ВОДООЧИСТИТЕЛЬ Российский патент 2013 года по МПК C02F1/22 

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды.

Известно устройство для очистки воды, включающее резервуар для размещения воды и технические средства для охлаждения и нагрева (Любарский В.М. Осадки природных вод и методы их обработки. М.: Стройиздат, 1980, с.98-99).

Недостатком таких устройств является не достаточно качественная очистка воды, связанная с технологической сложностью осуществления процесса охлаждения и нагрева.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является водоочиститель на основе получения талой питьевой воды, который включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации этих примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда (Патент РФ №2312817 от 20.12.2007, С02F 1/22).

Недостатком известного водоочистителя является низкая производительность из-за конструктивного несовершенства конструкции разобщающего устройства, что не позволяет повысить производительность и получать высокую степень чистоты воды.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и степени чистоты воды.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом техническом решении, включающем зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда, согласно изобретения, внутри разобщающего устройства размещена форсунка для подачи под давлением горячего воздуха в зону вытеснения примесей. Кроме того, форсунка выполнена в виде металлической трубки, в которую через шланг посредством воздуходуйки подают горячий воздух.

Размещение внутри разобщающего устройства форсунки для подачи под давлением горячего воздуха в зону вытеснения примесей, выполненой в виде металлической трубки, в которую через шланг посредством воздуходуйки подают горячий воздух, позволяет с наименьшими энергетическими затратами обеспечивать надвижение замороженного стержня воды на разобщающее устройство и эффективное удаление примесей за счет температурной обработки замороженного стержня воды, что увеличивает производительность и качество очистки.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На нем приведена схема работы водоочистителя с основными элементами конструкции устройства.

Водоочиститель содержит продольный сосуд 1, в зоне замораживания воды которого установлена кольцевая морозильная камера 2 известной конструкции и принципа работы, за ней смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня 3, выполненное в виде роликов 4 с зубчатыми поверхностями входящими в зацепление с замороженным стержнем 3 через прорези 5 в продольном сосуде 1, которые расположены по периметру продольного сосуда 1. Для вращения роликов 4 используют привод известных конструкций. В зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня 3 разобщающее устройство в виде трубы 6, которая на входе имеет режущую часть 7, а на выходе - расширяющийся профиль, образующий выходной патрубок 8 для удаления примесей в виде рассола в канализацию 9. Внутри разобщающего устройства - трубы 6 размещена форсунка для подачи под давлением горячего воздуха в зону вытеснения примесей, которая выполнена в виде металлической трубки 10, в которую через шланг посредством воздуходуйки подают горячий воздух известным способом.

В зоне перехода воды из твердого состояния в жидкое расположен кольцевой нагревательный элемент 11. Для вывода талой воды имеется патрубок 12, напротив которого расположены емкости 13 для сбора готового продукта.

Для подачи воды в водоочиститель используют известные конструкции устройств, с регуляторами 14.

Принцип работы устройства заключается в непрерывном производстве талой воды по строго определенной временной и температурной схеме повторяющей процесс образования талой воды в природе.

Вода, например, водопроводная, подается в сосуд 1, где посредством кольцевой морозильной камеры 2 замораживается в медленном темпе, при котором промежутки между ледяными кристаллами заполняются новыми кристаллами, а раствор солей и других вредных веществ в воде (то есть рассол) успевает вытечь из межктисталлических промежутков и сосредотачиться в центральной части замороженного стержня 3. При этом замороженный стержень 3 посредством роликов 4 непрерывно надвигается на режущую часть 7 трубы 6, за счет чего происходит механическое отделение примесей в виде рассола (типа утрамбованного снега) от чистого льда. Через форсунку - металлическую трубку 10 посредством шланга (не показан) связанного с воздуходуйкой подают горячий воздух при температуре до 160°C под давлением 0,1-0,4 атм. В связи с этим происходит растаивание замороженного стержня 3 не только за счет кольцевого нагревательного элемента 11 снаружи, но и за счет продувания горячим воздухом изнутри.

Отделенные примеси по выходному патрубку 8 поступают в канализацию 9. После освобождения замороженного стержня 3 от центральной части он надвигается на кольцевой нагревательный элемент 11, что позволяет производить размораживание льда с образованием активной питьевой воды, имеющей упорядоченную структуру, сходную со строением талой воды. По патрубку 12 талая вода поступает в емкости 13. Для подачи необходимого количества воды в водоочиститель используют регулятор 14.

Процентное соотношение массы получаемой талой воды к общей массы воды составляет 60-80%, а весь процесс от начала загрузки сырой воды и выхода этой воды в виде талой занимает не менее 5-8 часов. Производительность предлагаемого водоочистителя зависит от его габаритных размеров и составляет для объема 2-4 л 5 часов, для объема 5-8 л - 8 часов.

Предлагаемая конструкция водоочистителя позволяет повысить производительность за счет увеличения эффективности процесса получения талой воды, увеличить степень очистки из-за исключения возможности смешивания талой воды с примесями (рассолом).

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Водоочиститель включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде. В зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент. Для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда. Внутри разобщающего устройства размещена форсунка для подачи под давлением горячего воздуха в зону вытеснения примесей. Форсунка выполнена в виде металлической трубки, в которую через шланг посредством воздуходуйки подают горячий воздух. Техническим результатом изобретения является повышение производительности и степени чистоты воды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Водоочиститель на основе получения талой питьевой воды, который включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда, отличающийся тем, что внутри разобщающего устройства размещена форсунка для подачи под давлением горячего воздуха в зону вытеснения примесей.

2. Водоочиститель по п.1, отличающийся тем, что форсунка выполнена в виде металлической трубки, в которую через шланг посредством воздуходуйки подают горячий воздух.