PL167871B1 - Agregat uzdatniający i podający wodę - Google Patents

Abstract

Agregat uzdatniający i podający wodę na znanej (5 drodze napowietrzenia, odżelaźniania i przefiltrowania a .57) następnie podania jej w systemie hydroforowym do odbiorczej sieci wodociągowej, posiadający w swym składzie sprężarkę do powietrza, pompę do wody, mie- szacz wodno -powietrzny i ewentualnie chlorofor lub dowolne urządzenie niszczące mikroflorę, znamienny tym, że główny jego człon stanowi walczak (1) zamknięty przeciwległymi dennicami, posiadający wewnątrz od strony dennicy czołowej (9) komorę uzdatniającą wodę (2), a od strony drugiej dennicy komorę hydroforową (3) i obie te komory podzielone są szczelną przegrodą mię- dzykomorową (7), korzystnie wyobloną w kierunku komory hydroforowej (3), a każda z tych komór posiada hermetycznie zamykany właz (5) i (6) usytuowany na górnej części płaszcza walczaka (1), przy czym dennica czołowa (9) usytuowana jest w ścianie kabiny obsługi (4) a na zewnętrznej powierzchni tej dennicy osadzone są wszystkie kołnierze montażowe z króćcami łączącymi się z przewodami rurowymi dla wody i sprężonego powietrza przy czym przewód (10) dla powietrza przechodzi w górnej części przez komorę uzdatniającą (2) i przegrodę międzykomórkową (7) do komory hydroforowej (3) i podobnie w dolnej części walczaka występuje połączenie komory hydroforowej z króćcami dennicy przewodu tłocznego (15) dla wody i przewodu spustu wody (16).

Description

Przedmiotem wynalazku jest agregat uzdatniający i podający wodę na znanej drodze utleniania, odżelaźniania i filtrowania, i podający ją do sieci wodociągowej.

Uzdatnianie wody pobieranej z naturalnych zbiorników, rzek, strumieni i otworów studziennych w celu przystosowania jej dla potrzeb gospodarczych i przemysłu spożywczego wymaga posiadania szeregu urządzeń, które w funkcjonalnym usytuowaniu tworzą pożądaną techniczną linię uzdatniającą. W skład takiej linii wchodzi zazwyczaj urządzenie odżelaźniające, w którym na wstępie postępowania uzdatniającego wodę poddaje się napowietrzeniu. W wyniku tego procesu doprowadza się do utleniania rozpuszczonych w wodzie związków żelaza na nierozpuszczalny w wodzie wodorotlenek żelazowy Fe (OH)3, który wraz ze związkami manganu zostaje w zakończeniu tego procesu usunięty na drodze filtracji w następnym urządzeniu filtrującym.

W przypadkach koniecznych warunkujących uzyskanie wody o wymaganej czystości mikrobiologicznej w linię uzdatniającą włączone jest dodatkowe urządzenie chlorujące a niekiedy w razie takiej potrzeby technicznej również urządzenie obniżające stopień twardości wody. Kompletną linię technologiczną uzdatniania w skład której wchodzą te urządzenia jako samoistne segmenty, uzupełniają łączące je przewody dla wody i powietrza oraz dołączone pompy do wody, sprężarka do powietrza, a w końcowej części zazwyczaj znane urządzenie hydroforowe podające uzdatnioną do użytku wodę do ogólnej odbiorczej sieci wodociągowej.

Znane w stanie techniki urządzenie do uzdatniania wody na drodze oddzielenia tlenków żelaza i manganu z polskiego opisu zgłoszenia wzoru użytkowego W - 93893 charakteryzuje się tym, że ma postać leżącego walczaka, której w górnej części wewnętrznej posiada umieszczoną rynnę rozdzielczą wody połączoną z króćcem wlotu wody usytuowanym na górnej zewnętrznej stronie dennicy walczaka.

Natomiast w dolnej części walczaka znajduje się zespół drenażowy utworzony z szeregu poziomo ułożonych rur z dyszami połączonych z kolektorem dołączonym do króćca wylotowego

167 871 wody umieszczonego na dennicy. Ponadto do dolnej części dolnej części walczaka wprowadzona jest rura napowietrzająca, a wnętrze jest wypełnione do 2/3 wysokości odpowiednim złożem filtracyjnym. Natomiast znane samoistne urządzenie filtracyjne charakteryzuje się tym, że walczak iłl+t·*··» /4y imnr/Mi «mnmuui soyyomet nt wo-rr»Mn ^/χζ-ι o e €*iajt uv ujiuwivuiu w pjvuvnvj wuupuuzju^ jvt>v h miŁcj. nu górnej dennicy walczaka umieszczony jest króciec dopływu wody i króciec zaworu odpowietrzającego, a we wnętrzu rozdzielacz strumienia wody. Dolna dennica walczaka posiada od strony zewnętrznej króciec odpływu. Nad otworem odpływowym tego króćca wewnątrz walczaka osadzonyjest kołpak zbierający wodę, na którym osadzony jest promieniowo szereg zbieraczy wody w postaci perforowanych rur. Wnętrze walczaka filtra wypełnione jest złożem filtrującym wodę. Złoże to składa się z warstwy tłuczki porcelanowej i warstwy żwiru. Jeśli chodzi natomiast o końcowy segment linii uzdatniającej wodę, a mianowicie urządzenie gromadzące wolną od zanieczyszczeń wodę i kierujące ją do sieci wodociągowej to zadane rozwiązanie techniczne w tym zakresie obejmuje różne zbiorniki usytuowane na odpowiednich poziomach, z których grawitacyjnie lub przy pomocy pomp woda tłoczona jest do cieci wodociągowej. W najczęstszych przypadkach stosuje się znane urządzenia hydroforowe, w których woda pod wpływem ciśnienia poduszki powietrznej przy współudziale pomp wodnych i sprężarki powietrza tłoczone jest do odbiorczej sieci wodociągowej.

Opisane powyżej znane w aktualnym stanie techniki urządzenia składające się na ciąg linii uzdatniania wody charakteryzuje się w ogólnym ujęciu dużą ilością samoistnych członów, które w tym ciągu wymagają odpowiedniego miejsca i przestrzeni dla zainstalowania. Ta niedogodność łączy się z koniecznością dysponowania odpowiednimi pomieszczeniami i wykonawstawem potrzebnych fundamentów.

Długość i skomplikowanie układów przewodów przesyłowych wody z jednego człona do drugiego, a także konieczność bezwzględnego zabezpieczenia linii przed wpływem skrajnych warunków atmosferycznych i znaczne utrudnienia w obsłudze i konserwacji całości sataowią poważne utrudnienie. Ogólnie stwierdzić można, że instalacja linii uzdatniania wody oparta na dotychczas znanych rozwiązaniach technicznych jest inwestycją materiałochłonną, pracochłonną co od strony ekonomicznej budzi duże zastrzeżenia.

Dążąc do wyeliminowania opisanych mankamentów wytyczono sobie cel opracowania nowej konstrukcji urządzenia do uzdatniania i podawania wody.

Zgodnie z istotą wynalazku agregat uzdatniający wodę na znanej drodze napowietrzania, odżelaziania i przefiltrowania, a następnie podania jej w systemie hydroforowym do odbiorczej sieci wodociągowej, posiada w swym składzie sprężarkę do powietrza, pompę do wody, mieszacz wodno -powietrzny i 'ewentualnie chlorator lub dowolne urządzenie niszczące mikroflorę, a główny jego człon stanowi walczak zamknięty przeciwległymi dennicami, posiadający wewnątrz od strony dennicy czołowej komorę uzdatniającą wodę, a od strony drugiej dennicy, komorę hydroforową i obie te komory podzielone są szczelną przegrodą międzykomorową, korzystnie wyobloną w kierunku komory hydroforowej, a każda z tych komór posiada hermetycznie zamykany właz usytuowany na górnej części płaszcza walczaka, przy czym dennica czołowa usytuowana jest w ścianie kabiny obsługi, a na zewnętrznej powierzchni tej dennicy osadzone są wszystkie kołnierze montażowe z króćcami łączącymi się z przewodami rurowymi dla wody i sprężonego powietrza, przy czym przewód dla powietrza przechodzi w górnej części przez komorę uzdataniąjącą i przegrodę międzykomorową do komory hydroforowej, i podobnie w dolnej części walczaka występuje połączenie komory hydroforowej z króćcami dennicy przewodu tłocznego dla wody i przewodu spustu wody.

Korzystnie jeśli w agregacie uzdatniającym wodę w dolnej części strefy złoża uzdatniającego, poziomy ruszt zbierający wodę posiada rurę z perforacją szczelinową uszeregowaną jednoliniowo, a w kabinie obsługi zainstalowana jest pompa do wody, sprężarka do powietrza, mieszacz wodno -powietrzny, chlorator, osuszacz powietrza i tablica automatyki sterowniczej.

Takie rozwiązanie techniczne, a mianowicie fakt zespolenia urządzenia napowietrzającego, odżelaźniąjącego i filtrującego z urządzeniem hydroforowym w jednym płaszczu walczaka oraz ten szczegół, że przewody komunikacyjne dla wody i powietrza między tymi głównymi segmentami linii, przeprowadzone są na krótkiej drodze przez przegrodę dzielącą te segmenty - jest źródłem korzystnych efektów. Konstrukcja taka zapewnia bowiem możliwość seryjnej produkcji technolo4

167 871 gicznych linii uzdatniania wody dla rolnictwa i zakładów przemysłowych o zmniejszonej materiałochłonności i mniejszych nakładach finansowych. Efekty te znalazły swoje potwierdzenie w praktycznym zastosowaniu pierwszej doświadczalnej linii, w którym stwierdzono również łatwość «-<Ιττ « Iz π4·*“ϊτ1/·η,, i, «·γτλ/4 uudiugi i kunotiUkcji uiząuzen.

Agregat uzdatniający i podający wodę do sieci wodociągowej według wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym uwidoczniono go w częściowym przekroju.

Jak wynika z rysunku główny segment agregatu posiada płaszcz 1 walczaka, który we wnętrzu zawiera komorę 2 uzdatniającą wodę na drodze napowietrzenia i odżelaźnienia łącznie z filtracją oraz przylegającą do niej komorą 3 hydroforową. Komory te przedziela szczelnie przegroda międzykomorowa 7, korzystnie wyoblona w kierunku komory hydrofobowej z uwagi na dużą różnicę ciśnień roboczych w komorach. Płaszcz walczaka 1 od strony komory uzdatniającej 2 połączony jest w sposób dowolny ze ścianą kabiny 4 obsługi i automatyki. Każda komora walczaka posiada właz 5 i 6 zamknięty hermetycznie pokrywą i umiejscowiony na górnej części płaszcza 1. Dolna część płaszcza uzbrojona jest w najmniej cztery łapy fundamentowe 8, umożliwiające ustawienie walczaka w pozycji horyzontalnej na dolnych fundamentach łącznie z kabiną obsługową 4. Ponadto taka pozycja ułatwia nałożenie na płaszcz walczaka odpowiedniej izolacji termicznej zabezpieczającej cały agregat latem i zimą od wpływu skrajnie zmiennych zewnętrznych warunków atmosferycznych.

, Czołowa dennica 9 walczaka pozostaje nieizolowana termicznie w ścianie kabiny obsługowej. Dennica ta posiada rozmieszczone na swej zewnętrznej powierzchni wszystkie króćce z kołnierzami dopływu do komór 2 i 3 walczaka wody surowej powietrza sprężonego oraz króćce spustu wody z odżelaźnienia i wody z komory hydroforowej. W górnej części komory uzdatniającej 2 umieszczony jest poziomo przewód rurowy doprowadzający sprężone powietrze 10. Przewód ten od króćca z dennicy czołowej 9 przechodzi przez przegrodę międzykomórkową 7 i wprowadzony jest do komory hydroforowej 3. Pod tym przewodem usytuowana jest rynna rozprowadzająca wodę 11. Nnatomiast w dolnej części komory 2 mniejwięcej w połowie wysokości złoża uzdatniającego 12 usytuowany jest przewód 13 doprowadzający sprężone powietrze dla wzruszenia złoża, a poniżej niego również w poziomie osadzony jest rurowy, szczelinowy ruszt 14 zbierający wodę uzdatnioną i stanowiącą pomocniczy element wspomagający dokonywanie regeneracji złoża uzdatniającego na drodze dokonywania okresowego zwrotnego obiegu wody. Ruszt ten w - nowym wykonaniu stanowiącym jedną z cech wynalazku zamiast znanych otworów perforacyjnych i ewentualnie różnych typowych dysz posiada podłużne szeregowo rozmieszczone w linii szczeliny przepustowe. Poniżej tego -rusztu do niego w najniższej części komory 2 umieszczony jest przewód tłoczny 15 uzdatnionej wody- do komory 3 hydroforowej, który przebiega przez przegrodę międzykomorową 7 oraz przewód spustowy 16 wody z komory hydroforu przebiegający również przez tą przegrodę, a także przewód-spustowy 17 wody z odżelaźniania usytuowany w komorze 2. Przewody te posiadają swoje wprowadzenia na zewnątrz czołowej dennicy 9 walczaka do odpowiadających im funkcjonalnie króćców z kołnierzami montażowymi. Dennica ta objęta jest .ścianą kabiny obsługowej 4, w której na fundamentach poziomu podłogowego zainstalowana jest pompa wirowa do wody 18 oraz sprężarka do powietrza 19.

Natomiast na wewnętrznej ścianie kabiny zainstalowane są: mieszacz wodno - powietrzny 20, chlorator wody 21, osuszacz powietrza w kabinie 22 oraz tablica automatyki sterowniczej 23. Kabina zaopatrzona jest w odpowiednie okno i drzwi nieoznaczone na rysunku. Od pompy chloratora, sprężarki i mieszacza wodno - powietrznego przeprowadzone są do króćców dennicy czołowej 9 przewody przepływu wszystkich czynników biorących udział w procesie uzdatniania wody. Jak wynika z rysunku cały agregat uzdatniający i podający wodę do dowolnej sieci wodociągowej łącznie z kabiną obsługi posadowiony być może na jednopoziomowym fundamencie, przy czym dwukomorowa część walczaka 1 usytuowana poza kabiną 4 może być zabezpieczona przed niekorzystnymi warunkami atmosfery dowolną izolacją izotermiczną tak ułożoną aby pozostawione zostały odpowiednie dojścia do włazów 5 i 6.

Działania agregatu do uzdatniania wody według wynalazku wynika z przystosowania go do znanej powszechnie metody oczyszczania. Przepływ wody w agregacie ma następujący zasadniczy schemat: Mieszacz wodno - powietrzny - rynna rozprowadzająca wodę na powierzchnię złoża

167 871 uzdatniającego - ruszt szczelinowy zbierający wodę ze złoża - przewód tłoczny do komory hydroforowej - przepływ wody z komory do sieci odbiorczej. W trakcie tego występuje zasilanie ze sprężarki mieszacza w powietrze sprężone i wzruszenie złoża uzdatniającego tym powietrzem. W linię przebiegu wody w odpowiednim korzystnym miejscu włączony być może szeregowo chlorator wody. Dokonywany okresowo odwrócony przebieg wody przez złoże i usunięcie zanieczyszczeń doprowadza do regeneracji złoża.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,50 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Agregat uzdatniający i podający wodę na znanej drodze napowietrzenia, odżelaźniania i przefiltrowania a następnie podania jej w systemie hydroforowym do odbiorczej sieci wodociągowej, posiadający w swym składzie sprężarkę do powietrza, pompę do wody, mieszacz wodno -powietrzny i ewentualnie chlorofor lub dowolne urządzenie niszczące mikroflorę, znamienny tym, że główny jego człon stanowi walczak (1) zamknięty przeciwległymi dennicami, posiadający wewnątrz od strony dennicy czołowej (9) komorę uzdatniającą wodę (2), a od strony drugiej dennicy komorę hydroforową (3) i obie te komory podzielone są szczelną przegrodą międzykomorową (7), korzystnie wyobloną w kierunku komory hydroforowej (3), a każda z tych komór posiada hermetycznie zamykany właz (5) i (6) usytuowany na górnej części płaszcza walczaka (1), przy czym dennica czołowa (9) usytuowana jest w ścianie kabiny obsługi (4) a na zewnętrznej powierzchni tej dennicy osadzone są wszystkie kołnierze montażowe z króćcami łączącymi się z przewodami rurowymi dla wody i sprężonego powietrza przy czym przewód (10) dla powietrza przechodzi w górnej części przez komorę uzdatniającą (2) i przegrodę międzykomórkową (7) do komory hydroforowej (3) i podobnie w dolnej części walczaka występuje połączenie komory hydroforowej z króćcami dennicy przewodu tłocznego (15) dla wody i przewodu spustu wody (16).
2. 2. Agregat uzdatniający wodę według zastrz. 1, znamienny tym, że umieszczony w komorze uzdatniającej (2) w dolnej części strefy złoża uzdatniającego poziomy ruszt zbierający wodę posiada rury z perforacją szczelinową uszeregowaną jednoliniowo, a w kabinie obsługi zainstalowana jest pompa do wody (18), sprężarka do powietrza (19), mieszacz wodno - powietrzny (20), chlorator (21), osuszacz powietrza (22) i tablica automatyki sterowniczej (23).