RU194144U1

RU194144U1 - FILTER - MINERALIZER

Info

Publication number: RU194144U1
Application number: RU2019114543U
Authority: RU
Inventors: Идгай Хасанович Мингазетдинов; Юлия Алексеевна Тунакова; Гульнара Наилевна Габдрахманова
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2019-11-29

Abstract

Полезная модель может быть использована для очистки воды от примесей тяжелых металлов и минерализации веществами, необходимыми для организма человека, в быту. Фильтр-минерализатор содержит цилиндрический корпус 2 с крышкой и днищем, патрубки подвода 7 и отвода 19, перфорированные горизонтальные перегородки 12 и расположенные послойно ионообменные сорбенты. Верхнее днище содержит водораспределитель, выполненный в каскадно-центробежном исполнении, состоящий из нескольких конических каскадов 4, 5, 6 в виде обратного конуса с уменьшением каждого каскада 4, 5, 6 от верхнего 6 к нижнему 4 каскаду. Между каскадами 4, 5, 6 выполнены перегородки в виде спиральных лопастей 8, 9, 10. В нижней части выполнен центральный водораспределитель 11 с отверстием и спиральными лопастями по краям отверстия, обеспечивающими зоны взаимного перекрытия потоков. Полезная модель обеспечивает повышение качества очищаемой воды при упрощении конструкции фильтра-минерализатора. 2 з.п. ф–лы, 3 ил., 1 табл.The utility model can be used to purify water from impurities of heavy metals and mineralization with substances necessary for the human body in everyday life. The mineralizer filter contains a cylindrical body 2 with a cover and a bottom, supply pipes 7 and 19, perforated horizontal partitions 12 and ion-exchange sorbents located in layers. The upper bottom contains a water distributor made in cascade-centrifugal design, consisting of several conical cascades 4, 5, 6 in the form of an inverse cone with a decrease in each cascade 4, 5, 6 from the upper 6 to the lower 4 cascade. Between the cascades 4, 5, 6, partitions are made in the form of spiral blades 8, 9, 10. In the lower part, a central water distributor 11 is made with a hole and spiral blades along the edges of the hole, providing zones for mutual overlapping of flows. The utility model provides improved quality of treated water while simplifying the design of the filter-mineralizer. 2 s.p. piano, 3 ill., 1 tab.

Description

Устройство относится к фильтрам для очистки воды от примесей тяжелых металлов и может быть использовано в быту для очистки водопроводной воды.The device relates to filters for purifying water from impurities of heavy metals and can be used in everyday life for purifying tap water.

Известны устройства для очистки воды от загрязнителей в виде примесей ионов тяжелых металлов. Например, устройство по патенту №2205691 «Ионообменный фильтр» представляет собой цилиндрический полый корпус, заполненный ионообменной смолой, распределительными решетками и слоем инертной смолы. После осуществления процесса очистки воды и исчерпания ионной емкости активного материала, работа фильтра останавливается и реализуется процесс регенерации, что существенно снижает производительность очистки.Known devices for purifying water from pollutants in the form of impurities of heavy metal ions. For example, the device according to patent No. 2205691 "Ion-exchange filter" is a cylindrical hollow body filled with an ion-exchange resin, distribution grids and a layer of inert resin. After the water purification process and the ionic capacity of the active material are exhausted, the filter stops and the regeneration process is implemented, which significantly reduces the cleaning performance.

Известно устройство для очистки и минерализации воды по патенту CN 201351133 Y, Китай, представляющее собой цилиндрический корпус, заполненный шестью фильтрующими слоями: песок, активированный угол, ионообменная смола, силикатный минерал, активированный уголь и минерализатор. Материал каждого фильтрующего слоя имеет свой срок выполнения заданных функций, и требуется различное время для замены или регенерации, потому замена является экономически затратной и нерациональной. Корпус устройства выполнен неразъемным, и при смене фильтрующих слоев они все перемешаются и не подлежат регенерации. Патрубок подачи исходной воды не содержит распределяющего устройства и не происходит равномерного потока жидкости через все насыпные слои, образуются застойные зоны.A device for purification and mineralization of water according to patent CN 201351133 Y, China, which is a cylindrical body filled with six filter layers: sand, activated angle, ion exchange resin, silicate mineral, activated carbon and mineralizer. The material of each filter layer has its own term for performing the specified functions, and it takes different time for replacement or regeneration, therefore replacement is economically costly and irrational. The casing of the device is made one-piece, and when changing the filter layers, they all mix up and cannot be regenerated. The source water supply pipe does not contain a distributing device and there is no uniform fluid flow through all the bulk layers, stagnant zones are formed.

Известно устройство для очистки воды по патенту №2027677 (бюл. №3, 27.01.1995), представляющее собой цилиндрическую обечайку с конической крышкой и днищем, заполненную анионитом, катионитом, активированным углем, предназначенную для использования в быту для очистки водопроводной воды. Устройство очищает водопроводную воду и, после исчерпания ионной емкости активного вещества, использованный фильтр должен заменяться. Данный фильтр принят нами за прототип.Недостатки указанного фильтра следующие. Во-первых, не решен вопрос равномерности распределения воды в толще ионных слоев. Движение воды по лабиринтной схеме приводит к образованию застойных зон при повороте потока. Во-вторых, остался без внимания технологический вопрос рационального монтажа и демонтажа фильтра в водопроводной системе. В-третьих, не установлен блок с минерализатором.A known device for water purification according to patent No. 2027677 (bull. No. 3, 01/27/1995), which is a cylindrical shell with a conical cover and a bottom, filled with anion exchange resin, cation exchange resin, activated carbon, intended for use in everyday life for cleaning tap water. The device purifies tap water and, after the ionic capacity of the active substance has been exhausted, the used filter must be replaced. This filter is accepted by us as a prototype. The disadvantages of this filter are as follows. Firstly, the issue of uniform distribution of water in the thickness of the ionic layers has not been resolved. The movement of water in a labyrinth pattern leads to the formation of stagnant zones when the flow is turned. Secondly, the technological issue of the rational installation and dismantling of the filter in the water supply system was ignored. Thirdly, a block with a mineralizer is not installed.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение качества очищаемой воды и упрощения конструкции.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to improve the quality of the water being purified and simplify the design.

Предлагаемое устройство содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем, патрубок подвода исходной воды, патрубок отвода очищенный воды и водораспределитель, выполненный в каскадно-центробежном исполнении, состоящем из нескольких конических каскадов в виде обратного конуса с уменьшением каждого каскада от верхнего к нижнему каскаду, между каскадами имеются перегородки в виде спиральных лопастей, а в нижней части имеется центральный водораспределитель с отверстием и спиральными лопастями по краям отверстия, обеспечивающие зоны взаимного перекрытия потоков. После блока с ионообменным гранулированным наполнителем расположен блок с гранулированным минерализатором, который выполнен в виде быстросменной кассеты.The proposed device comprises a cylindrical body with a lid and a bottom, a source water supply pipe, a purified water pipe, and a water distributor made in cascade-centrifugal design, consisting of several conical cascades in the form of an inverse cone with each cascade decreasing from the upper to the lower cascade, between cascades there are partitions in the form of spiral blades, and in the lower part there is a central water distributor with a hole and spiral blades along the edges of the hole, providing zones of inter a lot of overlapping threads. After the block with ion-exchange granular filler there is a block with a granular mineralizer, which is made in the form of a quick-change cartridge.

Предлагаемое устройство представлено на фиг. 1 - общий вид (разрез), фиг. 2 - поперечный разрез водораспределителя, фиг. 3 - рычажно-кулачковый зажим.The proposed device is presented in FIG. 1 is a general view (section), FIG. 2 is a cross-sectional view of a water distributor; FIG. 3 - lever-cam clamp.

Здесь: 1 - корпус минерализатор, 2 - корпус водоочистителя (фильтра), 3 - корпус водораспределителя, 4 - нижний каскад, 5 - средний каскад, 6 - верхний каскад, 7 - патрубок подвода, 8 - лопасти верхнего каскада, 9 - лопасти среднего каскада, 10 - лопасти нижнего каскада, 11 - центральный водораспределитель, 12 - непровальные сетки, 13 - ионообменный состав, 14 - минерализатор, 15 - прокладка, 16 - рукоятка, 17 - профилированный кулачок, 18 - прижимная струбцина.Here: 1 - the body of the mineralizer, 2 - the body of the water purifier (filter), 3 - the body of the water distributor, 4 - the lower cascade, 5 - the middle cascade, 6 - the upper cascade, 7 - the supply pipe, 8 - the blades of the upper cascade, 9 - the blades of the middle cascade, 10 - blades of the lower cascade, 11 - central water distributor, 12 - non-failing nets, 13 - ion exchange composition, 14 - mineralizer, 15 - gasket, 16 - handle, 17 - profiled cam, 18 - pressure clamp.

Предлагаемый фильтр-минерализатор имеет цилиндрический корпус 2, к которому в верхней части крепится корпус водораспределителя 3, а в нижней части крепится корпус минерализатора 1. Корпус водораспределителя 3 имеет патрубок подвода исходной воды 7. Внутри корпуса водораспределителя 3 находится система водораспределения, состоящая из нескольких каскадов 4, 5, 6, представляющих собой конические диски, расположенных в виде обратного конуса с уменьшением диаметра каждого диска от верхнего каскада к нижнему. Между каскадами 4, 5, 6 имеются перегородки в виде спиральных лопастей 8, 9, 10. Нижний каскад 4 имеет центральное отверстие со спиральными лопастями 11. Внутри корпуса водоочистителя (фильтра) 2 имеется ионообменный состав 13, сверху и снизу ограниченный непровальными сетками 12. Внутри корпуса минерализатора 1 имеется гранулированный минерализатор 14, ограниченный сверху и снизу непровальными сетками 12. Крепление корпуса водоочистителя (фильтра) 2 с корпусом водораспределителя 3 и корпусом минерализатора 1 осуществляется за счет быстросъемного узла крепления, состоящего из прижимной струбцины 18, профилированного кулачка 17 и рукоятки 16. Герметизация осуществляется прокладкой 15.The proposed filter mineralizer has a cylindrical body 2 to which the water distributor body 3 is attached to the upper part, and the mineralizer body 1 is attached to the lower part. The water distributor body 3 has a source of water supply 7. Inside the water distributor 3 there is a water distribution system consisting of several stages 4, 5, 6, which are conical disks located in the form of an inverse cone with a decrease in the diameter of each disk from the upper cascade to the lower. Between cascades 4, 5, 6 there are partitions in the form of spiral blades 8, 9, 10. The lower cascade 4 has a central hole with spiral blades 11. Inside the casing of the water purifier (filter) 2 there is an ion-exchange composition 13, bounded by non-wire mesh 12. Inside the body of the mineralizer 1 there is a granular mineralizer 14, bounded above and below by non-netting grids 12. The water purifier (filter) 2 body is fixed with the water distributor body 3 and the mineralizer body 1 due to the quick-detachable la fixing clamp consisting of a presser 18, the profiled cam 17 and handle 16. Sealing gasket 15 is carried out.

Предложенное устройство работает следующим образом. Исходная вода, подлежащая очистке и минерализации, поступает через патрубок 7 и распределяется по каскадам 4, 5, 6. Проходя между ними, за счет наличия спиральных лопастей 8, 9, 10 вода приобретает вращательное движение и истекает в виде вращающего конуса. Конструктивно обеспечивается взаимное перекрытие конусов распыла. В центральной части водораспределителя имеется отверстие, вокруг которого расположены закручивающие лопасти 11, которые исключают струйное истечение жидкости, а создают зоны взаимного закрученного перекрытия потоков.The proposed device operates as follows. The source water to be purified and mineralized, enters through the pipe 7 and is distributed in cascades 4, 5, 6. Passing between them, due to the presence of spiral blades 8, 9, 10, the water acquires a rotational movement and expires in the form of a rotating cone. Mutually overlapping spray cones are structurally provided. In the central part of the water distributor there is an opening around which twisting blades 11 are located, which exclude jet outflow of liquid, and create zones of mutual swirling overlapping of flows.

Таким образом, в водораспределителе 3 обеспечивается равномерное поступление очищаемой воды в корпус водоочистителя 2, без застойных зон. Проходя равномерно через слой ионообменной засыпки 13, вода очищается. Непровальные сетки 12 исключают вымывание ионообменного материала 13. Далее, вода равномерно поступает в корпус минерализатора 1 и обогащается необходимыми минералами, проходя через слой минерализатора 14. Очищенная и насыщенная необходимыми веществами, вода через патрубок отвода 19 поступает потребителю. При исчерпании ионообменной емкости ионообменного состава 13 и расхода минерализатора 14, которые определяются опытным путем, корпуса 1 и 2 разъединяются с использованием быстросменного устройства 18, путем поворота профилированного кулачка 17 и рукоятки 16. Вместо использованных блоков корпуса 1 и 2 устанавливаются новые блоки и фиксируются быстросменным устройством 18.Thus, in the water distributor 3 provides a uniform flow of purified water into the body of the water purifier 2, without stagnant zones. Passing evenly through the layer of ion exchange backfill 13, the water is purified. Non-sieve nets 12 exclude leaching of ion-exchange material 13. Further, the water evenly enters the body of the mineralizer 1 and is enriched with the necessary minerals, passing through the layer of the mineralizer 14. Purified and saturated with the necessary substances, the water through the branch pipe 19 enters the consumer. When the ion-exchange capacity of the ion-exchange composition 13 and the consumption of the mineralizer 14, which are determined experimentally, are exhausted, the housings 1 and 2 are disconnected using the quick-change device 18, by turning the profiled cam 17 and the handle 16. Instead of the used blocks of the housing 1 and 2, new blocks are installed and fixed by the quick-change device 18.

Таким образом, использование предложенной полезной модели позволяет повысить качество очищаемой воды, упрощает конструкцию за счет использования быстросменных устройств.Приведем пример испытаний фильтра-минерализатора:Thus, the use of the proposed utility model improves the quality of the water being purified, simplifies the design through the use of quick-change devices. Here is an example of testing a mineralizer filter:

В фильтре-минерализаторе непрерывно протекает процесс доочистки питьевой воды, а также происходит обогащение воды необходимыми макро- и микроэлементами.In the mineralizer filter, the process of post-treatment of drinking water is continuously proceeding, as well as the enrichment of water with the necessary macro- and microelements.

Необходимое и безопасное содержание фторид-ионов в питьевой воды находится в пределах 0,5-1,0 мг/л (СанПиН 2.1.4.1116-02 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества).The necessary and safe content of fluoride ions in drinking water is in the range of 0.5-1.0 mg / l (SanPiN 2.1.4.1116-02 Drinking water. Hygienic requirements for the quality of water packaged in containers. Quality control).

Питьевую воду объемом 100 мл пропускали через навески подготовленных образцов (табл. 1)Drinking water with a volume of 100 ml was passed through weighed samples of prepared samples (table. 1)

Использование минерализатора показывает, что диапазоне концентраций фторид- ионов в питьевой воде составляет 0,5-1,0 мг/л, что обеспечивает физиологическую полноценность питьевой воды.The use of a mineralizer shows that the concentration range of fluoride ions in drinking water is 0.5-1.0 mg / l, which ensures the physiological usefulness of drinking water.

Таким образом, использование предложенной полезной модели позволяет повысить качество очищаемой воды за счет добавления необходимых для организма человека веществ и упрощает конструкцию за счет использования быстросменных устройств.Thus, the use of the proposed utility model improves the quality of water being purified by adding substances necessary for the human body and simplifies the design through the use of quick-change devices.

Claims

1. Filter-mineralizer containing a cylindrical body with a lid and a bottom, inlet and outlet pipes, perforated horizontal partitions and ion-exchange sorbents located in layers, characterized in that the upper bottom contains a water distributor made in cascade-centrifugal design, consisting of several conical cascades in in the form of an inverse cone with a decrease in each cascade from the upper to the lower cascade, between the cascades there are partitions in the form of spiral blades, and in the lower part there is a central water distributor with a hole and spiral blades along the edges of the hole, providing zones of mutual overlapping of flows.

2. The filter-mineralizer according to claim 1, characterized in that the block with the mineralizer is made in the form of a quick-change cartridge.

3. The mineralizer filter according to claim 2, characterized in that the quick-change cartridge has a lever-cam clamp.