Установка для очистки воды Советский патент 1992 года по МПК C02F1/44 G05D27/00 

1

(61)1608192

(21)4838377/26

(22) 16.06.90

(46) 23.09.92. Бюл. № 35

(71)Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики

(72)В.М.Гришков, А.В.Артамонов, А.Ю.Map- вин и Н.З.Марандюк

(56)Авторское свидетельство СССР № 1608192,кл. С 02 F1/44, 1989.

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

(57)Использование: изобретение относится к устройствам для получения особо чистой воды с применением ионного обмена и обратного осмоса. Сущность: установка для очистки воды имеет дополнительный фильтр ионного обмена с электроуправляе- мым клапаном, двумя дополнительными электроулравляемыми и четырьмя обратными клапанами, дополнительным насосом с магистралями всасывания и подачи реагента, магистралью сброса реагента, при этом дополнительный фильтр ионного обмена с электроуправляемым клапаном установлен

Изобретение относится к устройствам для получения особо чистой воды с применением ионного обмена и обратного осмоса и может быть использовано в различных областях промышленности и медицины.

В основном авт. св. № 1608192 описана установка для очистки воды, содержащая устройство подачи воды, последовательно соединенные блоки фильтров, включающие блок ионного обмена и блок обратного осмоса с разделительным аппаратом, насосом

параллельно основному, магистраль сброса реагента подсоединена к входам ионообменных фильтров за электроуправляемыми клапанами, дополнительные управляемые клапаны установлены в магистралях сброса реагента, магистраль подачи реагента подключена к выходам фильтров ионного обмена, обратные клапаны установлены по одному на каждом выходе фильтров ионного обмена и каждой магистрали подачи реагента; дополнительный насос выполнен в виде эжектора, выход которого соединен с напорной магистралью и магистралью подачи реагента, на всасывающей магистрали реагента и между магистралями входа и подачи реагента установлены электроуп- равляемые клапаны; установка снабжена датчиком насыщения ионнообменных фильтров и блоком управления электроуправляемыми клапанами блока ионного обмена, при этом датчик насыщения установлен на выходе ионнообменных фильтров и электрически связан с блоком управления электромагнитными клапанами блока ионного обмена. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

и линией концентрата, систему управления и напбрную магистраль.

Недостатком известной установки является неудобство эксплуатации, связанное с периодическим насыщением ионообменных фильтров, требующих демонтажа. При этом установка останэбпивается, по ней прекращается проток воды, образуются застойные зоны, в которых дополнительно развиваются микроорганизмы во время замены и регенерации фильтров, что требует

VJ

О

сэ САЗ

00

ю

при эксплуатации дополнительной обработки магистрали для получения стерильности. Целью изобретения является улучшение удобств эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что предложенная установка для очистки воды снабжена дополнительным фильтром ионного обмена с электроуправляемым клапа- на входе, двумя дополнительными электроуправляемыми и четырьм« збратны- ми клапанами, дополнительным насосом с магистралями всасывания и подачи реагента, магистралью сброса реагента, при этом дополнительный фильтр ионного обмена с электроуправляемым клапаном установлен параллельно основному, магистраль сброса реагента подсоединена к входам основного и дополнительного фильтров ионного обмена за электроуправляемыми клапанами, дополнительные электроуправляемые клапаны установлены в магистрали сброса реагента по входу обоих фильтров, магистраль подачи реагента подключена к выходам обоих фильтров ионного обмена, обратные клапаны установлены на выходе каждого фильтра ионного обмена и каждой магистрали подачи реагента соответственно,

Установка также снабжена дополнительным насосом, выполненным в виде эжектора, вход которого соединен с напорной магистралью, а выход с магистралью подачи реагента, на всасывающей магистрали эжектора и между магистралями входа в зжекторный насос и подачи реагента в ионообменные фильтры установлены электроуправляемые клапаны.

Установка имеет датчик насыщения ионообменных фильтров и блок управления электроуправляемыми клапанами, при этом датчик насыщения установлен на выходе ионообменных фильтров и электрически связан с блоком управления электроуправляемыми клапанами.

В предложенной установке повышено удобство эксплуатации путем создания возможности без демонтажа произвести регенерацию ионообменных фильтров при их поочередной работе.

Выполнение дополнительного насоса в виде эжектора позволяет использовать, энергию участвующего в очистке потока для проведения регенерации без использования энергии извне для привода насоса (например электродвигателя).

Снабжение установки датчиком насыщения с блоком управления позволяет пол- ностью автоматизировать процесс переключения ионообменных фильтров с режима очистки на регенерацию.

В итоге автоматическое переключение позволяет уменьшить габариты (объемы) монообменных фильтров, так как процесс их приведения в рабочее состояние автоматизирован. При отсутствии указанной автоматизации (ручном переключении на регенерацию) объем ионного фильтра выбирается обычно из учета предельного цикла насыщения.

0 Предложенная установка очистки воды соответствует критерию новизна и существенные отличия.

На чертеже представлена принципиальная схема установки очистки воды.

5 Установка для очистки воды состоит из устройства подачи воды, включающего водопроводную сеть 1, бак для исходной воды 2, насос подачи исходной воды 3, насос 4 с управляемым электроклапаном 5, уста0 новленным параллельно насосу 3, и переливной магистрали б с клапаном 7, подсоединенной к выходу насоса 3 и 4, бло-. ка фильтров грубой очистки воды песчаного 9 и угольного 10, блока ионообменых филь5 трое 1, включающего запорный элемент 1 с обводной магистралью 12, управляемыми злектроклапанами 13.14.15.16,17,18, два ионообменных фильтра 19 и 20, эжекторный насос 21, сливную магистраль 22, датчик

0 насыщения ионообменных фильтров солями жесткости 23 (Далее датчик насыщения 23), и блока обратноосмотического фильтра II. содержащего насос 24 с обрати JM клапаном 25 в байпасном канале 26, разделитель5 ный аппарат 27, линию слива концентрата 28 с переливным клапаном 29, управляемым электроклапаном 30 и дросселем 31.

Разделительный аппарат 27 снабжен выходной линией фильтрата 32, за которой

0 установлен бак 33 для сброса фильтрата и насос 34 раздачи очищенной воды. Насосы 3,4,24,34 и электроуправляемые клапаны 13,14,15,16,17,18,30 связаны электрически с системой управления 35. Датчик насыщения

5 23 связан электрически с блоком управления 36, который связан с системой управления 35.

Установка работает следующим образом.

0 Вода из сети 1 поступает в бак 2, откуда насосом 3 под давлением 2-6 кгс/см2 направляется в блоки фильтров 9,10,1,11. Пройдя очистку в фильтрах 9,10, вода поступает в управляющее устройство 11, переключаю5 щее потоки (см. авторское свидетельство № 1608192) и закрывающее обводную магистраль 12 и через электроклапан 13, открытый по команде системы управления 35, поступает в ионообменный фильтр 19 и далее через датчик насыщения 23 поступает на

вход насоса 24, который, создавая давление, обеспечивает протекание обратного осмоса в разделительном аппарате 27. Необходимый уровень давления в разделительном аппарате 27 поддерживается переливным клапаном 29, через который происходит слив концентрата с частью заторможенных на фильтре разделительного аппарата 27 элементов. Очищенная вода по порам фильтра разделительного аппарата 27 проходит в магистраль 32 далее в бак, из которого насосом 34 фильтрат направляется к потребителю.

При выключении установки по сигналу системы управления 35 происходит закрытие клапана 13, выключение привода насоса 24 и открытие клапана 30. При этом проток воды через фильтр ионной очистки 19 прекращается. Вода через запорный элемент 11 по обводной магистрали 12 поступает к насосу 24. Далее через обратный клапан 25 и обводную магистраль 26 вода направляется в разделительный аппарат 27, смачивает его фильтр и смывает с него заторможенные частицы и через открытый электроклапан 30 и дроссель 31 отводится в канализацию. Расход воды на смачивание (обычно не более 1 л/мин) регулируется дросселем 31. Излишки воды, подаваемой в напорную магистраль 8 насосом 3 через переливную магистраль б и клапан 7,сливаются в бак 2.

Так как насос 24 отключен и давление воды в разделительном аппарате 27 низкое, то процесс обратного осмоса с выделением фильтрата в магистраль 32 практически не происходит. При техническом обслуживании насоса 3 включается насос 4,

Работа блока ионообменных фильтров 1.

В блоке ионообменных фильтров 1 два ионообменных фильтра 19 и 20. Объектами управления являются электроклапаны 13,14,15,16,17,18, определяющие направление потока воды и соответственно режим работы ионообменных фильтров 19 и 20.

При работе ионообменного фильтра 19 открыт электроклапан 13, остальные Злек- троклапаны 14-18 закрыты. При выработке ресурса ионообменного фильтра 19 по команде датчика насыщения 23 подается электрический сигнал в блок управления 36, который через систему управления 35 закрывает электроклапан 13 и открывает электроклапан 15, включая в работу ионообменный фильтр 20, а ионообменный фильтр 19 отключается, чем обеспечивается непрерывность работы блока ионной очистки воды 1.

Регенерация ионообменных фильтров 109,20 проводится для восстановления их

работоспособности после выработки ресурса и проводится в два этапа при автоматическом управлении:

1.Промывка (потоком воды ионообмен- 5 нзя начинка фильтров 19 и 20 взрыхляется

для лучшей регенерации) в течение заданного времени.

2.Регенерация регенерирующим раствором в течение заданного времени.

10 При регенерации ионообменного фильтра 19 фильтр 20 находится в рабочем режиме. По команде системы управления 35, для промывки фильтра 19, открываются электроклапаны 15,17,14. По окончании 15 промывки электроклапан 17 закрывается, электроклапан 18 открывается и начинается режим регенерации. Время промывки и регенерации устанавливается таймерами системы управления. Потоком воды 1-2 л/мин 0 в эжекторный насос 21 всасывается концентрированный регенерирующий раствор из бака 37. В зжекторном насосе 21 за счет рассчетной эжекции струи образуется регенерирующий раствор необходимой концен- 5 трации, который поступает на выход ионообменного фильтра 19, и после прохождения ионообменного фильтра 19, через открытый электроклапан 14 направляется в сливную магистраль 22. После регенерации 0 ионообменного фильтра 19 поступает команда системы управления 35 на закрытие электроклапанов 14 и 18 и ионообменный фильтр 19 становится в режим ожидания.

При выработке ресурса ионообменного 5 фильтра 20 по команде датчика насыщения 23 подается электрический сигнал в блок управления 36, который через систему управления 35 закрывает эяектроклапан 15 и открывает электроклапан 13, включая в ра- 0 боту ионообменный фильтр 19 через который вода подается потребителю

При регенерации ионообменного фильтра 20 фильтр 19 находится в рабочем режиме. По команде системы управления 35, 5 для промывки фильтра 20, открываются элек-троклапаны 13,16,17. По окончании промывки электроклапан 17 закрывается, электроклапан 18 открывается и начинается режим регенерации.

0 Регенерация ионообменного фильтра 20 производится также, как и ионообменного фильтра 19. По окончании регенерации поступает команда системы управления 35 на закрытие электроклапанов 16 и 18 и 5 ионообменный фильтр 20 становится в режим ожидания Время работы ионообменных фильтров 19 и 20 намного больше времени их регенерации

Датчик насыщения 23 служит управляющим элементом автоматического переключения ионообменных фильтров 19 и 20 и их Последующей регенерации, Работа датчика насыщения 23 основана на пороговой (допустимой) концентрации солей жесткости в проходящей через проточную часть датчика насыщения 23 воды. Использование изобретения позволяет обеспечить безостановочную работу блока ионообменных фильтров 1, что увеличивает безостановочный срок службы установки для очистки воды; обеспечить регенерацию ионообменных фильтров 19 и 20 в процессе работы блока ионообменных фильтров I; повысить надежность установки для очистки воды за Счет продления срока службы ионообменных фильтров 19 и 20 в связи со своевременной их регенерацией, что обеспечивается датчиком насыщения 23.

Формула изобретения 1. Установка для очистки воды по авт.св. Nfe 1609192,отличающаяся тем,что,с целью улучшения условий эксплуатации, она снабжена дополнительным фильтром ионного обмена с электроуправляемым фильтром, двумя дополнительными элект- роуправляемыми и четырьмя обратными клапанами, дополнительным насосом с магистралями всасывания и подачи реагента, магистралью сброса реагента, при этом дополнительный фильтр ионного обмена с

электроуправляемым клапаном установлен параллельно основному, магистраль сброса реагента подсоединена к входам основного и дополнительного фильтров ионного обмена за электроуправляемыми

клапанами, дополнительные электроуправляемые клапаны установлены в магистрали

сброса реагента по входу обоих фильтров,

магистраль подачи реагента подключена к

выходам обоих фильтров ионного обмена, обратные клапаны установлены на выходе каждого фильтра ионного обмена и каждой магистрали подачи реагента соответственно.

2. Установка по п. 1,отличающаяс я тем, что дополнительный насос выполнен в виде эжектора, выход которого соединен с напорной магистралью и магистралью подачи реагента, на всасывающей магистрали реагента и между магистралями входа и подачи реагента установлены электроуп- раеляемые клапаны.

3. Установка по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю- щ а с я тем, что она снабжена датчиком

насыщения ионообменных фильтров и блоком управления электроуправляемыми клапанами, при этом датчик насыщения установлен на выходе ионообменных фильтров и электрически связан с блоком управлений электбоулравляемыми клапанами.

п 1л гг г« t n л