PL165816B1

PL165816B1 - Water treatment apparatus for removing mechanical impurities

Info

Publication number: PL165816B1
Application number: PL29264491A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Sadowski
Original assignee: Jednostki Innowacyjno Wdrozeni
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1991-12-03
Publication date: 1995-02-28
Also published as: PL292644A1

Abstract

Urządzenie do oczyszczania wody z zanieczyszczeń mechanicznych, w postaci zamkniętego cylindrycznego zbiornika wyposażonego w króćce wlotowy, wylotowy, odpowietrzający i wyczystkowy, z cylindrycznym filtrem siatkowym zamontowanym w króćcu wylotowym, mające przegrodę między króćcem wlotowym a filtrem, znamienne tym, że ma poniżej paramagnetycznego filtra (6) usytuowany pionowo magnetyczny wkład zbudowany z pierścieniowych magnesów (9), zamocowany na paramagnetycznej konstrukcji podtrzymującej, złożonej z centralnej łącznikowej śruby (10), dystansowych tulei (11) między magnesami (9) i podstawy (12) przytwierdzonej do rozłącznie mocowanego kołnierza (13) wyczystkowego króćca (3), natomiast paramagnetyczna przegroda (8) sięga co najmniej do połowy wysokości magnetycznego wkładu, zaś filtr (6) ma wewnątrz siatki usztywniający szkielet.Water purification device with mechanical impurities in the form of closed cylindrical tank fitted in the inlet, outlet and vent connections and cleanout, with cylindrical with a mesh filter installed in the stub pipe outlet, having a partition between the stub pipe inlet and a filter characterized in that it has located below the paramagnetic filter (6) vertically magnetic cartridge built with ring magnets (9), fitted on a paramagnetic structure supporting, composed of a central link the bolts (10), spacer sleeves (11) between magnets (9) and the base (12) fixed for a detachable flange (13) of the cleaning stub (3), while the paramagnetic barrier (8) reaches at least to half the magnetic height cartridge and the filter (6) has a mesh inside stiffening the skeleton.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do oczyszczania wody z zanieczyszczeń mechanicznych w centralach, węzłach i sieciach cieplnych.The subject of the invention is a device for purifying water from mechanical impurities in the centers, nodes and heat networks.

Z polskiego opisu wzoru użytkowego nr Ru 41 510 znany jest filtroodmulnik, którego cylindryczny zbiornik ma króciec wlotowy i wylotowy usytuowane współosiowo z rurociągiem, króciec odpowietrzający u góry i króciec odmulający u dołu. Wewnątrz zbiornika na króćcu wylotowym wmontowany jest cylindryczny filtr siatkowy, natomiast pomiędzy króćcem wlotowym a filtrem znajduje się przegroda. Króciec wylotowy ma na zewnątrz kołnierz, do którego przykręcony jest dwukołnierzowy łącznik rurowy, którego długość jest co najmniej równa długości filtra siatko wego.From the Polish description of the utility model No. Ru 41 510, a strainer is known, the cylindrical tank of which has an inlet and outlet coaxial with the pipeline, a venting port at the top and a desludging port at the bottom. Inside the tank, on the outlet stub pipe, a cylindrical mesh filter is installed, while between the inlet pipe and the filter there is a partition. The outlet stub has a flange on the outside to which a double-flanged pipe fitting is screwed, the length of which is at least equal to that of the strainer.

Struga wody, dostająca się do wnętrza zbiornika przez króciec wlotowy, trafia na przegrodę, co powoduje jej skierowanie do dolnej strefy zbiornika. Po zmniejszeniu prędkości z wody wytrącane są siłą bezwładności grubsze zanieczyszczenia, odprowadzane potem przez króciec odmulający, natomiast zanieczyszczenia drobniejsze kierowane są wraz z wodą na filtr siatkowy. Filtroodmulnik ten nie jest w pełni sprawny, gdyż związki drobnokrystaliczne osadzają się na siatce i zatykają ją. Powoduje to konieczność wyciągania filtra z urządzenia i oczyszczania go co 7-10 dni. Ponadto siatka filtra podlega znacznym deformacjom, zwłaszcza gdy jego skuteczność jest obniżona, przez napływającą wodę, co powoduje zapadanie się siatki ku środkowi i jeszcze bardziej zmniejsza efektywność filtroodmulnika, a wreszcie wymaga wymiany filtra.A stream of water, getting inside the tank through the inlet connector, hits the partition, which directs it to the lower zone of the tank. When the speed is reduced, coarser impurities are precipitated from the water by the force of inertia and then carried away through the desludging nozzle, while the finer impurities are directed with the water to the strainer. This filter sedimentation tank is not fully efficient, because fine crystalline compounds settle on the mesh and clog it. As a result, the filter must be removed from the device and cleaned every 7-10 days. Moreover, the filter screen is subject to significant deformation, especially when its effectiveness is lowered by the incoming water, which causes the screen to collapse towards the center and further reduces the efficiency of the filter screen, and finally requires filter replacement.

Z polskiego opisu patentowego nr 134 323 znane jest urządzenie do uzdatniania wody, zwłaszcza do instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej, mające postać rozpołowionego, zamkniętego zbiornika, wyposażonego w króćce wlotowy i wylotowy, a także króćce do odprowadzania gazów i spustowe do usuwania osadów. Od strony napływu wody króciec wylotowy zamknięty jest siatką. Wnętrze zbiornika rozdzielone jest przegrodą z materiału ferromagnetycznego, usytuowaną prostopadle do kierunku przepływu wody, która ma w górnej części równomiernie rozmieszczone szczeliny. Na perforowanej części przegrody od strony napływu strumienia wody rozmieszczone są magnesy trwałe. Dolna krawędź najniżej położonych w przegrodzie szczelin znajduje się na wysokości równej co najmniej połowie odległości osi króćca wlotowego od dna zbiornika.From the Polish patent specification No. 134,323 a device for water treatment is known, especially for central heating and domestic hot water installations, in the form of a half-half, closed tank, equipped with inlet and outlet ports, as well as gas discharge and outlet ports for removing sediment. On the water inflow side, the outlet stub is closed with a mesh. The inside of the tank is separated by a barrier made of ferromagnetic material, situated perpendicular to the direction of water flow, which has evenly spaced slits in the upper part. Permanent magnets are placed on the perforated part of the partition from the water stream inflow side. The lower edge of the lowest slots in the partition is at a height equal to at least half the distance between the inlet stub axis and the tank bottom.

Woda przepływając przez szczeliny w przegrodzie doznaje przyśpieszenia, wpadając następnie w obszar wody o niewielkiej prędkości. Powoduje to ponowne jej wyhamowanie i wydzielanie się rozpuszczonych w wodzie gazów, odprowadzane przez króćce w pokrywie zbiornika. JednocześnieThe water, flowing through the slots in the partition, accelerates and then falls into the area of water at a slow speed. This causes its slowdown and release of gases dissolved in water, discharged through connectors in the tank cover. At the same time

165 816 z wydzielaniem gazów zachodzi oddzielanie od wody cząstek stałych, które gromadzą się na dnie zbiornika, skąd są okresowo odprowadzane króćcami spustowymi. Magnesy trwałe osadzone na perforowanej części przegrody spełniają rolę łapacza wtrąceń o charakterze ferromagnetycznym.With the release of gases, separation of solid particles from the water takes place, which accumulate at the bottom of the tank, from where they are periodically discharged through the discharge stubs. Permanent magnets mounted on the perforated part of the partition act as a catcher of ferromagnetic inclusions.

Urządzenie to jest niewygodne i nieekonomiczne w eksploatacji, ponieważ w celu oczyszczenia zarówno siatki filtra, jak też przegrody z magnesami, konieczne jest rozkręcenie pokrywy zbiornika i innych elementów mocujących przegrodę, które zawierają znaczną liczbę połączeń śrubowych. Z tego też powodu niemożliwe jest stosowanie gęściejszej siatki fitracyjnej, co obniża efektywność urządzenia Ponadto nie cała pojemność zbiornika może być wykorzystana na sedymentację, gdyż przegroda przedziela cały zbiornik. Usuwanie osadów o charakterze ferromegnetycznym, zbierających się na stacjonarnie zamocowanych magnesach, na przegrodzie i w zakamarkach między magnesami wymaga w tym przypadku np. ogrzania palnikiem gazowym przegrody, w celu pozbawienia magnesów chwilowo właściwości magnetycznych, co ułatwia mechaniczne oczyszczanie, lecz jednocześnie może nie pozostawać bez wpływu na właściwości magnetyczne przegrody i magnesów, co ewentualnie może doprowadzić do istotnego obniżenia efektywności procesu.This device is inconvenient and uneconomical to operate, since in order to clean both the filter mesh and the magnet partition, it is necessary to unscrew the cover of the reservoir and other elements fastening the partition, which contain a significant number of bolted connections. For this reason, it is impossible to use a more dense filter mesh, which reduces the efficiency of the device. Moreover, not the entire capacity of the tank can be used for sedimentation, because the partition separates the entire tank. Removal of ferromegnetic deposits, accumulating on stationary magnets, on the partition and in the nooks and crannies between the magnets, requires in this case, for example, heating the partition with a gas burner in order to temporarily deprive the magnets of magnetic properties, which facilitates mechanical cleaning, but at the same time may not be without effect on the magnetic properties of the barrier and magnets, which may lead to a significant reduction in the efficiency of the process.

Z polskiego opisu patentowego nr 132479 znane jest urządzenie do magnetycznej obróbki wody, stosowana w celu zapobiegania się tworzeniu kamienia kotłowego w instalacjach wodnych. Urządzenie to składa się z zamkniętego obustronnie korpusu i umieszczonego w nim elementu magnetycznego, wytwarzającego linie pola magnetycznego prostopadłe do szczeliny przepływu wody. Korpus jest wykonany z odcinka rury, zamkniętego u dołu stałym denkiem, a u góry demontowalnym denkiem. Magnetyczny stos jest podwieszony na nośnej płytce za pomocą przelotowej śruby.The Polish patent specification No. 132479 describes a device for magnetic water treatment, used to prevent the formation of limescale in water systems. This device consists of a body that is closed on both sides and a magnetic element placed in it, generating magnetic field lines perpendicular to the water flow gap. The body is made of a pipe section closed at the bottom with a fixed bottom and a removable bottom at the top. The magnetic stack is suspended from the support plate by a through bolt.

Wynalazek dotyczy urządzenia do oczyszczania wody z zanieczyszczeń mechanicznych, w postaci zamkniętego zbiornika cylindrycznego wyposażonego w króćce wlotowy, wylotowy, odpowietrzający i wyczystkowy, z cylindrycznym filtrem siatkowym zamontowanym w króćcu wylotowym, mającego niepełną przegrodę między króćcem wlotowym a filtrem.The invention relates to a device for purifying water from mechanical impurities, in the form of a closed cylindrical tank equipped with inlet, outlet, venting and cleaning ports, with a cylindrical mesh filter mounted in the outlet port, having an incomplete partition between the inlet port and the filter.

Istota wynalazku polega na tym, że ma poniżej paramagnetycznego filtra siatkowego usytuowany pionowo wkład magnetyczny zbudowany z pierścieniowych magnesów, zamocowany na paramagnetycznej konstrukcji podtrzymującej. Konstrukcja podtrzymująca złożona jest z centralnej śruby łącznikowej, dystansowych tulei między magnesami i podstawy przytwierdzonej do rozłącznie mocowanego kołnierza wyczystkowego króćca. Paramagnetyczna przegroda sięga co najmniej do połowy wysokości wkładu magnetycznego. Cylindryczny filtr wykonany z materiału paramagnetycznego ma wewnątrz siatki szkielet usztywniający.The essence of the invention lies in the fact that it has a magnetic insert placed vertically below the paramagnetic mesh filter, made of annular magnets, fixed on a paramagnetic supporting structure. The supporting structure is composed of a central connecting bolt, distance sleeves between the magnets and a base attached to the detachably mounted flange of the cleaning spigot. The paramagnetic barrier extends to at least half the height of the magnetic insert. A cylindrical filter made of paramagnetic material has a stiffening skeleton inside the mesh.

Korzystne jest, gdy szkielet jest utworzony z co najmniej sześciu wsporników mających postać płytek o zagiętych krawędziach, które podtrzymują siatkę, rozstawionych promieniowo, czołowo zamocowanych w denku filtra i z drugiej strony obwodowo w rurze filtra.Preferably, the skeleton is made up of at least six brackets in the form of folded-edge plates that support the mesh, radially spaced frontally attached to the bottom of the filter and, on the other hand, circumferentially in the filter tube.

Okazało się, że wskutek tego iż w urządzeniu według wynalazku zachodzą współoddziałujące na siebie procesy fizyczne, sedymentacja, oddziaływanie pola magnetycznego na niesione z wodą liczne związki chemiczne i zanieczyszczenia głównie o właściwościach ferromagnetycznych oraz filtracja mechaniczna, uzyskuje się zwiększony efekt oczyszczania wody, dzięki czemu eliminuje się w znacznym stopniu zarastanie osadami wewnętrznych instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody oraz wymienników ciepła. Uzyskane to zostało dzięki temu, że po pierwsze wydłużona przegroda spełnia rolę kierownicy, powodującej wymuszanie pełnego i spowolnionego przepływu wody przez obszar oddziaływania pola magnetycznego i po drugie następuje wyłapywanie nie podlegających sedymentacji drobnokiystałicznych związków i zanieczyszczeń, które dotychczas unoszone przez wodę, dostawały się bezpośrednio do filtra i przechodziły przez siatkę, a potem ją zapychały aż do awaryjnego ograniczenia, a nawet wstrzymania przepływu wody przez filtroodmulnik. Zaobserwowano ponadto, badając osady usuwane z wyjętego na zewnątrz wkładu magnetycznego, że poza związkami ferromagnetycznymi występuje współosadzanie się na magnesach związków paramagnetycznych, znajdujących się w osadzie w mniejszych ilościach. Pozostała reszta podlega filtracji, gdyż są to już związki grubokrystaliczne np. krzemionka, nie stawiające oporów na filtrze i nie przechodzące przez jego siatkę. Dzięki usztywnieniu budowy filtra, poprzez umie4It turned out that due to the fact that in the device according to the invention interacting physical processes, sedimentation, the influence of the magnetic field on numerous chemical compounds and impurities carried with water, mainly with ferromagnetic properties, and mechanical filtration, an increased effect of water purification is obtained, thanks to which it eliminates to a large extent, fouling of internal central heating and hot water installations and heat exchangers. This was achieved due to the fact that, firstly, the elongated partition acts as a steering wheel, causing the full and slow flow of water through the area of the magnetic field impact, and secondly, it traps fine solid compounds and pollutants that are not subject to sedimentation, which so far were carried by the water, got directly into the water. filter and passed through the mesh, and then clogged it up to an emergency restriction, or even stopping the flow of water through the strainer. It was also observed, while examining the deposits removed from the magnetic insert removed from the outside, that apart from ferromagnetic compounds, there was co-deposition of paramagnetic compounds on the magnets in smaller amounts. The rest is filtered because they are coarse-crystalline compounds, e.g. silica, which do not resist the filter and do not pass through its mesh. Thanks to the stiffening of the filter structure, thanks to the ability

165 816 szczenie siatki na szkielecie wsporczym, wyeliminowane zostało zgniatanie siatki i przewężenie prześwitu wkładu filttracyjnego. Budowa filtra, zgodna z wynalazkiem, nie tylko wzmacnia i uodpornia wkład filtracyjny, lecz także powiększa jego powierzchnię czynną i zmniejsza opory hydrauliczne przepływu wody.Netting on the support skeleton, crushing of the mesh and narrowing the lumen of the filter cartridge have been eliminated. The construction of the filter, according to the invention, not only strengthens and immunizes the filter cartridge, but also increases its active surface and reduces the hydraulic resistance of the water flow.

Stosowanie urządzenia według wynalazku do oczyszczania wody w węzłach cieplnych wydłuża kilkakrotnie do kilkunastokrotnie okresy pomiędzy kolejnym oczyszczaniem urządzenia. Ponadto jego budowa zapewnia łatwy demontaż filtra i wyjmowanie wkładu magnetycznego, przytwierdzonego do kołnierza króćca wyczystkowego. Zwarta budowa wyjmowanego ze zbiornika wkładu magnetycznego ułatwia także jego oczyszczanie z osadzonych na nim związków ferro i paramagnetycznych.The use of the device according to the invention for water purification in heat nodes extends the intervals between the subsequent cleaning of the device several times to several times. Moreover, its structure enables easy removal of the filter and removal of the magnetic insert, attached to the flange of the cleaning stub. The compact structure of the magnetic cartridge, which is removed from the tank, also facilitates its cleaning of ferro and paramagnetic compounds deposited on it.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w przekroju pionowym, fig. 2 cylindryczny filtr siatkowy w półprzekroju i półwidoku osiowym, a fig. 3 ten filtr w widoku od strony rury filtra.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the device in a vertical section, Fig. 2 shows a cylindrical mesh filter in a half section and half an axial view, and Fig. 3 shows this filter in a view from the filter tube side.

Przykładowe rozwiązanie urządzenia zgodnego z wynalazkiem przedstawia się następująco. Cylindryczny zbiornik 1 ma w dennicy górnej odpowietrzający króciec 2, a w dennicy dolnej wyczystkowy króciec 3. Współosiowo z rurociągiem i ze sobą osadzane są w zbiorniku 1 wlotowy króciec 4 i wylotowy króciec 5. W wylotowym króćcu 5 umieszczony jest cylindryczny siatkowy filtr 6 zamocowany w mocującym kołnierzu 7. Pomiędzy wlotowym króćcem 4 a filtrem 6 usytuowana jest przegroda 8, wykonana ze stali chromoniklowej, spełniającą rolę kierownicy strugi wody. Przegroda 8 sięga do połowy wysokości magnetycznego wkładu, zamocowanego na paramagnetycznej konstrukcji podtrzymującej. Magnetyczny wkład składa się z pierścieniowych magnesów 9 usytuowanych jeden nad drugim, zamocowanych na centralnej łącznikowej śrubie 10 wykonanej ze stali chromoniklowej. Poszczególne magnesy 9 oddzielone są między sobą dystansowymi tulejami wykonanymi ze stali chromoniklowej. Cały wkład magnetyczny zamontowany jest na podstawie przytwierdzonej do rozłącznie mocowanego kołnierza 13 wyczystkowego króćca 3, przykręcanego szczelnie do kołnierza 14 zamocowanego na króćcu 3. Cylindryczny filtr 6 ma szkielet utworzony z sześciu wsporników 15 w postaci płytek wykonanych ze stali chromoniklowej, których zagięte krawędzie 16 podtrzymują siatkę 17 o oczkach do 0,4 mm², wykonaną ze stali chromoniklowej. Wsporniki 15 są rozstawione promieniowo co 60 stopni, czołowo zamocowane są w denku 18, filtra 6, zaś z drugiej strony obwodowo w tulei 19 z oporowym kołnierzem 20, osadzonej w wylotowym króćcu 5, zamocowanym w kołnierzu 7.An exemplary embodiment of the device according to the invention is as follows. The cylindrical tank 1 has a venting nozzle 2 in the upper head, and a clean-out pipe 3 in the lower head. Coaxial with the pipeline and with each other, the inlet pipe 4 and the outlet pipe 5 are mounted in the tank 1. In the outlet pipe 5 there is a cylindrical mesh filter 6 mounted in the mounting flange 7. Between the inlet stub 4 and the filter 6 there is a partition 8, made of chromium-nickel steel, which serves as a water stream guide. The baffle 8 extends to half the height of the magnetic insert mounted on the paramagnetic support structure. The magnetic insert consists of annular magnets 9 arranged one above the other, fixed on a central connecting bolt 10 made of chromium-nickel steel. The individual magnets 9 are separated from one another by distance sleeves made of chromium-nickel steel. The entire magnetic cartridge is mounted on a base attached to a detachably fastened flange 13 of the cleaning stub 3, tightly screwed to the flange 14 attached to the stub pipe 3. The cylindrical filter 6 has a skeleton made of six supports 15 in the form of plates made of chromium-nickel steel, the bent edges 16 of which support mesh 17 with mesh up to 0.4 mm ² , made of chromium-nickel steel. Brackets 15 are spaced radially every 60 degrees, are mounted frontally in the bottom 18 of the filter 6, and on the other hand, circumferentially in a sleeve 19 with a support collar 20, seated in the outlet stub 5, fixed in the collar 7.

16158161615816

Fig.3Fig.3

Fig.1Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 1.00.

Claims

Patent claims

A device for purifying water from mechanical impurities, in the form of a closed cylindrical tank equipped with inlet, outlet, venting and cleaning nozzles, with a cylindrical mesh filter installed in the outlet connection, having a partition between the inlet connection and the filter, characterized by having a paramagnetic below filter (6) vertically positioned magnetic cartridge made of annular magnets (9), mounted on a paramagnetic supporting structure, composed of a central connecting screw (10), distance sleeves (11) between the magnets (9) and a base (12) attached to a detachably attached flange (13) of the cleanout stub (3), while the paramagnetic baffle (8) reaches at least half the height of the magnetic cartridge, and the filter (6) has a stiffening skeleton inside the mesh.

2. The device according to claim 4. The apparatus of claim 1, characterized in that it has a stiffening skeleton formed of at least six brackets (15) in the form of bent-edge plates (16) that support the mesh (17), radially spaced, frontally fixed in the bottom (18) of the filter (6) and the other side circumferentially in the sleeve (19) of the filter (6).