Установка очистки воды фильтрованием Российский патент 2024 года по МПК C02F1/00 B01D29/50 B01D29/66 

Изобретение относится к области водоподготовки и может быть использовано в системах очистки природной воды фильтрованием как для целей хозяйственно-питьевого, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения.

Известна установка очистки воды фильтрованием, содержащая группу напорных фильтров с зернистой загрузкой и трубной обвязкой для переключения рабочих потоков при переводе фильтров из режима фильтрования в режим регенерации фильтрующей загрузки и обратно, а также коллекторы подвода исходной воды на очистку, отвода очищенной воды, подвода и отвода промывочной воды и отвода первого фильтрата и систему автоматического управления. Трубная обвязка фильтров содержит трубопроводы подачи воды на очистку, отвода очищенной воды, подачи промывочной воды, отвода промывочной воды и первого фильтрата, на которых установлена запорная арматура (гидравлические запорные устройства) с приводом /Живилова Л.М., Максимов В.В. Автоматизация водоподготовительных установок и управления водно-химическим режимом ТЭС. Справочное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 57-63/.

Известна установка очистки воды фильтрованием (варианты) (см. описание к патенту РФ №2264248, опубл. 10.07.2005 Бюл.№19.)

По первому варианту исполнения в установке очистки воды фильтрованием, содержащей группу напорных фильтров с зернистой загрузкой и трубной обвязкой с трубопроводами подачи воды на очистку, отвода очищенной воды, подачи промывочной воды с запорной арматурой с приводами, отвода промывочной воды и первого фильтрата, коллекторы подвода исходной воды на очистку, отвода очищенной воды, подвода и отвода промывочной воды и отвода первого фильтрата и систему автоматического управления, трубопроводы подачи воды на очистку, отвода очищенной воды, отвода промывочной воды и первого фильтрата, снабжены обратными клапанами, а коллекторы подвода исходной воды на очистку, отвода очищенной воды и первого фильтрата снабжены запорной арматурой с приводом, при этом установка может быть также снабжена трубопроводом подачи сжатого воздуха с запорной арматурой с приводом, соединенным с коллектором подвода промывочной воды.

По второму варианту исполнения в установке очистки воды фильтрованием, содержащей группу фильтров с зернистой загрузкой и узлами подвода очищаемой и отвода промывочной воды, трубопроводы и коллекторы подвода очищаемой и отвода очищенной воды, подвода и отвода промывочной воды и отвода первого фильтрата, запорную арматуру с приводом и систему автоматического управления, фильтры выполнены безнапорными, узлы подвода очищаемой и отвода промывочной воды совмещены, а запорная арматура с приводом установлена на коллекторе подвода очищаемой воды, трубопроводах отвода очищенной воды и подвода промывочной воды, на коллекторах подвода и отвода промывочной воды и на коллекторах отвода очищенной воды и первого фильтрата, при этом установка может быть снабжена трубопроводом подачи сжатого воздуха с запорной арматурой с приводом, соединенным с коллектором подвода промывочной воды.

По третьему варианту исполнения в установке очистки воды фильтрованием, содержащей группу фильтров с зернистой загрузкой и узлами подвода очищаемой и отвода промывочной воды, трубопроводы и коллекторы подвода очищаемой и отвода очищенной воды, подвода и отвода промывочной воды и отвода первого фильтрата, запорную арматуру с приводом и систему автоматического управления, фильтры выполнены безнапорными, узел отвода промывочной воды содержитводосборное устройство, верхняя кромка которого расположена выше уровня очищаемой воды в фильтре в режиме фильтрации, а запорная арматура с приводом установлена на коллекторе подвода очищаемой воды, трубопроводах отвода очищенной воды и подвода промывочной воды, на коллекторах подвода промывочной воды, отвода очищенной воды и отвода первого фильтрата, при этом установка может быть снабжена трубопроводом подачи сжатого воздуха с запорной арматурой с приводом, соединенным с коллектором подвода промывочной воды, а в качестве коллектора отвода промывочной воды может быть использован дренажный лоток.

Недостатком известных установок является наличие большого количества гидравлической запорной арматуры с приводом (клапанов, задвижек или заслонок) - по числу подводимых к каждому фильтру и отводимых рабочих потоков, что усложняет монтаж установки и систему ее автоматического управления, а также обуславливает высокую стоимость установки.

Известные установки очистки воды фильтрованием требует смены картриджа или засыпки фильтрующего вещества и реагентов, требует постоянного обслуживания, не эффективно очищает воду от механических частиц (ил и ржавчина), при этом фильтрующие элементы быстро забиваются и прямая промывка не позволяет автоматически вымывать ил и ржавчину из фильтрующего элемента.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание установки очистки воды, которая позволяет повысить качество воды, а именно прозрачность, цвет, вкусовые показатели, приближающие профильтрованную к воде повышенного питьевого качества, повышение эффективности системы автоочистки фильтрующих элементов, не требующая смены картриджа или засыпкифильтрующего вещества и реагентов, а также упрощение монтажа установки, снижение ее себестоимости, обеспечение полной автономности, не требующей периодического обслуживания, и присутствия оператора.

Поставленная задача достигается тем, что в установке очистки воды фильтрованием, содержащая блок фильтров с трубопроводами подачи воды на очистку, очищенной воды в систему водоснабжения потребителей, промывочной воды с запорной арматурой с приводом, отвода промывочной воды, и блок автоматического управления, блок фильтров состоит из двух последовательно соединенных фильтров, обеспечивающих ступенчатый механизм очистки воды, при этом первый фильтр отсекает взвесь частиц до 20 мКм, второй фильтр очищает воду от более мелких частиц величиной до 5 мКм, а система промывки фильтрующих элементов фильтров выполнена с помощью двух кранов с электроприводами, перенаправляющих потоки воды в обратном направлении на фильтрующие элементы фильтров, один из кранов установлен на входе трубопровода подачи воды и связан с последовательно соединенными фильтрами и трубопроводом подачи очищенной воды в систему водоснабжения потребителей, а второй кран также связан с трубопроводом подачи воды и трубопроводом промывочной воды, причем промывочные отверстия каждого фильтра соединены через соленоидные клапаны с электроприводами и дренажной трубой, система промывки фильтрующих элементов фильтров управляется блоком управления, к которому подключены два крана с электроприводом и два соленоидных клапана с электроприводом, причем промывка фильтрующих элементов фильтров происходит за счет напора воды, смывая и удаляя загрязнения с поверхности фильтрующих элементов через промывочные отверстия фильтров в дренажную трубу, при этом подача воды в режиме промывки фильтрующих элементов в систему водоснабжения потребителей не прекращается.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем признакам заявленного изобретения.

Отличительной особенностью предлагаемого изобретения является эффективная система автоочистки фильтрующих элементов, которая выполнена с помощью системы кранов, перенаправляющих поток воды в обратном направлении на фильтрующие элементы, при этом промывка осуществляется изнутри фильтрующих элементов за счет напора воды, позволяющего эффективно удалять загрязнения с поверхности фильтрующих элементов, причем промывка происходит автоматически по заданному времени, не прекращая подачу воды в систему водоснабжения потребителей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид установки очистки воды фильтрованием, на фиг.2 - рабочее состояние установки очистки воды фильтрованием (показано стрелками), на фиг.3 - состояние промывки установки очистки воды фильтрованием (показано стрелками).

Предлагаемая установка очистки воды фильтрованием представляет собой комплекс устройств, основой которых являются фильтры тонкой очистки воды с автоматической обратной промывкой.

Установка очистки воды фильтрованием устанавливается после общей задвижки 1 водопровода и общедомового прибора учета воды 2, так как для нормального функционирования она потребляет небольшое количество воды для самоочистки.

Установка очистки воды фильтрованием состоит из двух последовательно соединенных фильтров 7, которые обеспечиваютступенчатый механизм очистки воды. Первый фильтр отсекает взвесь и частицы до 20 мКм, а второй фильтр очищает воду от более мелких частиц величиной до 5 мКм. Необходимо отметить, что колбы фильтров 7 выполнены из качественной нержавеющей стали, что позволило исключить их коррозию и попадания в воду частиц железа, соответственно улучшает качество воды и повышает срок службы установки.

Фильтрующие элементы 8 и 9 фильтров 7 состоит из нержавеющего каркаса, на который плотным слоем намотана нержавеющая проволока, плотность намотки может быть выполненной от 20 до 5 микрон. Использование предлагаемых фильтрующих элементов 8 и 9 в фильтрах 7 позволяют эффективно очистить воду от ила и ржавчины.

Важной особенностью установки очистки воды фильтрованием является эффективная система автоочистки фильтрующих элементов 8 и 9 фильтров 7, которая выполнена с помощью системы кранов 3 и 5, перенаправляющих поток воды в обратном направлении на фильтрующие элементы 8 и 9 фильтров 7.

В установке очистки воды фильтрованием установлены два крана с электроприводом 3, один из которых установлен на входе трубопровода подачи воды 11 и связан с последовательно соединенными фильтрами 7 и трубопроводом подачи очищенной воды через кран 4 в систему обслуживания водоснабжения потребителей.

Трубопровод подачи воды 11 через второй кран 3 с электроприводом связан с трубопроводом 10 промывочной воды и с трубопроводом подачи очищенной воды после крана 4 для обслуживания системы водоснабжения потребителей.

Рабочее состояние установки очитки воды фильтрованием показано на фиг. 2., на схеме стрелками показано направление движения воды.

Состояние промывки в установке очитки воды фильтрованием показано на фиг. 3., на схеме стрелками показано направление движения воды.

Первый и второй краны с электроприводами 3, которые установлены, соответственно, на трубопроводах 11 и 10, соединены с блоком управления 15 установки очистки воды фильтрованием.

Важной особенностью установки является то, что промывка происходит автоматически по заданному времени, выставленному в таймере 16 автоматической промывки, установленного в блоке управления 15.

Промывка осуществляется с помощью кранов с электроприводом 3 и соленоидных клапанов 5, установленных в предлагаемом изобретении, и электрически связанных с блоком управления 15 установки, осуществляют перенаправление потока воды в обратном направлении на фильтрующие элементы 8 и 9 фильтров 7.

Промывка происходит изнутри фильтрующих элементов 8 и 9 фильтров 7 за счет напора воды, при этом загрязнения с поверхностей фильтрующих элементов 8 и 9 эффективно удаляются и смываются в канализацию 14.

Промывка осуществляется в заданное время, обычно 2 раза в сутки в часы наименьшего разбора воды. Промывка происходит изнутри фильтрующих элементов 8 и 9 фильтров 7, которые соединены последовательно трубопроводом 11. Промывочные отверстия каждого фильтра 7 соединены через соленоидные клапаны 5 с дренажной трубой 12, на выходе которой установлена колба визуального контроля 13. При этом соленоидные клапаны 5 электрически соединены с блоком управления 15 установки очистки воды фильтрованием.

Причем подача воды в режиме промывки в систему водоснабжения потребителей не прекращается. Режим принудительной промывки так же возможен, он позволяет осуществлять промывку в любое удобное время, например, после работ на водопроводной магистрали и выброса большого количества грязи. В блоке управления предусмотрена кнопка 17 ручной промывки. В установке очистки воды фильтрованием предусмотреныманометры, позволяющие контролировать давление до и после установки предлагаемого изобретения в системе водоснабжения.

Предлагаемая установка очистки воды фильтрованием не требует смены картриджа, засыпки фильтрующего вещества и реагентов. Система водоснабжения технически более простая, мало элементов, которые потенциально могут выйти из строя. Эффективно и качественно очищает воду от механических частиц, ила и ржавчины.

В отличие от других общедомовых фильтров, используемых в системах водоснабжения, не падает давление, т.к. фильтры постоянно циклично автоматически промываются, не прекращается подача воды в систему водоснабжения.

Основным отличием предлагаемой установки очистки воды фильтрованием с принудительной обратной промывкой фильтрующих элементов является полная автономность. Установка не требует периодического обслуживания, замены фильтрующих элементов и присутствия оператора.

Лабораторные анализы показали, что система фильтров, использующая в качестве фильтрующих элементов тонкую нержавеющую проволоку, плотно намотанную на каркас, позволяет очищать водопроводную воду от растворенных в ней взвешенных частиц величиной до 5 мКм от ржавчины, ила и других загрязнений, содержание железа в воде, а также других механических примесей.

. Качественный анализ показал, что качество воды по сравнению с показателями воды до установки очистки воды фильтрованием улучшилось в 4-5 раз.

Фильтрующая система с принудительной обратной промывкой позволяет содержать общедомовой хозпитьевой водопровод в надлежащем виде долгие годы, так как количество примесей, из-за которых водопроводные трубы засоряются (зарастают ржавчиной) существенно снижается. Еще одним благоприятным фактором является то, что бытоваятехника конечных потребителей водопроводной воды меньше подвергнута износу. Фильтры тонкой очистки, установленные в квартирах, приходиться менять гораздо реже.

Качество воды, а именно прозрачность, запах, цвет, вкусовые показатели приближают водопроводную воду, профильтрованную через данную систему к воде высокого питьевого качества.

Изобретение относится к области водоподготовки и может быть использовано в системах очистки природной воды фильтрованием как для целей хозяйственно-питьевого, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения. Установка состоит из двух последовательно соединенных фильтров, обеспечивающих ступенчатый механизм очистки воды. Первый фильтр отсекает взвесь частиц до 20 мкм, второй фильтр очищает воду от более мелких частиц величиной до 5 мкм. Фильтрующие элементы фильтров выполнены из нержавеющего каркаса, на который плотным слоем намотана нержавеющая проволока, плотность намотки может быть выполненной от 20 до 5 микрон. Система промывки фильтрующих элементов фильтров выполнена с помощью двух кранов с электроприводами, перенаправляющих потоки воды в обратном направлении на фильтрующие элементы фильтров. Один из кранов установлен на входе трубопровода подачи воды и связан с последовательно соединенными фильтрами и трубопроводом подачи очищенной воды в систему водоснабжения потребителей. Второй кран также связан с трубопроводом подачи воды и трубопроводом промывочной воды. Промывочные отверстия каждого фильтра соединены через соленоидные клапаны с электроприводами с дренажной трубой. Система промывки фильтрующих элементов фильтров управляется блоком управления, к которому подключены два крана с электроприводом и два соленоидных клапана с электроприводом. Промывка фильтрующих элементов фильтров происходит за счет напора воды, смывая и удаляя загрязнения с поверхности фильтрующих элементов через промывочные отверстия фильтров в дренажную трубу. Подача воды в режиме промывки фильтрующих элементов в систему водоснабжения потребителей не прекращается. Технический результат: повышение качества воды, повышение эффективности системы автоочистки фильтрующих элементов, упрощение монтажа, обеспечение автономности, не требующей периодического обслуживания. 3 ил.

Установка очистки воды фильтрованием, содержащая блок фильтров с трубопроводами подачи воды на очистку, очищенной воды в систему водоснабжения потребителей, промывочной воды с запорной арматурой с приводом, отвода промывочной воды, и блок автоматического управления, отличающаяся тем, что блок фильтров состоит из двух последовательно соединенных фильтров, обеспечивающих ступенчатый механизм очистки воды, при этом первый фильтр отсекает взвесь частиц до 20 мкм, второй фильтр очищает воду от более мелких частиц величиной до 5 мкм, при этом фильтрующие элементы фильтров выполнены из нержавеющего каркаса, на который плотным слоем намотана нержавеющая проволока, плотность намотки может быть выполненной от 20 до 5 микрон, а система промывки фильтрующих элементов фильтров выполнена с помощью двух кранов с электроприводами, перенаправляющих потоки воды в обратном направлении на фильтрующие элементы фильтров, один из кранов установлен на входе трубопровода подачи воды и связан с последовательно соединенными фильтрами и трубопроводом подачи очищенной воды в систему водоснабжения потребителей, а второй кран также связан с трубопроводом подачи воды и трубопроводом промывочной воды, причем промывочные отверстия каждого фильтра соединены через соленоидные клапаны с электроприводами с дренажной трубой, система промывки фильтрующих элементов фильтров управляется блоком управления, к которому подключены два крана с электроприводом и два соленоидных клапана с электроприводом, причем промывка фильтрующих элементов фильтров происходит за счет напора воды, смывая и удаляя загрязнения с поверхности фильтрующих элементов через промывочные отверстия фильтров в дренажную трубу, при этом подача воды в режиме промывки фильтрующих элементов в систему водоснабжения потребителей не прекращается.