CZ61793A3 - Potable water treating apparatus - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká přístroje na úpravu pitné vody podle předvýznakové části hlavního patentového nároku. Dosavadní stav techniky

Zařízení na úpravu pitné vody tohoto druhu je po- psáno v DE 37 34 600 02. Membrána pro obrácenou osmo zu,která je pod tlakem, například pod obvyklým tlakem vody z vodovodu 6 barů, plní tlakový zásobník, ve kterém se potom nachází vyčištěná voda určená pro spotřebu.Při tom se v principu jedná o to, že výrobní množství a kvalita permeátu jsou ve velké míře závislé na účinném rozdílu tlaku, který působí na jedné a na druhé straně membrány . Čím je rozdíl tlaku menší, tím horší je kvalita a tím menší je výrobní množství.

Nad náplní tlakového zásobníku působí na membránu pro obrácenou osmózu, dále nazývanou krátce Boise dul zvyšující se tlak a je proto již známo,že se do přívodního potrubí pro surovou vodu a do potrubí mezi B0-modul a tlakový zásobník zařazuje hydraulický odpojovači ventil , který pracuje tak, že odpojuje zařízení, když působí již jen asi 1,2 až 2 bary rozdílového tlaku nad BO-modulem.

Pokusy ukázaly,že systémy, které patří ke stavu techniky, vyrobí více než 90 litrů odpadní vody,když mají naplnit tlakový zásobník 10 litry vyčištěné vo dy. Tento postup si vyžaduje téměř pět hodin. Odběr vody v množství 2 litrů se vyrovná opět teprve po třech hodinách .Při tom. odpadá 57 litrů .odpadní vody, což odpovídá výtěžku již jen 3,4 ý>·

Vzhledem k tomu, že při obrácené osrnoze závisí výrobní množství a kvalita permeátu ve velké míře na účin ném rozdílovém tlaku, klade si vanález za základní úlohu,vyrobit zařízení pro úpravu pitné vody, u něhož na straně permeátuRO-modulu nevznikne žádný protitlak,který by stál za zmínku, přičemž ale přesto pracuje sys tém s tlakovým zásobníkem na straně dodávky.

Podstata vynálezu

Tato úloha,kterou si vynález položil za základ je vyřešena naukou uvedenou v hlavním patentovém nároku.

Výhodná vytvoření jsou vysvětlena v podnárocích.

Jinými slovy řečeno, navrhuje se, aby se vyčištěná voda, tedy tak zvaný permeát, dopravovala do tlakového zásobníku čerpalem, aniž by na výstupu membrány vznikl protitlak, který by stál za zmínku · Toto ře šení se nejjednodušším způsobem dosáhne tím, že se jako hnací energie pro čerpadlo permeátu využije přívodní tlak, který působí na odpadní vodu nebo koncentrát RO-modulu. Čerpadlo permeátu je při tom s výhodou tvořeno membránovým čerpadlem. Komora čerpadla jímá permeát vytékající pod tlakem z RO-modulu ,přičemž se membránové čerpadlo pomalu prohýbá do jednoho směru. Jestliže toto prohnutí membrány urazí svou nejdelší a nastavitelnou cestu , působí na zarážku,pomocí níž se uzavře ventil na udržováno' tlaku zařazený do odtokového potrubí koncentrátu za čerpadlem. Ventil na udržování tlaku, zařazený mezi RO-modul a čerpdlo permeátu, je buci. chtěně netěsný , takže se na pracovní straně čerpadla permeátu vytvoří tlak převyšující dynamiclcý tlak nebo se zde zařazený ventil na udržování tlaku otevře,takže se potom tímto tlak zavede do pracovní strany čerpadla·

Tím se vyklenutá membrána vyklene v opačném směru a působí nyní í jako čerpadlo,které vodu-permeát, nahromaděnou v čerpací straně čerpadla permeátu - odpovídajícím potrubím do tlakového zásobníku. Současně uzavírá zpětný ventil zařazený v potrubí vedoucím od EO-modulu k čerpací etraně čerpadla permeátu.

Aby se zabránilo tomu, aby se během $ fáze čerpá ní nevytvořil na straně permeátu EO-modulu vyšší dynamický tlak,může se podle dalšího znaku vynálezu vestavět do potrubí mezí EO-modulem a čerpací stranou čerpadla permeátu mezizásobník. Tento mezizásobník jímá během fáze čerpání permeát vytékající z E0modulu.

U popsané formy provedení se tlakový zásobník plní až do tlaku v potrubí,pomocí něhož se systém provozuje. Na straně permeátu EO-modulu vzniká sice u konce plnění v důsledku malého tlakového rozdílu mezi zásobníkem a tlakem v potrubí nepatrný protitlak, který je ale zanedbatelný. Vypnutí systému se dosáhne tím, že se membránové čerpadlo v důsledku vyrovnání tlaku na obou stranách již nepohybuje.

Tím se výše popsané ovládání ventilů udržujících tlak přeruší.

Nedostatek výše popsaného systému spočívá v tom, že se jakékoliv malé množství odebrané z tlakového zásobníku ihned opět vyrobí.Vzhledem k tomu,že se během prvních 10 až 15 minut pracovního způsobu obrácené osmozy nevyrobí žádná optimální voda,vede konstantní odběr -množství menších než půl litru k pomalému zhoršování kvality vody v zásobním tanku.

-4Aby se tento nedostatek odstranil, navrhuje se po dle dalšího znaku vynálezu, aby se do přívodního potrubí pro surovou vodu, vedoucího k SO-modulu a do potrubí mezi čerpadlo permeátua tlakový zásobník vložil hy draulicky ovládaný odpojovači ventil. Tento hydraulický ovládaný odpojovači ventil uzavírá přívod vody k SO-modulu ,když se tlak v zásobníku přiblížil k určitému rozdílu s ohledem na úroveň tlaku v potrubí, například na rozdíl 1,2 až 2 barů. Poté co se v důsledku odběru vody snížil tlak v zásobníku asi o 1 bar,uvolní se opět přívod surové vody.

Přehled obrázků na výkrese

Příklad provedení vynálezu je dále blíže vysvětlen pomocí schéma zapojení.

Příklady provedení vynálezu

Na výkrese je znázorněno přívodní potrubí 17 pro surovou vodu, do něhož je zařazen předčišíovací filtr 1. Toto přívodní potrubí 17 pro surovou vodu ,které je například pod tlakem v potrubí 6 barů, vede ke vstup straně reverzního modulu 2 osmózy.

Tento HÓ-modul 2 je na protilehlé straně opatřen výtokovým potrubím 12 pro permeát,které vede k čerpadlu 4 permeátu. Mezi SO-modulem 2 a čerpadlem 4 permeátu je zařazen mezizásobník 19 a kromě toho zpětný ventil 10, který otevírá ve směru toku EO-modul 2 k čerpadlu 4 permeátu,přičemž tento zpětný ventil 10 může být vestavěn i do čerpadla 4 permeátu.Od čerpadla 4 permeátu vede potrubí 14 pro permeát ke tlakovému zásobníku £ a odtud přes dočišbovací filtr 8 k odtoku 2. ·

Do tohoto potrubí 14 pro permeát je přímo po opuštění čerpadla 4 permeátu nebo uvnitř čerpadla per-5meátu zabudován zpětný ventil 11 otevírající se jen ve směru toku k tlakovému zásobníku 7 .

Čerpadlo 4 permeátu vykazuje čerpací stranu £ a pracovní stranu 6, přičemž tyto oba prostory jsou od se be odděleny membránou 21» Na pracovní stranu 6 navazuje přívodní potrubí 15 pro koncentrát, do něhož je u znázorněného příkladu provedení zařazen definovaně netěsný ventil 2 na udržování tlaku a dále navazuje na pracovní stranu 6 odtokové potrubí 16. do něhož je rovněž vložen ventil 18 pro udržování tlaku»

Dále může být do potrubí 17 pro surovou vodu a do potrubí 14 pro permeát zařazen hydraulický odpojovači ventil 20 nebo spínač rozdílového tlaku,takže při určitém, volitelném rozdílovém tlaku mezi tlakem v přívodním potrubí 17 pro surovou vodu a tlakem v tlakovém zásobníku £ popřípadě ve vedení 1» se zařízení vypojíZpůsob práce znázorněného zařízení je následující:

lermeát vytékající z HO-modulu 2 potrubím 12 je téměř prostý tlaku a teče otevřeným zpětným ventilem 10 do čerpací strany £ čerpadla 4 permeátu a působí zde vyklenutí membrány 21, znázorněné v nulové poloze, působením malého dynamického tlaku, do leva. Jakmile membrána 21 urazí svou nastavenou,nejdelší dráhu,uzavře pomocí mechanického, elektrického nebo hydraulického zařízení ventil 18 na udržování tlaku,který byl dosud otevřený,takže nyní může na pracovní straně 6 čerpadla 4 permeátu vzniknout pracovní tlak. Tím se membrána 21 v čerpadlu 4 permeátu pohne do prava a per meát,přítomný na straně £ čerpání se dopravuje zpět ným ventilem 11 do potrubí 14 pro permeát a tím do tla-6kového zásobníku £ · Jakmile mambréna urazí svou nejdelší dráhu do prava, přepne se opět spínací zařízení, takže se nyní ventil 2 na- udržování tlaku zavře a otevře se ventil 18 na udržování tlaku, takže nyní se při přívodu tlaku k čerpací straně £ př®s potrubí 12 mem brána 21 může opět pohybovat do druhého směru a tím odvádět koncentrát nacházející se na pracovní straně 6 do odtokového potrubí 16 .

Mezizásobník 12 slouží pro jímání permeátu vytékajícího z £0-modulu 2 při zavřeném ventilu 10, takže £0-modul 2 může pracovat i během fáze čerpání a na strahě permeátu EQ-modulu 2 se nemůže vytvořit žádný vyšší dynamický tlak»

Claims (4)

1. PATENTOVĚ BÁBOU

   1. Přístroj na úpravu pitné vody s modulem reverzní osmózy /RO-modul/ a ventilem na udržování tlaku uspořádaným v odtoku koncentrátu , jakož i tlakovým zásobníkem jakožto zásobníkem permeátu , v y z n ač u j í c í se tím , že permeát vytékající z RO-modulu /2/ se dopravuje přerušovaně čerpadlem /4/ permeátu poháněným koncentrátem,který je v potrubí pod tlakem do tlakového zásobníku /7/.
2. 2. Přístroj na úpravu pitné vody podle nároku 1, vyznačující se tím , že mámembránové čerpadlo jako čerpadlo /4/ permeátu,k jehož čerpací straně /5/ se připojuje vždy za mezivřazení zpětného ventilu /10,11/ jedno potrubí /12,14/ vedoucí k RO-modulu /2/ a jedno potrubí /12,14/ vedoucí k tlakovému zásobníku /7/, zatím co k pracovní straně /6/ čerpadla /4/ permeátu je připojeno jedno potrubí /15/ vedoucí od RO-modulu /2/ a jedno odtokové potrubí /16/, které vykazují po jednom ventilu /3,18/ pro udržení tlaku.
3. 3. Přístroj na úpravu pitné vody podle nároku 1, nebo 2,vyznačující se tím , že má hydraulický odpojovači ventil /20/, který je zařazen do přívodního potrubí /17/ pro surovou vodu a do potrubí /14/ vedoucím od čerpadla /4/ permeátu ke tlakovému zásobníku ../7/.
4. 4. Přístroj na úpravu pitné vody podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 3 ,vyznačuj í_r

   -8cí se tím , že mámezizásobník /19/ mezi EO modulem /2/ a čerpadlem /4/ permeátu.