EA017783B1 - Plant for water purification - Google Patents
Plant for water purification Download PDFInfo
- Publication number
- EA017783B1 EA017783B1 EA201101710A EA201101710A EA017783B1 EA 017783 B1 EA017783 B1 EA 017783B1 EA 201101710 A EA201101710 A EA 201101710A EA 201101710 A EA201101710 A EA 201101710A EA 017783 B1 EA017783 B1 EA 017783B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- water
- working capacity
- freezing
- ice
- working
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для очистки воды в бытовых условиях, улучшающим ее биологические свойства путем удаления растворимых в ней органических примесей, солей, канцерогенных и мутагенных веществ и газов путем фазового разделения исходной воды с примесями методом кристаллизации вымораживанием в замкнутом объеме на чистую воду и воду с примесями и может быть использована в быту, пищевой промышленности и медицине.The invention relates to a device for water purification in domestic conditions, improving its biological properties by removing soluble organic impurities, salts, carcinogenic and mutagenic substances and gases by phase separation of the source water with impurities by crystallization by freezing in a closed volume into clean water and water with impurities and can be used in everyday life, food industry and medicine.
Известна установка для очистки воды, содержащая емкость для неочищенной воды, установленный в емкости теплообменник для отвода тепла и намораживания льда, средства для нагрева и оттаивания льда, морозильный агрегат с системой его охлаждения, трубопровод с вентилем для слива воды с примесями, трубопровод с вентилем для слива талой воды (патент РФ № 2274607, МПК С02Р 1/22, опубл. 20.04.2006). Теплообменник выполнен по форме многоступенчатого змеевика, расположенного в верхней части емкости по высоте примерно 1/3-2/3 высоты емкости на расстоянии 2-5 см относительно верхнего основания емкости и симметрично относительно ее боковой поверхности с зазором, обеспечивающим возможность объемного намораживания льда в воде вокруг змеевика до размера, не перекрывающего при кристаллизации льдом этот зазор. Емкость снабжена термоизоляционной крышкой и уплотнением, трубопровод для слива воды с примесями установлен в самом сечении конического дна емкости, трубопровод для слива талой воды установлен внизу выше конического дна емкости на 0,5-2 см. Установка снабжена фильтром тонкой очистки с водоотводящей трубкой с вентилем и насосом для циркуляции и перекачки талой воды под давлением через фильтр тонкой очистки.A known installation for water purification, containing a container for untreated water, a heat exchanger installed in the tank for heat removal and ice freezing, means for heating and thawing ice, a freezing unit with a cooling system, a pipeline with a valve for draining water with impurities, a pipeline with a valve for drain of melt water (RF patent No. 2274607, IPC С02Р 1/22, publ. 04/20/2006). The heat exchanger is made in the form of a multi-stage coil located in the upper part of the tank at a height of about 1 / 3-2 / 3 of the tank height at a distance of 2-5 cm relative to the upper base of the tank and symmetrically relative to its side surface with a gap that allows volumetric freezing of ice in water around the coil to a size that does not overlap this gap during ice crystallization. The tank is equipped with a heat-insulating cover and seal, the pipeline for draining water with impurities is installed in the cross section of the conical bottom of the tank, the pipeline for draining melt water is installed below 0.5-2 cm above the conical bottom of the tank. The unit is equipped with a fine filter with a drain pipe with a valve and a pump for circulating and pumping melt water under pressure through a fine filter.
Известно другое устройство для получения методом пристеночной кристаллизации питьевой воды с пониженной концентрацией растворенных солей и улучшенной структурой воды, обогащенной кислородом (патент на полезную модель № 51612, МПК С02Р 1/22, опубл. 27.02.2006), состоящее из вертикально расположенного цилиндрического металлического герметичного бака для воды, с внешних боковых сторон которого без контакта с баком установлены змеевик холодильного агрегата и блоки нагревательной установки, закрытые снаружи как теплозащитной, так и внешней оболочками, бак в верхней части снабжен входной трубой для воды, выходящей из блока механической очистки воды, а в нижней части бака установлена съемная герметичная крышка с вмонтированной в нее выходной трубой с вентилем и переключателем потока воды.There is another device for producing by method of near-wall crystallization of drinking water with a reduced concentration of dissolved salts and an improved structure of oxygen-enriched water (utility model patent No. 51612, IPC С02Р 1/22, publ. 02.27.2006), consisting of a vertically arranged cylindrical metal hermetic a water tank, on the outer sides of which, without contact with the tank, a refrigeration unit coil and heating unit blocks are installed that are closed on the outside of both the heat-shielding and the outer shell Ami, the tank in the upper part is equipped with an inlet pipe for water exiting the mechanical water treatment unit, and in the lower part of the tank there is a removable sealed lid with an outlet pipe mounted in it with a valve and a water flow switch.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является аппарат для очистки воды (патент на полезную модель № 99477, МПК С02Р 1/22, опубл. 20.11.2010), включающий рабочую емкость, средства для замораживания воды и плавления льда с термоэлементами и узел для слива очищенной и загрязненной воды. Боковая стенка рабочей емкости выполнена монолитной или с кольцевой полостью внутри, заполненной или имеющей возможность ее заполнения жидкостью с температурой замерзания ниже температуры замораживания воды, и имеет теплопроводность не ниже теплопроводности очищаемой воды, а термоэлементы средств для замораживания воды и плавления льда расположены на наружной поверхности боковой стенки рабочей емкости, или внутри ее тела, или внутри ее кольцевой полости. Боковая стенка рабочей емкости, выполненная монолитной или с полостью, заполненной жидкостью, имеет массу не менее 1/2 массы обрабатываемой воды. Жидкость в кольцевой полости боковой стенки рабочей емкости имеет температуру замерзания не выше -10°С. Аппарат имеет термостатированный кожух, расположенный вокруг рабочей емкости и снабжен электронным блоком управления замораживанием воды, плавлением льда и сливом воды, соединенным с электромагнитными клапанами узла для слива очищенной и загрязненной воды и переключателями средств для замораживания воды и плавления льда.The closest analogue (prototype) is an apparatus for water purification (patent for utility model No. 99477, IPC С02Р 1/22, publ. 11/20/2010), including a working tank, means for freezing water and melting ice with thermocouples and a unit for cleaning the drained and polluted water. The side wall of the working tank is made monolithic or with an annular cavity inside, filled with or having the possibility of filling it with a liquid with a freezing temperature below the freezing temperature of water, and has a thermal conductivity not lower than the thermal conductivity of the water being purified, and the thermocouples of the means for freezing water and melting ice are located on the outer surface of the side the walls of the working tank, either inside her body, or inside her annular cavity. The side wall of the working tank, made in monolithic or with a cavity filled with liquid, has a mass of at least 1/2 the mass of the treated water. The liquid in the annular cavity of the side wall of the working vessel has a freezing point of no higher than -10 ° C. The device has a thermostated casing located around the working tank and is equipped with an electronic control unit for freezing water, melting ice and draining water, connected to the electromagnetic valves of the unit for draining purified and contaminated water and switches for freezing water and melting ice.
Основными недостатками приведенных выше аналогов и аппарата-прототипа является длительное время очистки воды вследствие того, что в период формирования слоя льда от стенок емкости к ее центру охлаждение воды осуществляется в статическом состоянии (без принудительного перемешивания), при котором недостаточен ее тепломассообмен, что увеличивает время получения слоя чистого льда и, таким образом, общее время очистки воды. При этом качество очистки воды от примесей ухудшается по мере увеличения толщины слоя льда, который становится матовым (непрозрачным) вследствие прикрепления к поверхности льда пузырьков газа с сорбированными на них органическими и неорганическими примесями, а также вследствие увеличения концентрации растворенных в воде примесей, отвод которых от границы раздела фаз осуществляется за счет диффузии. Ограничение скорости замораживания льда с достаточной степенью очистки связано с тем, что при увеличении отводимой удельной мощности (а соответственно скорости фронта кристаллизации) увеличивается количество вымораживаемых из воды примесей в единицу времени. Вследствие чего увеличивается концентрация растворенных примесей на фронте кристаллизации (границе раздела фаз). Что приводит к увеличению диффузионного потока растворенных примесей (в том числе газообразных) от фронта кристаллизации к внутренним слоям воды. В результате устанавливается новое равновесное состояние с более высокой концентрацией растворенных примесей на фронте кристаллизации. При последующем увеличении скорости замораживания (а также при увеличении доли замороженной воды) концентрация примесей на фронте достигнет порогового значения, при котором примеси будут обратно вмораживаться в лед, тем самым ухудшая его качество очистки. Также к недостаткам приведенных аналогов можно отнести образование шуги в начале этапа заморозки воды. Образование шуги в этих аппаратах вызвано тем, что условия охлаждения воды (недостаточная удельная мощность теплоотвода, вследствие чего температура близка к однородной по всемуThe main disadvantages of the above analogues and the prototype apparatus is the long time for water purification due to the fact that during the formation of the ice layer from the walls of the tank to its center, the water is cooled in a static state (without forced mixing), in which its heat and mass transfer is insufficient, which increases the time obtaining a layer of pure ice and, thus, the total time of water purification. At the same time, the quality of water purification from impurities deteriorates as the thickness of the ice layer increases, which becomes dull (opaque) due to the attachment of gas bubbles to the ice surface with organic and inorganic impurities adsorbed on them, as well as due to an increase in the concentration of impurities dissolved in water, the removal of which from the phase boundary is due to diffusion. The limitation of the speed of freezing ice with a sufficient degree of purification is due to the fact that with an increase in the specific power output (and, accordingly, the speed of the crystallization front), the amount of impurities frozen out of water per unit time increases. As a result, the concentration of dissolved impurities at the crystallization front (phase boundary) increases. This leads to an increase in the diffusion flux of dissolved impurities (including gaseous) from the crystallization front to the inner layers of water. As a result, a new equilibrium state is established with a higher concentration of dissolved impurities at the crystallization front. With a subsequent increase in the freezing rate (as well as with an increase in the fraction of frozen water), the concentration of impurities at the front reaches a threshold value at which the impurities will be frozen back into ice, thereby deteriorating its quality of cleaning. Also the disadvantages of the above analogues include the formation of sludge at the beginning of the stage of freezing water. The formation of sludge in these devices is due to the fact that the conditions of water cooling (insufficient specific heat removal capacity, as a result of which the temperature is close to uniform throughout
- 1 017783 объему воды в силу ее теплопроводности) позволяют достичь отрицательной температуры жидкой фазы (переохлажденное состояние воды). При образовании шуги температура системы скачкообразно поднимается до 0°С, при этом кристаллики льда (шуга) образуются по всему объему переохлажденной воды, далее процесс намораживания льда идет при температуре 0°С. Величина переохлаждения воды в этих аппаратах достигает 0,5-1,0 К. Появление шуги отрицательно влияет на качество очистки льда в силу того, что шуга формирует полости, стенки которых препятствуют удалению примесей из замерзающей воды, находящейся в этих полостях.- 1 017783 water volume due to its thermal conductivity) allow to achieve a negative temperature of the liquid phase (supercooled state of water). During the formation of a sludge, the temperature of the system rises abruptly to 0 ° С, while ice crystals (sludge) are formed throughout the entire volume of supercooled water, then the process of ice freezing proceeds at a temperature of 0 ° С. The magnitude of the supercooling of water in these devices reaches 0.5-1.0 K. The appearance of a sludge adversely affects the quality of ice cleaning due to the fact that the sludge forms cavities whose walls prevent the removal of impurities from the freezing water located in these cavities.
Техническим результатом заявляемого изобретения является сокращение времени и повышение качества очистки воды путем обеспечения перемещения очищаемой воды (например, за счет вращательного движения) относительно поверхности намораживаемого льда на стенках емкости, вследствие чего с поверхности льда удаляются потоком воды пузырьки воздуха с сорбированными на них загрязнениями, а также увеличивается интенсивность теплообмена и отвода растворенных в воде примесей с границы раздела фаз.The technical result of the claimed invention is to reduce the time and improve the quality of water purification by ensuring the movement of purified water (for example, due to rotational motion) relative to the surface of frozen ice on the walls of the tank, as a result of which air bubbles are removed from the ice surface by a stream of water with impurities sorbed on them, the intensity of heat transfer and removal of impurities dissolved in water from the phase boundary also increases.
Указанный технический результат достигается тем, что аппарат для очистки воды, включающий рабочую емкость, средства для замораживания воды и плавления льда, расположенные вокруг рабочей емкости, термостатированный кожух, установленный вокруг рабочей емкости со средствами для замораживания и плавления льда, и узел для слива очищенной и загрязненной воды, согласно изобретению, снабжен механизмом для перемешивания воды в рабочей емкости в процессе ее замораживания, расположенным снаружи или внутри рабочей емкости.The specified technical result is achieved in that the apparatus for water purification, including a working tank, means for freezing water and melting ice, located around the working tank, a thermostatic casing installed around the working tank with means for freezing and melting ice, and a unit for draining and contaminated water, according to the invention, is equipped with a mechanism for mixing water in the working tank during freezing, located outside or inside the working tank.
В одном из вариантов выполнения механизм для перемешивания воды в рабочей емкости содержит помпу, расположенную снаружи рабочей емкости, всасывающий и нагнетающий патрубки которой или один из указанных патрубков подсоединены к рабочей емкости тангенциально.In one embodiment, the mechanism for mixing water in a working vessel contains a pump located outside the working vessel, the suction and discharge nozzles of which or one of these nozzles are connected tangentially to the working vessel.
В другом варианте выполнения механизм для перемешивания воды в рабочей емкости содержит мешалку, расположенную в емкости и снабженную приводом ее вращения, установленным снаружи емкости.In another embodiment, a mechanism for mixing water in a working vessel comprises a mixer located in the vessel and provided with a drive for its rotation mounted outside the vessel.
Снижение концентрации растворенных примесей и газов на фронте кристаллизации (границе раздела фаз) обеспечивается путем ее уравнивания по всему объему воды за счет перемешивания, позволяет использовать более производительные средства замораживания без потери качества очистки воды. Дополнительно использование более производительных средств замораживания таких, которые обеспечивают перепад температуры воды (между водой рядом со стенкой емкости и водой в центре емкости) при ее охлаждении не менее 5 К (для данного аппарата), исключает образование шуги (включение помпы в работу происходит после образования начального льда, т.к. иначе создаются условия образования шуги в силу уменьшения перепада температуры воды за счет перемешивания).A decrease in the concentration of dissolved impurities and gases at the crystallization front (phase boundary) is ensured by equalizing it over the entire volume of water due to mixing, which allows the use of more efficient means of freezing without loss of quality of water treatment. Additionally, the use of more efficient means of freezing such that provide a temperature difference between the water (between the water near the vessel wall and the water in the center of the vessel) when it is cooled at least 5 K (for this unit), eliminates the formation of sludge (the pump is turned on after initial ice, because otherwise the conditions for the formation of sludge are created due to a decrease in the water temperature difference due to mixing).
На чертежах приведены следующие графические материалы.The drawings show the following graphic materials.
На фиг. 1 изображена основная схема аппарата для очистки воды.In FIG. 1 shows a basic diagram of a water purifier.
На фиг. 2 приведен второй вариант подсоединения всасывающего и напорного патрубков механизма перемешивания воды в емкости.In FIG. 2 shows the second option for connecting the suction and pressure pipes of the mechanism for mixing water in the tank.
На фиг. 3 - то же, третий вариант.In FIG. 3 - the same, third option.
На фиг. 4 - то же, четвертый вариант.In FIG. 4 - the same, fourth option.
На фиг. 5 и 6 - то же, пятый вариант.In FIG. 5 and 6 are the same, fifth option.
На фиг. 7 приведен второй вариант выполнения механизма перемешивания воды в емкости в виде магнитной мешалки.In FIG. 7 shows a second embodiment of a mechanism for mixing water in a tank in the form of a magnetic stirrer.
Аппарат для очистки воды включает термостатированный кожух 1, рабочую емкость 2, расположенную в термостатированном кожухе 1, средство для замораживания воды с испарителем 3, выполненным в виде змеевика из медной трубки, средство для плавления льда с нагревателем 4, выполненным в виде нагревательного элемента, и узел 5 для слива очищенной и загрязненной воды. Испаритель 3 и нагреватель 4 расположены снаружи вокруг боковой стенки 6 емкости 2. Термостатированный кожух 1 установлен вокруг рабочей емкости 2 с испарителем 3 и нагревателем 4.The water purification apparatus includes a thermostated casing 1, a working container 2 located in a thermostated casing 1, means for freezing water with an evaporator 3, made in the form of a coil from a copper tube, means for melting ice with a heater 4, made in the form of a heating element, and node 5 for draining purified and contaminated water. The evaporator 3 and the heater 4 are located outside around the side wall 6 of the tank 2. Thermostatic casing 1 is installed around the working tank 2 with the evaporator 3 and the heater 4.
Аппарат снабжен электронным блоком 7 управления замораживанием воды, плавлением льда, сливом воды и перемешиванием воды в емкости 2, соединенным с электрическими клапанами 8 и 9 узла 5 для слива очищенной и загрязненной воды соответственно, и управляет средствами замораживания воды и плавления льда согласно алгоритму программы.The apparatus is equipped with an electronic control unit 7 for freezing water, melting ice, draining water and stirring water in a container 2 connected to electric valves 8 and 9 of unit 5 for draining purified and contaminated water, respectively, and controls the means for freezing water and melting ice according to the program algorithm.
Узел 5 снабжен емкостью 10 для слива очищенной воды и емкостью 11 для слива загрязненной воды. Трубка испарителя 3 с фреоном средства для замораживания воды гидравлически соединена с капилляром 12, фильтр-осушителем 13, конденсатором 14, компрессором 15 и аккумулятором 16 жидкого хладагента. Электронный блок управления 7 снабжен датчиками 17 (для косвенного определения температуры воды) и 18 (для контроля холодопроизводительности) температуры, установленными соответственно снаружи днища емкости 2 и ее стенки 6.The node 5 is equipped with a tank 10 for draining purified water and a tank 11 for draining contaminated water. The evaporator tube 3 with freon means for freezing water is hydraulically connected to a capillary 12, a filter dryer 13, a condenser 14, a compressor 15 and a liquid refrigerant accumulator 16. The electronic control unit 7 is equipped with sensors 17 (for indirect determination of water temperature) and 18 (for monitoring cooling capacity) of temperature, respectively installed outside the bottom of the tank 2 and its wall 6.
Электронный блок 7 управления предназначен для реализации алгоритма программы приготовления талой воды, имеет интерфейс для диалога с потребителем и осуществляет управление компрессором 15 и нагревателем 4 по таймеру, с учетом температур по датчикам 17 и 18.The electronic control unit 7 is designed to implement the algorithm of the program for the preparation of melt water, has an interface for dialogue with the consumer, and controls the compressor 15 and the heater 4 by timer, taking into account the temperatures of the sensors 17 and 18.
- 2 017783- 2 017783
Аккумулятор 16 жидкого хладоносителя на стороне всасывания предназначен для хранения излишней части хладона и защиты компрессора от гидроудара при снижении холодопроизводительности на испарителе в процессе цикла работы холодильного контура.The liquid refrigerant storage battery 16 on the suction side is designed to store the excess part of the refrigerant and protect the compressor from water hammer while reducing the refrigeration capacity on the evaporator during the refrigeration cycle operation cycle.
Кроме того, аппарат снабжен механизмом для перемешивания воды в рабочей емкости 2 в процессе ее замораживания, расположенным снаружи или внутри рабочей емкости 2.In addition, the apparatus is equipped with a mechanism for mixing water in the working tank 2 during freezing, located outside or inside the working tank 2.
В основном варианте выполнения механизм для перемещения воды в рабочей емкости 2 содержит помпу 19, подсоединенную к электронному блоку 7 управления и расположенную снаружи рабочей емкости 2, всасывающий патрубок 20 которой подсоединен к осевому сливному отверстию 21 емкости 2 (фиг. 1). Нагнетающий патрубок 22 помпы 19 подсоединен к рабочей емкости 2 тангенциально.In the main embodiment, the mechanism for moving water in the working tank 2 contains a pump 19 connected to the electronic control unit 7 and located outside the working tank 2, the suction pipe 20 of which is connected to the axial drain hole 21 of the tank 2 (Fig. 1). The discharge pipe 22 of the pump 19 is connected to the working tank 2 tangentially.
Во втором варианте (фиг. 2) всасывающий патрубок 23 и нагнетающий патрубок 24 подсоединены тангенциально по обеим сторонам боковой стенки 6 емкости 2, а слив чистой воды производят через осевое сливное отверстие 21 емкости 2.In the second embodiment (Fig. 2), the suction pipe 23 and the discharge pipe 24 are connected tangentially on both sides of the side wall 6 of the container 2, and clean water is drained through the axial drain hole 21 of the container 2.
В третьем варианте (фиг. 3) всасывающий патрубок 23 и нагнетающий патрубок 24 подсоединены тангенциально к днищу емкости 2 по обеим ее сторонам, а слив чистой воды производят через осевое сливное отверстие 21.In the third embodiment (Fig. 3), the suction pipe 23 and the discharge pipe 24 are connected tangentially to the bottom of the tank 2 on both sides of it, and clean water is drained through the axial drain hole 21.
В четвертом варианте (фиг. 4) всасывающий патрубок 23 подсоединен тангенциально к боковой стенке 6 емкости 2, а нагнетающий патрубок 24 - тангенциально к её днищу. Слив чистой воды производят через осевое сливное отверстие 21.In the fourth embodiment (Fig. 4), the suction pipe 23 is connected tangentially to the side wall 6 of the container 2, and the discharge pipe 24 is tangentially connected to its bottom. Drain clean water through the axial drain hole 21.
В пятом варианте (фиг. 5 и 6) всасывающий патрубок 23 и нагнетающий патрубок 24 подсоединены тангенциально с одной стороны боковой стенки 6 емкости 2 на различной высоте, а слив чистой воды производят через осевое сливное отверстие 21 емкости 2.In the fifth embodiment (Figs. 5 and 6), the suction pipe 23 and the discharge pipe 24 are connected tangentially on one side of the side wall 6 of the container 2 at different heights, and clean water is drained through the axial drain hole 21 of the container 2.
В другом варианте выполнения механизм для перемешивания воды в рабочей емкости 2 (фиг. 7) содержит мешалку 25, расположенную в емкости 2 с патрубком слива 26 на оси 27 и снабженную, например, магнитным приводом 28 ее вращения, установленным снаружи емкости 2. Кроме того, организация движения воды в рабочей емкости 2 может быть осуществлена комбинацией вышеприведенных средств перемешивания с одним или несколькими нагнетательным и всасывающим патрубками, а также с одновременным применением мешалки.In another embodiment, the mechanism for mixing water in the working tank 2 (Fig. 7) contains a stirrer 25 located in the tank 2 with a discharge pipe 26 on the axis 27 and equipped with, for example, a magnetic drive 28 for its rotation mounted outside the tank 2. In addition , the organization of the movement of water in the working tank 2 can be carried out by a combination of the above mixing means with one or more discharge and suction nozzles, as well as with the simultaneous use of a mixer.
Аппарат для очистки воды работает следующим образом. Рабочую емкость 2 наполняют водой, предварительно отфильтрованной от механических примесей, и включают блок 7 управления. Автоматически блок 7 управления включает компрессор 15. Происходит постепенное охлаждение воды посредством испарителя 3 в ёмкости 2 через боковую стенку 6 (из нержавеющей стали) с последующей её заморозкой. После формирования тонкого слоя льда на внутренней поверхности емкости 2 блок 7 управления включает помпу 19 (фиг. 1) или привод 28 мешалки 25 (фиг. 7), и вода в емкости 2 начинает перемещаться относительно поверхности намораживаемого льда и перемешиваться в объеме, что способствует более быстрому ее охлаждению и увеличению толщины чистого и прозрачного слоя льда. При движении воды с поверхности намораживаемого слоя льда удаляются пузырьки воздуха и сорбированные на них частицы примесей. Процесс заморозки с образованием чистого пристеночного льда длится около 2,0-2,5 ч и контролируется датчиками 17 и 18 температуры, данные с которых поступают на электронный блок 7 управления. В результате такого искусственно созданного процесса на внутренней стенке 6 емкости 2 формируется постепенно нарастающий и упорядоченный слой (кольцо) пристеночного и свободного от солей и других примесей (чистого и прозрачного) льда. Примеси, содержавшиеся в воде, выталкиваются нарастающим слоем кристаллов от стенки емкости 2 в его центральную часть, где в воде начинается увеличение концентрации солей (накапливается рассол).Apparatus for water purification works as follows. The working tank 2 is filled with water, pre-filtered from solids, and include a control unit 7. Automatically, the control unit 7 turns on the compressor 15. A gradual cooling of the water occurs through the evaporator 3 in the tank 2 through the side wall 6 (stainless steel) with its subsequent freezing. After the formation of a thin layer of ice on the inner surface of the container 2, the control unit 7 includes a pump 19 (Fig. 1) or a drive 28 of the mixer 25 (Fig. 7), and the water in the container 2 begins to move relative to the surface of the frozen ice and mix in the volume, which contributes to its more rapid cooling and an increase in the thickness of the pure and transparent layer of ice. When water moves from the surface of the frozen ice layer, air bubbles and particles of impurities adsorbed on them are removed. The freezing process with the formation of pure wall ice lasts about 2.0-2.5 hours and is controlled by temperature sensors 17 and 18, the data from which are sent to the electronic control unit 7. As a result of such an artificially created process, a gradually growing and ordered layer (ring) of the wall and free from salts and other impurities (pure and transparent) ice is formed on the inner wall 6 of the container 2. The impurities contained in the water are pushed out by a growing layer of crystals from the wall of the tank 2 to its central part, where an increase in the concentration of salts begins in the water (brine accumulates).
После окончания заморозки воды блок 7 управления включает электрический клапан 9 и незамёрзшая загрязненная вода, т.е. вода с высоким содержанием солей (рассола), сливается в ёмкость 11. Далее блок 7 управления отключает средство для замораживания воды с испарителем 3 и включает средство для плавления льда с нагревателем 4. При этом происходит плавление чистого льда. После полного таяния льда, которое осуществляется за 2,5-3,0 ч, блок 7 управления включает электрический клапан 8 и чистая вода сливается в ёмкость 10. Полный цикл получения талой воды равен 4,5-5,5 ч.After the freezing of water, the control unit 7 includes an electric valve 9 and non-frozen contaminated water, i.e. water with a high content of salts (brine) is discharged into a tank 11. Next, the control unit 7 turns off the means for freezing water with an evaporator 3 and turns on the means for melting ice with a heater 4. In this case, pure ice melts. After complete melting of the ice, which is carried out in 2.5-3.0 hours, the control unit 7 turns on the electric valve 8 and the clean water is discharged into the tank 10. The full cycle for obtaining melt water is 4.5-5.5 hours.
Технические характеристики аппаратаProduct Specifications
1. Объем заливаемой воды 1,5-2,0 л.1. The volume of the poured water is 1.5-2.0 liters.
2. Объем получаемой талой воды 1,0-1,3 л.2. The amount of melt water received is 1.0-1.3 liters.
3. Время замораживания воды 2,0-2,5 ч.3. The time of freezing water 2.0-2.5 hours
4. Время таяния льда 2,5-3,0 ч.4. Ice melting time 2.5-3.0 hours
5. Максимальное электропотребление 150 Вт.5. Maximum power consumption of 150 watts.
6. Среднее электропотребление при приготовлении 1 л талой воды 120 Вт.6. The average power consumption when preparing 1 liter of melt water is 120 watts.
7. Габариты установки не более 430x380x260 мм.7. Installation dimensions no more than 430x380x260 mm.
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемое изобретение обеспечивает сокращение времени очистки воды не менее чем на 25-30%. Кроме того, по сравнению с прототипом значительно снижается содержание органических и неорганических примесей.Thus, compared with the prototype, the claimed invention provides a reduction in the time of water purification by at least 25-30%. In addition, compared with the prototype significantly reduced the content of organic and inorganic impurities.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201101710A EA017783B1 (en) | 2011-12-09 | 2011-12-09 | Plant for water purification |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201101710A EA017783B1 (en) | 2011-12-09 | 2011-12-09 | Plant for water purification |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201101710A1 EA201101710A1 (en) | 2013-01-30 |
EA017783B1 true EA017783B1 (en) | 2013-03-29 |
Family
ID=47604427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201101710A EA017783B1 (en) | 2011-12-09 | 2011-12-09 | Plant for water purification |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA017783B1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU169751U1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-03-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Энитех" | Water purifier by freezing it |
RU179250U1 (en) * | 2017-06-23 | 2018-05-07 | Александр Валентинович Гончаров | A device for the automated measurement of primary production and destruction of organic matter in a reservoir by the oxygen flint method |
RU2654867C1 (en) * | 2016-12-01 | 2018-05-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) | Device for separation freezing out of liquid foodstuffs |
WO2020139161A1 (en) | 2018-12-29 | 2020-07-02 | МИХАЙЛОВ, Владимир Сергеевич | System for purifying water by recrystallization and heat exchange devices (variants) for the implementation thereof |
WO2023200358A1 (en) * | 2022-04-14 | 2023-10-19 | Пристинам Эса | Heat exchange device for a system for purifying water by recrystallization |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2171509C2 (en) * | 1999-09-28 | 2001-07-27 | Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н. Крылова | Method and device for heat treatment of liquid radioactive wastes by freezing to produce clean water |
RU2218491C2 (en) * | 2001-09-26 | 2003-12-10 | Сергей Борисович Осипенко | Fluid media hydrodynamic treatment device |
RU99477U1 (en) * | 2010-04-15 | 2010-11-20 | Сергей Александрович Бучик | WATER TREATMENT UNIT |
RU2407706C2 (en) * | 2008-11-25 | 2010-12-27 | Марат Мусагитович Муратов | Device for producing light water |
-
2011
- 2011-12-09 EA EA201101710A patent/EA017783B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2171509C2 (en) * | 1999-09-28 | 2001-07-27 | Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н. Крылова | Method and device for heat treatment of liquid radioactive wastes by freezing to produce clean water |
RU2218491C2 (en) * | 2001-09-26 | 2003-12-10 | Сергей Борисович Осипенко | Fluid media hydrodynamic treatment device |
RU2407706C2 (en) * | 2008-11-25 | 2010-12-27 | Марат Мусагитович Муратов | Device for producing light water |
RU99477U1 (en) * | 2010-04-15 | 2010-11-20 | Сергей Александрович Бучик | WATER TREATMENT UNIT |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU169751U1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-03-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Энитех" | Water purifier by freezing it |
RU2654867C1 (en) * | 2016-12-01 | 2018-05-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) | Device for separation freezing out of liquid foodstuffs |
RU179250U1 (en) * | 2017-06-23 | 2018-05-07 | Александр Валентинович Гончаров | A device for the automated measurement of primary production and destruction of organic matter in a reservoir by the oxygen flint method |
WO2020139161A1 (en) | 2018-12-29 | 2020-07-02 | МИХАЙЛОВ, Владимир Сергеевич | System for purifying water by recrystallization and heat exchange devices (variants) for the implementation thereof |
WO2023200358A1 (en) * | 2022-04-14 | 2023-10-19 | Пристинам Эса | Heat exchange device for a system for purifying water by recrystallization |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201101710A1 (en) | 2013-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2393996C1 (en) | Method of purifying water and apparatus for realising said method | |
CA1333560C (en) | Dual freezing chamber system and method for water purification | |
EA017783B1 (en) | Plant for water purification | |
EA025716B1 (en) | Method for water purification by crystallization method and heat exchange reservoir (embodiments) therefor | |
CN101881536A (en) | Ice machine for making tube ice | |
RU192027U1 (en) | HEAT EXCHANGE DEVICE FOR WATER TREATMENT SYSTEM BY RECRYSTALLIZATION METHOD | |
CN101881535A (en) | Block-ice ice maker | |
WO2010087731A1 (en) | Water purification method and a device for carrying out said method | |
RU2274607C2 (en) | Method of purification of water and the installation for its realization | |
RU114948U1 (en) | WATER TREATMENT UNIT | |
EA023930B1 (en) | Device for water purification by method of recrystallisation | |
RU2557628C2 (en) | Apparatus for water purification | |
KR101118539B1 (en) | Water purifier and controlling method of the same | |
RU2454616C1 (en) | Ice generator and ice generation method | |
RU99477U1 (en) | WATER TREATMENT UNIT | |
RU84515U1 (en) | THERMOELECTRIC MODULE FOR HEATING AND / OR COOLING-FREEZING LIQUID OR SOLID PRODUCTS | |
RU2788566C1 (en) | Heat-exchange tank and device for water purification by recrystallization method, using it | |
RU2550191C1 (en) | Water purification apparatus | |
RU191503U1 (en) | HEAT EXCHANGE DEVICE FOR WATER TREATMENT SYSTEM BY RECRYSTALLIZATION METHOD | |
RU83068U1 (en) | WATER TREATMENT UNIT | |
EA024321B1 (en) | Apparatus for water purification by method of recrystallization | |
CN112728826A (en) | Ice maker and refrigerator | |
EA023946B1 (en) | Device for water purification by method of recrystallisation | |
RU2601003C2 (en) | Plant for desalination and purification of water at agricultural objects | |
EA024757B1 (en) | Method for water purification and apparatus therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM |