CN204884381U - 可视化反渗透纯水系统教学设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可视化反渗透纯水系统教学设备，主要包括通过透明管路连接的原水箱、进水泵、初级过滤器、一级高压泵、一级反渗透膜装置、一级纯水箱和二级高压泵，二级高压泵的出水分为两路，一路经活性炭过滤器进入一级储水箱，另一路经二级反渗透膜装置进入二级储水箱。本实用新型采用透明管路连接各级装置，并采用控制器和显示屏将纯水生产过程的动态PID控制流程图和各工艺参数进行显示，使得纯水生产过程中水的走向及水质的变化清晰可见，变抽象为直观，让学生将实物与流程图相结合，直接看清水的走向、对比进水水质和出水水质，加深对反渗透纯水系统相关知识的理解。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种纯水系统教学设备，尤其涉及一种可视化反渗透纯水系统教学设备，用于纯水系统的辅助教学演示和实验实训。
背景技术
“反渗透技术”是中等职业学校环境监测技术专业《水质监测与治理》的核心教学内容之一。同时纯水是各类化学分析和仪器分析所必须的基本溶剂或清洗液体。对于中等职业学校的学生理解能力和空间想象能力较弱，在教学中，教师很难讲透反渗透水处理技术的原理和反渗透装置的构造，这是因为：
1、若采用反渗透装置的结构原理图来讲解，要求学生具有良好的识图能力与空间想象能力，而中职学生很难根据结构原理图理解“反渗透装置”的内部结构与工作原理，这对学生的要求较高。
2、若采用反渗透装置的实物进行讲解，又由于现有的“反渗透纯水系统”实物其外壳和管道均为不锈钢，不透明，学生无法直观地观察到废水的纯化过程。
经调查市场上暂无相关示教仪，因此，我们有必要发明一种变抽象为直观可视的方案来简化反渗透水处理技术的教学过程，使学生加深对所学知识的理解，有效地提高课堂教学效果。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有“可视性、可体验性”、利于提高课堂教学和实验效果的可视化反渗透纯水系统教学设备。
本实用新型的可视化反渗透纯水系统教学设备，包括通过透明管路依次连接的原水箱、第一手动阀、进水泵、第二手动阀、初级过滤器、第三手动阀、一级高压泵、第四手动阀、一级进水电导率测定仪、一级反渗透膜装置、一级产水电导率测定仪、第一流量计、一级纯水箱、第五手动阀和二级高压泵，二级高压泵的透明出水管连接第六手动阀后分为两路，一路与活性炭过滤器的进水口连接，另一路连接二级反渗透膜装置的进水口，活性炭过滤器的出水口通过透明管路连接一级储水箱，二级反渗透膜装置的出水口通过透明管路与二级产水电导率测定仪、第二流量计和第二储水箱依次相连；原水箱中设有第一液位计，二级储水箱中设有第二液位计，所述的第一液位计、第二液位计、进水泵、一级高压泵、一级进水电导率测定仪、一级产水电导率测定仪、第一流量计、二级高压泵、二级产水电导率测定仪和第二流量计均与控制器连接，控制器与显示屏相连，显示屏用于显示动态PID控制流程图和工艺参数。
上述技术方案中，所述的初级过滤器为两级滤芯串联而成，其中一级滤芯采用10μmPP棉过滤器，二级滤芯采用5μmPP棉过滤器。采用这样的结构不仅可过滤掉水中的泥沙、悬浮物、胶体和杂质等，还可以深层次的吸附水中的巽色、巽味、卤代烃及有机物等对人体有害的物质。
所述的控制器通常为PID控制器。
其工作原理：自来水进入原水箱，由进水泵将自来水原水输送通过初级过滤器，过滤后再经一级高压泵输送进入一级反渗透膜装置，产水通过管路进入一级纯水箱，一级纯水箱中的水再通过二级高压泵后分为两路，一路输送进入活性炭过滤器，经过滤后储存在一级储水箱中，可以作为饮用水直接饮用，另一路被输送入二级反渗透膜装置，产水进入二级储水箱中，可作为实验室用水。
一级高压泵和一级反渗透膜装置之间设置一级进水电导率测定仪，用于测定进水水质的电导率，一级反渗透膜装置和一级纯水箱之间设置一级产水电导率测定仪，用于测定饮用水出水水质的电导率。二级反渗透膜装置和二级储水箱之间设置二级产水电导率测定仪，用于测定实验室用水出水水质的电导率。控制器将各电导率、流量信息及液位信息显示于显示屏上，此外还可将纯水生产系统的动态PID控制流程图进行显示。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的教学设备采用透明管路连接各级装置，并采用控制器和显示屏将纯水生产过程的动态PID控制流程图和各工艺参数进行显示，使得纯水生产过程中水的走向及水质的变化清晰可见，变抽象为直观，让学生将实物与流程图相结合，直接看清水的走向、对比进水水质和出水水质，加深对反渗透纯水系统相关知识的理解，且采用本实用新型的教学设备可增强教学过程的趣味性，提高学生的课堂参与度与学习积极性，有利于提高教学效果。
附图说明
图1是可视化反渗透纯水系统教学设备的结构示意图。
图中：1.原水箱，2.进水泵，3.一级滤芯，4二级滤芯，5.一级高压泵，6.一级反渗透膜装置，7.一级纯水箱，8.二级高压泵，9.二级反渗透膜装置，10.活性炭过滤器，11.二级储水箱，12.一级进水电导率测定仪，13.一级产水电导率测定仪，14.二级产水电导率测定仪，15.第二流量计，16.第一液位计，17.第一手动阀，18.第二手动阀，19.第三手动阀，20.第四手动阀，21.第一流量计，22.第五手动阀，23.第六手动阀，24.第二液位计，25.一级储水箱，26.控制器，27.显示屏，28.初级过滤器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
参照图1，本实用新型的可视化反渗透纯水系统教学设备，包括通过透明管路依次连接的原水箱1、第一手动阀17、进水泵2、第二手动阀18、初级过滤器28、第三手动阀19、一级高压泵5、第四手动阀20、一级进水电导率测定仪12、一级反渗透膜装置6、一级产水电导率测定仪13、第一流量计21、一级纯水箱7、第五手动阀22和二级高压泵8，二级高压泵8的透明出水管连接第六手动阀23后分为两路，一路与活性炭过滤器10的进水口连接，另一路连接二级反渗透膜装置9的进水口，活性炭过滤器10的出水口通过透明管路连接一级储水箱25，二级反渗透膜装置9的出水口通过透明管路与二级产水电导率测定仪14、第二流量计15和第二储水箱11依次相连；原水箱1中设有第一液位计16，二级储水箱11中设有第二液位计24，所述的第一液位计16、第二液位计24、进水泵2、一级高压泵5、一级进水电导率测定仪12、一级产水电导率测定仪13、第一流量计21、二级高压泵8、二级产水电导率测定仪14和第二流量计15均与控制器26连接，控制器26与显示屏27相连，显示屏27用于显示动态PID控制流程图和工艺参数。
上述技术方案中，所述的初级过滤器28为两级滤芯串联而成，其中一级滤芯3为10μmPP棉过滤器，二级滤芯4为5μmPP棉过滤器。
所述的控制器26为PID控制器。
其具体工作过程为：自来水或废水通过透明管路进入原水箱1，由进水泵2将原水箱1中的原水经透明管道输送通过两级串联的PP滤芯3、4，过滤水中之泥沙、悬浮物、胶体、杂质等，深层次吸附水中之巽色、巽味、卤代烃及有机物等人体有害的物质，PP滤芯可以拆卸，可以让学生看到由浑浊变为澄清的过程，也可以让学生看到滤芯上被截留的悬浮颗粒。由PP滤芯4出来的水经透明管路由一级高压泵5输送进入一级反渗透膜装置6，一级高压泵5可以手动控制亦可在显示屏上通过PID控制器26自动控制。产水通过透明管路进入不锈钢的一级纯水箱7，一级纯水箱7中的水通过二级高压泵8后一部分经透明管路输送进入活性炭过滤器10后储存在一级储水箱中成为饮用水，二级高压泵8中出来的另一部分水经透明管路输送进入二级反渗透膜装置9，二级高压泵可以手动控制亦可在显示屏上通过PID控制器26自动控制，经二级反渗透膜装置9反渗透作用后的水通过透明管路进入二级储水箱11后成为实验室用水。
电导率是水质监测的重要指标，本装置在一级高压泵5和一级反渗透膜装置6之间装有一级进水电导率测定仪12，用于测定进水水质的电导率，一级反渗透膜装置6和一级纯水箱7之间有一级出水电导率测定仪13，用于测定饮用水出水水质的电导率。二级反渗透膜装置9和二级储水箱11之间有二级出水电导率测定仪14，用于测定实验用水出水水质的电导率。
其中，进水泵2、一级高压泵5、二级高压泵8均由PID控制器控制，教师可以依据实验教学的需要在触摸屏27上设置运行参数和控制方式，且可以在触摸屏27上直接看到各设备的运行状态，从而使教学与生产对接，达到做中学，学中悟的目的。
Claims (3)
1.可视化反渗透纯水系统教学设备，其特征在于，包括通过透明管路依次连接的原水箱（1）、第一手动阀（17）、进水泵（2）、第二手动阀（18）、初级过滤器（28）、第三手动阀（19）、一级高压泵（5）、第四手动阀（20）、一级进水电导率测定仪（12）、一级反渗透膜装置（6）、一级产水电导率测定仪（13）、第一流量计（21）、一级纯水箱（7）、第五手动阀（22）和二级高压泵（8），二级高压泵（8）的透明出水管连接第六手动阀（23）后分为两路，一路与活性炭过滤器（10）的进水口连接，另一路连接二级反渗透膜装置（9）的进水口，活性炭过滤器（10）的出水口通过透明管路连接一级储水箱（25），二级反渗透膜装置（9）的出水口通过透明管路与二级产水电导率测定仪（14）、第二流量计（15）和第二储水箱（11）依次相连；原水箱（1）中设有第一液位计（16），二级储水箱（11）中设有第二液位计（24），所述的第一液位计（16）、第二液位计（24）、进水泵（2）、一级高压泵（5）、一级进水电导率测定仪（12）、一级产水电导率测定仪（13）、第一流量计（21）、二级高压泵（8）、二级产水电导率测定仪（14）和第二流量计（15）均与控制器（26）连接，控制器（26）与显示屏（27）相连，显示屏（27）用于显示动态PID控制流程图和工艺参数。
2.根据权利要求1所述的可视化反渗透纯水系统教学设备，其特征在于，所述的初级过滤器（28）为两级滤芯串联而成，其中一级滤芯（3）为10μmPP棉过滤器，二级滤芯（4）为5μmPP棉过滤器。
3.根据权利要求1所述的可视化反渗透纯水系统教学设备，其特征在于，所述的控制器（26）为PID控制器。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105938675A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-09-14 | 宁波欧琳厨具有限公司 | 一种反渗透演示机 |
| CN106067274A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-11-02 | 伊美特(上海)环保科技股份有限公司 | 便携式净水器演示装置 |
| CN110156221A (zh) * | 2018-02-14 | 2019-08-23 | 湖州市腾跃环保科技有限公司 | 一体化的智能型超纯水系统 |
| CN112275021A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-29 | 费斯托教学股份有限公司 | 沙过滤模拟设备 |
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- 2015-06-24 CN CN201520436526.4U patent/CN204884381U/zh not_active Expired - Fee Related
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