, заливают из накопительного бака 17 заранее аккумулированную очищенную жидкость. При этом в качестве сухого раствора химического вещества может быть использован, например, гипохлорит натрия и т.д.

Количество аккумулированной в баке 17 жидкости выбирают из условий, обеспечивающих возможность приготовления высокоэффективных концентрированных химических растворов, достаточных для обработки очищаемой жидкости, достаточной для полного заполнения и слива нескольких агрегатов для хранения и транспортировки жидкости. Затем сухие растворы химических веществ в емкостях 16 дополняют и циклический процесс дозировки химических растворов повторяют вновь.

Таким образом осуществляется дополнительное химическое окисление веществ, присутствующих в исходной загрязненной жидкости.

Процесс окончательного очищения жидкости при этом осуществляется до тех пор, пока не будет достигнут требуемый уровень очистки жидкости. В случае соответствия требованиям, предъявляемым к жидкости, окончательно очищенная, бактериально безопасная, в достаточной степени умягченная, если это необходимо, жидкость поступает из емкости для накопления предварительно очищенной жидкости 12 в емкость для очищенной жидкости 5.

По мере постепенного циклического заполнения емкости для очищенной жидкости 5 чистой жидкостью, как правило, используют процесс дополнительного обеззараживания очищенной жидкости ионами серебра, что значительно повышает надежность ее стабилизации в бактерицидном отношении.

Предлагаемый агрегат для хранения и транспортировки жидкости был опробован и получены следующие результаты:

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Объем емкости для очищенной жидкости- 4,5 куб.м,Производительность по воде (емкость для исходной жидкости)- 4,5 куб.м/ч,Время контакта концентрированного озона с исходной жидкостью - 3,5 мин,Доза озона в воде емкости для исходной жидкостидо 10 г/куб.м,Производительность озонатора- 15 г/ч,Концентрация озона в кислороде- 150 мг/л,Производительность концентратора кислорода- 2 л/мин,Энергопотребление:  емкость для исходной жидкости- 1,2 кВт,заборный насос- 1 кВт,перекачной насос- 1 кВт,емкость для промежуточной жидкости- 1,5 кВт,заборный насос- 1 кВт,перекачной насос- 1 кВт.Время закачки- 1,5 часа,Время транспортировки- 1,5 часа,Время раздачи очищенной воды- 1,5 часа.

Агрегат для хранения и транспортировки жидкости позволяет дезинфицировать и обесцвечивать воду практически из любого естественного источника водоснабжения (река, озеро, болото и т.д.), так как озонирование воды начинается одновременно с включением устройства для забора жидкости, а известно, что окислительные способности озона примерно в 600 раз превосходят окислительные способности свободного хлора, который до настоящего времени широко применяют для обеззараживания и осветления жидкости в полевых условиях.

Изобретение относится к устройствам очистки жидкости, в частности к агрегатам для хранения и транспортировки жидкости, и предназначено для очистки воды из случайных водоисточников. Агрегат для хранения и транспортировки жидкости включает шасси 1, закрепленную на нем платформу 2, установленную на платформе емкость для жидкости с перегородками, разделяющими ее на части. Часть 3 для исходной жидкости связана с устройством 4 для забора жидкости, а часть 5 для очищенной жидкости - с устройством 9 для слива жидкости. Емкость для жидкости включает систему очистки и обеззараживания жидкости, соединенную с частью 3 емкости для исходной жидкости и состоящую из узла фильтрации и узла обеззараживания жидкости. Агрегат снабжен блоком 6 управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости и дополнительным фильтром 11, установленным в устройстве 9 для слива жидкости. Емкость 3 для исходной жидкости разделена на две части, одна из которых является емкостью 12 для накопления предварительно очищенной жидкости. Узел обеззараживания жидкости выполнен в виде обеззараживающих элементов 13 и связан с емкостями для исходной жидкости, предварительно очищенной, и очищенной жидкости и блоком 6 управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости. Узел фильтрации состоит из фильтрующих элементов 14, соединенных с емкостями для исходной предварительно очищенной и очищенной жидкости. Технический результат заключается в дезинфекции воды из любого естественного источника водоснабжения. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Агрегат для хранения и транспортировки жидкости, включающий шасси, закрепленную на нем платформу, установленную на платформе емкость для жидкости с перегородками, разделяющими ее на части, причем часть для исходной жидкости связана с устройством для забора жидкости, а часть для очищенной жидкости - с устройством для слива жидкости, при этом емкость для жидкости включает систему очистки и обеззараживания жидкости, соединенную с частью емкости для исходной жидкости, причем система состоит из узла фильтрации и узла обеззараживания жидкости, отличающийся тем, что агрегат снабжен блоком управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости и дополнительным фильтром, установленным в устройстве для слива жидкости, при этом емкость для исходной жидкости разделена на две части, одна из которых является емкостью для накопления предварительно очищенной жидкости, причем узел обеззараживания жидкости выполнен в виде, по крайней мере, двух обеззараживающих элементов и связан с емкостями для исходной жидкости, предварительно очищенной и очищенной жидкости и блоком управления фильтрацией и обеззараживанием жидкости, а узел фильтрации состоит из фильтрующих элементов, соединенных с емкостями для исходной, предварительно очищенной и очищенной жидкости.2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что система очистки и обеззараживания жидкости снабжена устройством дополнительной очистки и обеззараживания жидкости, связанным с емкостями предварительно очищенной и очищенной жидкости.3. Агрегат по п.2, отличающийся тем, что устройство дополнительной очистки и обеззараживания жидкости состоит из электромагнитных клапанов, коммутирующих блоков и дозировочных насосов, связанных с емкостями, предназначенными для хранения сухих растворов химических веществ, обладающих высокой окислительной способностью, соединенных с баком очищенной жидкости.4. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что емкости для исходной и очищенной жидкости снабжены перегородками со сквозными отверстиями.5. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что агрегат снабжен краном слива осадка, установленным внизу емкости для исходной жидкости.