HU175943B - Apparatus for complete desalinizing of water - Google Patents

Description

A találmány tárgya víz teljes sótalanítására való berendezés, amelynek hengeres, nyomásálló befogadótartálya van, ennek vizbeömlés és vízkiömlés csatlakozása között kation- és anioncserélő gyantákból álló keverékágy van elrendezve. 5

Ilyen típusú berendezések már ismertek például az 1 984 990 számú NSZK-beli használati minta leírásából. Ezeket főleg kis fogyasztók alkalmazzák, például laboratóriumok, drogériák, kórházak és hasonlók, amelyeknél a sótalanított. víz kis mennyi- 10 ségben és különböző időközökben szükséges. Ezeken a helyeken a fenti berendezések egyre inkább kiszorítják az idáig víz sótalanítására használt desztilláló berendezéseket. Ezek a sótalanító berendezések többnyire palack-alakú befogadótartályból áll- 15 nak, amelynek a vizbeömlés és a vízkiömlés számára csatlakozásai vannak, ahol ezen csatlakozások között kation- és anioncserélő anyagokból levő keverék van elhelyezve. A vizet ezen a keveréken vezetik keresztül. A vízkiömlés csatlakozásának 20 körzetében villamos működésű jóságmérő van elrendezve, amellyel ellenőrizhető, hogy a keverékágy működőképes-e.

Az ioncserélő anyagok kimerülésekor a berendezést egy másik berendezéssel kell helyettesíteni, 25 amely regenerált ioncserélő anyagokkal van feltöltve. A lecserélt berendezést regeneráló állomásra szállítják, ahol a regeneráló anyagokat regenerálási eljárásnak vetik alá. Ezt követően a berendezést ismét üzembe helyezzük. 30

A kimerült ioncserélő anyagok regenerálása viszonylag körülményes, mivel a befogadótartályt először is vízteleníteni kell, össze kell csomagolni, majd a regeneráló állomásra kell szállítani. A regenerálási eljárásnál sók és a szükséges túladagolt vegyszerek (sósav és nátronlúg) huliadékanyagként szerepelnek. Végül a berendezést ismét vissza kell szállítani a felhasználóhoz. Ez a berendezés méretei és súlya következtében számottevő szállítási költségekkel jár.

A 2 087 157 és a 2 278 488 számú USA szabadalmi leírásokból olyan víz kezelésére, féleg lágyítására alkalmas berendezés ismerhető meg, amelynél granulált ásványokkal megtöltött, rugalmas anyagból, például zsákvászonból készített zsák-alakú betéteket helyeznek a befogadótartályba. Ennél a betétek átmérője valamivel nagyobb, mint a befogadótartály átmérője. Ezzel elérik, hogy a betétek az ásványtöltet nyomásának hatására mereven és vízzáróan a befogadótartály belső falán felfekszenek. A 2 278488 számú USA szabadalmi leírás szerint a befogadó tartály felfelé kissé kúpos kialakítású. Ezáltal a betétek az ásványok kimerülést után különösebb nehézség nélkül a befogadótartályból kivehetők. Az ásványtárat ezután regeneráló állomásra vezetik, majd regenerálásuk után ismét a befogadótartályba töltik.

Csekélyek azok az előnyök, amelyek a fenti betétek alkalmazásával elérhetők, ha egyáltalán léteznek ilyenek. Ennél a regenerálóállomáshoz és onnan vissza történő szállítás, valamint a regenerálási folyamat maga ugyancsak szükséges, ami természetszerűleg költséges. Járulékos hiányosság, hogy a zsák-alakú betétek szállításkor meghibásodhatnak, úgyhogy megfelelő intézkedéseket kell ten- 5 nr ennek megakadályozására. Ezen túlmenően a kúpos befogadótartály gyártása nagyobb ráfordítást tesz szükségessé. Végül a befogadótartály kúpos kialakításával sem küszöbölhető ki biztosan, hogy a befogadótartály és a betétek között olyan áramlás 10 ne jöjjön létre, amely az ásványokkal való kezelésnek nincs alávetve. Ezt előidézheti például a zsákszerű betétnek egy kis gyűrődése, amely üzem közben az ásványok zsugorodása folytán könnyen előadódhat, vagy az ásványok egyenetlen elosztása- 15 ból származó egyenetlen rászorítási nyomás is. Továbbá, a beáramló víz nyomásának hatására a betét az említett zsugorodás esetében el is tolódhat.

Az 572 868 sz. svájci szabadalmi leírásból ismert olyan vízsótalanító berendezés, amelynek hengeres 20 nyomásálló befogadótartályában a vízbeömlés és a vízkiömlés között kation- és anioncserélő gyantákkal töltött patronok vannak elrendezve. Ennél a patronban levő gyanták regenerálása magában a berendezésben és automatikusan történik, amihez a 25 berendezés meglehetősen drága és meghibásodásra hajlamos vezérlőberendezéssel van ellátva. A kimerült patron regenerálása úgy történik, hogy azon regeneráló folyadékot vezetnek át, ami bonyolult és költséges. 30

A találmánnyal megoldandó feladat a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan víz teljes sótlanítására alkalmas berendezés létrehozása, amelynél a kimerült ioncserélő gyanták cseréje egyszerűen és olcsón elvégezhető. ₃₅

A kitűzött feladat megoldásához olyan vízsótlanító berendezésből indultunk ki, amelynek hengeres nyomásálló befogadótartályában a vízbeömlési és vízkiömlési csatlakozás között kation- és anioncserélő gyantákból álló keveréket tartalmazó patron 40 van elrendezve. A találmány abban van, hogy a patron homlokoldalain vízáteresztő, a befogadótartály belső falán felfeküdni képes, nem-nyomásálló anyagú egyutas tartálykérit van kialakítva, amely az oldalsó kúszóáramlások megakadályozása céljából 45 tömítésekkel van ellátva és a befogadótartályban kivehetően van rögzítve.

Az „egyutas” megfogalmazás alatt olyan patront értünk, amelyen mindig csak egyetlen folyadékot, nevezetesen a sótlanítandó vizet vezetjük át. 50

A találmány alapgondolata az a felismerés, hogy egyszerűbb és olcsóbb a kimerült ioncserélő gyantákat kidobni, vagy adott esetben trágyaként alkalmazni, mintsem regenerálási eljárásnak alávetni. Ezek a kimerült ioncserélő gyanták ugyanis semle- 55 gesek és a növények számára hasznosítható tápanyagokat tartalmaznak. A kidobásra szánt patron költségei olyan alacsonyak lehetnek hogy az ismert berendezéseknél szükséges szállítási és regenerálási költségek elmaradásánál ezek csekély költségek. 50

A találmány szerint célszerű, ha a patron a patroncseréhez szükséges tartályfedél felőli szélén gyűrűtömítés befogadására alkalmas szűkítéssel van ellátva, ahol a patronszélre a gyűrűtömítésnek a 65 patronra és a befogadótartályra való szorításához zárógyűrű van felcsavarva. Ezzel a zárógyűrűvel, valamint a fenti kialakítással a gyűrűtömítést a patron és a befogadótartály közötti gyűrűtérbe szorítjuk. Ezáltal olyan tömítést hozunk létre, amellyel megakadályozzuk a patron és a befogadótartály közötti áramlást másrészt a patront helyzetében erőzáróan rögzítjük. Á tömítés «szorításánál előnyös, ha a zárógyűrű alsó szélén ugyancsak lelapolással van ellátva. Célszerű az olyan kiviteli alak, amelynél a patron a záró gyűrű számára külső menettel van ellátva.

A találmány szerint a befogadótartály célszerűen vékony, korrózióálló, nagyszilárdságú ötvözött acélból van kialakítva. Ilyen lemezből egyszerű módon nyomásálló befogadótartály gyártható, amelynek belső oldalán a patron a víz nyomásának hatására felfeküdhet. Mivel a patronnak ennél nem kell az üzemi nyomást felvennie, az viszonylag vékonyfalúra és olcsó anyagból készíthető. Ilyen anyag lehet például a polietilén, vagy más, hasonló tulajdonságú műanyag. Ilyen módon tehát a befogadótartály és a patron gyártásához felhasznált anyagok különböző tulajdonságai előnyösen kihasználhatók.

A találmány további jellemzője szerint a tartályfenék körzetében tömítőgyűrűvel ellátott körbefutó horony van kialakítva. Előnyös, ha ez a horony a patron külső oldalán van kiképezve. A tömítőgyűrű a befogadótartály és a patron közötti áramlással szemben járulékos biztonságot nyújt. Mivel a vízbeömlés csatlakozása a befogadótartály fenekén van elrendezve ez a tömítőgyűrű azt is akadályozza továbbá, hogy a patront a befogadótartály és a patron közötti áramlás növekvő nyomása visszanyomja.

A találmány szerinti berendezés ezen túlmenően a vízelvezetési csatlakozás körzetében a tartályfedélen elrendezett jóságmérővel is ellátható, amellyel kimutatható, hogy az ioncserélő gyanták működőképesek-e.

A találmány szerint olyan kiviteli alak is lehetséges, amelynél a patronok homlokoldalukon furatokkal ellátott fedéllel vannak felszerelve. Mivel ezek a fedelek a patronok részei, ezáltal a befogadótartály gyártása lényegesen egyszerűbbé válik. Célszerű továbbá, ha a keverék felső felülete és a furatokkal ellátott fedél között folyadékáteresztő és rugalmas anyagból készült elosztólap van elrendezve. Ennek segítségével a víz a patron felső részének teljes keresztmetszetében is egyenletesen elosztható.

A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakját részben metszetben tüntettük felA berendezésnek 1 befogadótartálya van, amely nagyszilárdságú ötvözött acélból van kialakítva. Ennek lényegében hengeres la része van, amely sík lemezből van kialakítva és amelynek hosszéle nem ábrázolt hegesztési varrattal van összekötve. Az la rész alsó széle hegesztési 2 varrat segítségével hajlított lb fenékhez van hegesztve. Az lb fenék alsó része 4 csatlakozócső számára 3 csavaridommal van ellátva. A 4 csatlakozócső egyszerű módon a vízvezetékre csatlakoztatható. A hengeres la rész felső széle 5 peremként van kialakítva. Az la és lb részek mélyhúzott lemezből is kialakíthatók.

Az 1 befogadótartály falvastagsága a jelen esetben 0,8 mm. Az 1 be fogadó tartály lényegében hengeres 6 patron befogadására szolgál, amelynek alsó 6a része az lb fenéknek megfelelően van kialakítva és furatokkal ellátott 6b fenéken át van csatlakoztatva. Ezen az alsó 6a részen körbe futó, mintegy félkör alakú 7 horony van kialakítva, amely a 8 tömítőgyűrű befogadására szolgál. A 8 tömítőgyűrű az 1 befogadó tartály lb fenekének falán fekszik fel.

A 6 patron felső nyílásának megvastagított 6c nyaka van, amely 6d szűkítésen át a 6 patron hengeres részével van összekötve. A 6c nyak kívül 6e menettel van ellátva, és 6f karimát képez. A 6 patron nyílása furatos 9 fedéllel van lezárva, amely célszerűen a 6 patron 6c nyakával összehegeszthető.

A 6c nyak 6e menetére gyűrű-alakú, furatokkal ellátott 10 zárófedél van felcsavarva. Ez az alsó határolószélén 10a lelapolással van ellátva, ahol a 10 zárófedél nagyobb átmérője valamivel kisebb, mint az 1 befogadótartály belső átmérője. A 6d szűkítés és a 10a lelapolás közötti térbe 11 tömítőgyűrű van behelyezve. A 10 zárófedélnek belső 12 menete van, amelynek segítségével az a 6c nyak külső 6e menetére felcsavarható. Ezáltal all tömítőgyűrű az 1 befogadótartály belső falára rászorul

Az 1 befogadótartály felül süveg-alakú 13 tartályfedéllel van fedve, amelynek alul 14 pereme van. Az 5 és 14 perem közé mintegy T-alakú keresztmetszetű 15 tömítőgyűrű van helyezve. Az 5 és 14 peremeknek és a közéjük helyezett 15 tömítőgyűrűnek a könnyen oldható kapcsolatát biztosítja az és 14 peremeket közrefogó 16 feszítőgyűrű. Ennek a befogadótartály közepének irányában összetartó szélei vannak, és önmagában ismert módon könyökemelőzárral van Összefeszítve. A 13 tartályfe délre önmagában ismert 17 jóságmérő van csavarozva, amely a villamos hálózatra csatlakozáshoz 18 kábellel, a sótalanított víz elvezetéséhez pedig 19 csővel van ellátva.

A 6 patron a jelen esetben polietilénből vákuumfuvásos eljárással van készítve, ahol a 6a és 6d falak vastagsága 1,4-től 1,6 mm. így tehát a 6 patron olcsón előállítható. Mindenesetre a 6 patron ezzel a falvastagsággal nem eléggé nyomásálló ahhoz, hogy a vízvezetékekben szokásos mintegy 8 atmoszférás nyomást felvegye. Mivel ónban ez a patron a nyomásálló kiképzésű 1 hefogadótartályon felfeküdhet, semmiféle problémák nem jelentkeznek. A 6 patronnak az 1 befogadótartályban való biztos rögzítéséhez, valamint az 1 befogadótartály és a 6 patron közötti nemkívánatos áramlás megakadályozzására alkalmazzuk a 8 és 11 tömítőgyűrűket.

A 6 patront ioncserélő gyantákkal közel megtöltjük, amikor a 6b fenéken rugalmas és folyadékáteresztő anyagból készült 20 elosztólap felfekszik. Az ioncserélő gyanták felső felülete is rugalmas és folyadékáteresztő anyagból készült 21 elosztólappal van fedve és a 9 fedéllel van lezárva. Ezzel megakadályozható, hogy a patronban ioncserélő gyantákkal nem kitöltött üreg keletkezzen, és egyúttal biztosítható, hogy az átáramló folyadék a patron teljes keresztmetszetén egyenletesen oszlik el, amivel az ioncserélő gyanták optimális kihasználása érhető el.

Az ioncserélő anyagok keverékével megtöltött 6 patront könnyed függőleges irányú nyomással az 1 befogadótartályba helyezzük, majd a 10 zárófedelet felcsavarjuk. Ezáltal all tömítőgyűrűre axiális nyomást fejtünk ki, aminek következtében az alsó 8 tömítőgyűrűt szorosan az lb fenék kúpos falára, a 11 tömítőgyűrűt pedig szorosan az la palásthoz szorítjuk. A 6d szűkítés és a 10a lelapolás all tömítőgyűrű számára eközben támaszként szerepel.

Ha az 1 befogadótartályt nyomás alatti vízzel töltjük, a 8 tömítőgyűrű megakadályozza a befogadótartály és a patron közötti felfelé áramlást, a felső 11 tömítőgyűrű pedig akadályozza a 6 patron axiális irányú eltolódását. A vízvezetéki víz nyomása tehát a 6 patron alsó részére hat teljes erővel, amely nyomás azonban tovább nem sokkal emelkedik, mivel az a keveréken át részben csökkenhet. A 6 patron nem nyomásálló fala az la rész és a 6 patron közötti térben kiterjedhet, és a nyomásálló 1 befogadó tartály falán felfeküdhet. Ez a közbenső tér (az la rész és a 6 patron között) azzal az előnnyel is jár, hogy ezáltal az 1 befogadótartály gyártásánál fellépő esetleges pontatlanságok ezzel kiegyenlíthetők.

Szabadalmi igénypontok:

Claims (12)

1. Szabadalmi igénypontok:

   1. Berendezés víz teljes sótalanítására, hengeres nyomásálló befogadótartállyal, amelynek vízbeömlési és vízkiömlési csatlakozásai között kation- és anioncserélő gyantákból álló keverékkel ellátott patron van elrendezve, azzal jellemezve, hogy a patron (6) homlokoldalain vízáteresztő, a befogadótartály (1) belső falán felfeküdni képes, nem-nyomásálló anyagból készített, oldalsó kúszóáramlással szemben tömített és a be fogadó tartályban (1) kivehetően rögzített egyutas tartályként van kialakítva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a patron (6) a patroncseréléshez kialakított tartályfedéllel (13) szomszédos patronszél (6c) körzetében tömítőgyűrűt (11) befogadó szűkítéssel (6d) van ellátva, ahol a patronszéke (6c) a tömítőgyűrűt (11) a patronra (6) és a befogadótartályra (1) szorító zárófedél (10) van csavarva.
3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a záró fedél (10) alsó külső szélén lelapolással (10a) van ellátva.
4. 4. A 2, vagy a 3. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a patronnak (6) a zárófedéllel (10) kapcsolódó külső menete (6e) van.
5. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a befogadótartály (1) vékony, korrózióálló, nagyszilárdságú, ötvözött acélból van kialakítva.
6. 6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a patron (6) vékony, nem-nyomásálló polietilénből, vagy hasonló tulajdonságokkal rendelkező más műanyagból van kialakítva. 5
7. 7. Az 1—6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a befogadótartály (1) fenekének (lb) körzetében körbemenő horony (7) van kialakítva, amelyben tömítőgyűrű (8) van elrendezve. 10
8. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a horony (7) a patron (6) külső oldalán van kiképezve.
9. 9. A 7. vagy 8. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a 15 vízhozzávezetés (4) csatlakozása (3) a befogadótartály (1) fenekén (lb) van elrendezve.
10. 10. A 9. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hógy a tartályfedélen (13) a vízelvezetőcső (19) csatlakozásának körzetében jóságmérő (17) van elrendezve.
11. 11. Az 1—10. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a patron (6) homlok oldalain furatos fedelekkel (6b, 9) van ellátva.
12. 12. All. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a keverék felső felülete és a furatos fedél (9) között folyadékáteresztő és rugalmas anyagú elosztólap (21) van elrendezve.

    1 rajz

    A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 814017 - Zrínyi Nyomda, Budapest