RU20649U1 - Водоумягчительное устройство - Google Patents

Description

Описание полезиой модели Водоумягчительное устройство

с 02 F V )z.r 42

;i.y :oi:.r ;4- ;;i. r .1 . o; .o

Полезная модель относится к теплотехнике, химической, медицинской, пищевой и другим отраслям промышленности и предназначено для умягчения воды.

Известно аналогичное устройство - водоумягчительная установка фирмы CWG (каталог CWG 95 - 96, 1996 г., Германия), состоящая из катионитного фильтра, бака раствора соли, эжектора, системы клананов и трубопроводов. Такая установка обеспечивает умягчение воды при выполнении восьми режимов: 1. Умягчение, 2. Предварительная промывка, 3. Первое взрыхление, 4. Регенерация, 5. Отмывка, 6. Второе взрыхление, 7. Чистая промывка, 8. Умягчение и заполнение бака раствора соли. 1. В режиме умягчения воды, исходная вода поступает через впускной клапан, и поступает в верхнюю часть катионитного фильтра. Пройдя через слой катионита сверху вниз проходит в центральную трубу катионитного фильтра, поднимается вверх и через выпускной клапан поступает потребителю для использования. После истощения катионитного фильтра, установка переводится в режим регенерации, который состоит из шести режимов.

- 2 2.Предварительная промывка. В этом режиме исходная вода поступает

через впускной клапан, протекает сверху вниз через слой катионита и по центральной трубе сбрасывается в дренаж.

3.Первое взрыхление. При этом исходная вода поступает через впускной клапан, и направляется в центральную трубу катионитного фильтра сверху вниз, далее через слой катионита снизу вверх и сбрасывается в дренаж.

4.Регенерация. В этом режиме исходная вода поступает через впускной клапан, направляется в эжектор, который всасывает раствор соли из бака хранения раствора соли и далее соляной раствор поступает в катионитный фильтр, проходит слой катионита сверху вниз и через центральную трубу катионитного фильтра сбрасывается в дренаж. Данный режим продолжается до тех пор, пока весь раствор соли не будет израсходован.

5.Отмывка. При этом исходная вода проходит эжектор, поступает в катионитный фильтр, проходит слой катионита, по центральной трубе поднимается вверх и сбрасывается в дренаж.

6.Второе взрыхление. В этом режиме исходная вода поступает в центральную трубу катионитного фильтра и далее проходит слой катионита снизу вверх и сбрасывается в дренаж.

7.Чистая промывка. Исходная вода поступает по впускному клапану в катионитный фильтр и пройдя слой катионита сверху вниз, по центральной трубе поднимается вверх и сбрасывается в дренаж. 8. Умягчение и заполнение бака раствора соли. В этом режиме исходная

вода поступает в бак раствора соли и катионитный фильтр. После заполнения водой бака раствора соли, установка переходит в первый режим работы, т.е. в режим умягчения.

Недостатками вышеописанной водоумягчительной установки являются:

-отдельным режимом работы установки введена операция заполнения бака раствора соли водой.

-в баке раствора соли возможно использование только соли высокой очистки.

-на всасе эжектора расположен фильтрующий элемент, который обуславливает дополнительное гидравлическое сопротивление.

-так как регенерация производится прямым током исходной воды, то нижний слой катионита восстанавливается в меньшей степени чем верхний, а если принять во внимание режимы отмывки, второго взрыхления и чистой промывки, то это приводит к дополнительному истош;ению нижнего слоя катионита, а так как он является финишным слоем, то это в конечном счёте приводит к уменьшению рабочего слоя катионита и сокрап ;ению времени режима умягчения воды, а так же снижается степень умягчения воды.

-установка не позволяет проводить последовательно прямую и обратную регенерацию, что приводит к неполному восстановлению обменной ёмкости катионита.

- 3 -

- 4 Из известных технических решений наиболее близким по технической

сущности к заявляемому устройству, выбранным в качестве прототипа является Водоумягчительная установка ВПУ-1-М (Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. Справочник. М, Энергоатомиздат 1990 г., стр. 228. Водоподготовительная установка ВПУ-1М, чертёж 08.8133.037 СБ, исполнение II, инструкция по эксплуатации, Монастырищенский машзавод.) содержащая катионитный фильтр, бак раствора соли, эжектор, систему вентилей и трубопроводов. Схема установи ВПУ-1-М представлена на фиг. 1, где: 1 - трубопровод подачи исходной воды, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9 - вентили,5 - эжектор, 10 - бак раствора соли,

И - катионитный фильтр, 12 - фильтрующий элемент, 13 - безнапорный дренаж, 14 - трубопровод отвода умягчённой воды.

Водоумягчительный цикл ВПУ-1-М состоит из четырёх режимов: 1 умягчение воды, 2 - взрыхление, 3 - регенерация катионитного фильтра, 4 отмывка и заполнение бака раствора соли.

Особенностью работы установки ВГТУ-1-М является то, что режим взрыхления проводится через 8-10 фильтроциклов.

Работает установка ВПУ-1-М следующим образом:

1. Умягчение воды. Вентили 3, 4, 9 - открыты, остальные вентили закрыты. Исходная вода поступает из трубопровода 1, проходит клапаны 3, 4,

- 5 поступает в катионитный фильтр 11 и через вентиль 9 и трубопровод 14 подаётся потребителю.

2.Взрыхление. Вентили 2, 7 открыты, остальные вентили закрыты. Исходная вода поступает из трубопровода 1, проходит вентиль 2, проходит катионитный фильтр 11 обратным током, т.е. снизу вверх, проходит вентиль 7 и сбрасывается в безнапорный дренаж 13.

3.Регенерация. Вентили 3, 6, 8 - открыты, остальные вентили закрыты. Исходная вода из трубопровода 1 проходит активную часть эжектора 5, при этом через пассивную часть эжектора через вентиль 6 подсасывается раствор соли из бака раствора соли 10,через фильтрующий элемент 12 и смешиваясь с исходной водой до определённой концентрации поступает в катионитный фильтр 11 прямотоком, т.е. сверху вниз и через вентиль 8 сливается в безнапорный дренаж 13.

4.Отмывка. Вентили 3, 4, 6, 8, открыты, остальные вентили закрыты. Исходная вода поступает по трубопроводу 1, пройдя вентили 3, 4 проходит прямым током сверху вниз катионитный фильтр 11 и через вентиль 8 сбрасывается в безнапорный дренаж 13. Одновременно производится заполнение водой бака раствора соли 10 через вентиль 6.

Недостатками водоумягчительной установки ВПУ-1-М являются: 1. Фильтрующий элемент 12 на пассивной линии эжектора обуславливает дополнительное гидравлическое сопротивление при работе эжектора. При этом, чем хуже будет качество используемой соли, тем выше будет это сопротивление, из-за загрязнения фильтрующего элемента. Это в свою

очередь будет приводить к изменению концентрации раствора соли, который идёт после эжектора на регенерацию катионита, а следовательно сказывается на восстановление ионообменной ёмкости катионита.

2. Нижний слой катионита во время режима регенерации восстанавливается в меньшей степени, чем верхний. Нижний слой является финишным слоем, где происходит завершение процесса умягчения воды. При режиме отмывки происходит истощение наиболее восстановленного слоя катионита. Из-за этого происходит уменьшение рабочего слоя катионита, сокращается время основного режима установки - режим умягчения и снижается степень умягчения воды.

Установка ВПУ-1-М не позволяет проводить прямую и обратную регенерацию, что приводит к неполному восстановлению обменной ёмкости катионита

Задачей заявляемой полезной модели является:

а)наиболее полное восстановление ионообменной ёмкости катионита по всей высоте слоя путём проведения последовательных режимов прямой регенерации и обратной регенерации;

б)возможность использования соли любой степени очистки путём выполнения бака раствора соли из двух отсеков;

в)уменьшение гидравлического сопротивления на всасе эжектора в отсеке хранения мокрой соли;

- 6 г) упрощение технического обслуживания устройства нутём

вынолнения регулируемых вентилей в виде одного моноблока гидронереключателя.

Полезная модель «Водоумягчительное устройство представлена на Фиг. 2 где: 1 - трубопровод исходной воды, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 12, 19 вентили, 6 - обратный запорный элемент, 10 - эжектор, 11 гидропереключатель, 13 - поплавковый клапан, 14 - переливной патрубок, 15 - отсек мокрого хранения соли, 16 - фильтрующий элемент, 17 - бак раствора соли, 18 - отсек чистого раствора соли, 20 - катионитный фильтр, 21 - безнапорный дренаж, 22 - трубопровод отвода умягчённой воды.

Поставленная задача достигается тем, что бак раствора соли 17 выполнен в виде отсека чистого раствора соли 18 и отсека мокрого хранения соли 15. Отсек мокрого хранения соли содержит поплавковый клапан 13, который соединён с трубопроводом исходной воды 1. Отсек мокрого хранения соли содержит переливной патрубок 14, который соединён с безнапорным дренажем 21. В отсеке мокрого хранения соли содержится фильтрующий элемент 16, который соединяется через вентиль 12 с трубопроводом исходной воды 1, а через вентиль 19 с отсеком чистого раствора соли 18. Вентиль 6 выполнен в виде обратного запорного элемента. Отсек чистого раствора соли через обратный запорный элемент 6 соединён с пассивной частью эжектора 10. Эжектор соединён последовательно с вентилем 7, а эжектор 10 и вентиль 7 соединены параллельно вентилю 2, при

- 1 этом с одной стороны они соединяются с трубопроводом исходной воды 1, а

с другой стороны с вентилями 3, 8. Вентиль 8 далее соединяется с нижним патрубком катионитного фильтра 20, а вентиль 3 соединён с верхним патрубком катионитного фильтра и с вентилем 4, который в свою очередь соединён с безнапорным дренажем 21 и с вентилем 5. Вентиль 5 соединён с нижним патрубком катионитного фильтра и с вентилем 9, который в свою очередь соединён с трубопроводом отвода умягчённой воды 22. Для улучшения управления водоумягчительным устройством вентили 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, обратный запорный элемент 6, эжектор 10 выполнены в виде шестиходового гидропереключателя 11, имеющего шесть линий подключения.

Водоумягчительный цикл устройства состоит из пяти режимов: 1 умягчение воды, 2 - взрыхление, 3 - прямая регенерация, 4 - обратная регенерация, 5 - отмывка. Особенностью работы устройства является то, что заполнение водой бака раствора соли производится постоянно и не выделено в отдельный режим. Работает водоумягчительное устройство следуюш;им образом:

1. Режим умягчения воды. Открыты вентили 2, 3, 9, 19. Исходная вода протекает через вентили 2, 3 и через верхний патрубок поступает в катионитный фильтр 20. Пройдя сверху вниз через слой катионита умягчённая вода отводится через вентиль 9 и по трубопроводу отвода умягчённой воды 22 подаётся потребителю. Остальные вентили закрыты.

)0

2.Взрыхление. Открыты вентили 2, 4, 8, 19. Исходная вода протекает через

вентили 2,8 и через нижний патрубок попадает в катионитный фильтр 20. Пройдя снизу вверх через слой катионита вода отводится через вентиль 4 в безнапорный дренаж 21. Все остальные вентили закрыты.

3.Прямая регенерация. Открыты вентили 3, 5, 7, 19. Исходная вода протекает через эжектор 10 по активной его части, при этом через пассивное сопло эжектора всасывается раствор соли из отсека чистого раствора соли 18 через обратный запорный элемент 6 и через вентили 7, 3 раствор соли подаётся в катионитный фильтр 20. Пройдя сверху вниз через слой катионита раствор соли отводится через нижний патрубок катионитного фильтра и через вентиль 5 в безнапорный дренаж 21. Процесс прямой регенерации завершается после того как необходимое количество раствора соли будет пропущено через катионитный фильтр, определяемое временем режима прямой регенерации.

4.Обратная регенерация. Открыты только вентиля 4, 7, 8, 19. Исходная вода из трубопровода 1 протекает через эжектор 10 по активной его части, при этом через пассивное сопло эжектора всасывается раствор соли из отсека чистого раствора соли 18 через обратный запорный элемент 6. Далее раствор соли через вентили 7, 8 подаётся в нижний патрубок катионитного фильтра 20 и пройдя обратным током т.е. снизу вверх, отводится через вентиль 4 в безнапорный дренаж. Процесс обратной регенерации завершается после

- 9 прохождения определённого объёма раствора соли через слой катионита за

время обратной регенерации.

5. Отмывка. Открыты вентили 2, 3, 5, 19. Исходная вода протекает через вентили 2, 3 и через верхний патрубок попадает в катионитный фильтр 20. Пройдя сверху вниз через слой катионита вода отводится по нижнему патрубку и вентилю 5 в безнапорный дренаж 21.

При всех режимах работы водоумягчительного устройства, в бак раствора соли в отсек мокрого хранения соли 15 поступает исходная вода из трубопровода 1, а уровень поддерживается поплавковым клапаном 13. Также постоянно открыт вентиль 19, через который из отсека мокрого хранения соли 15 поступает отфильтрованный раствор соли через фильтрующий элемент 16 в отсек чистого раствора соли 18. Вентиль 12 является технологическим, не участвует в режимах работы устройства, но он необходим для периодической промывки фильтрующего элемента 16.

Данное устройство может использоваться для получения умягчённой воды различного объёма, путём изменения сечения трубопроводов, объёма катионитного фильтра и бака раствора соли, при этом скорость протекания воды остаётся постоянной.

Заявляемое техническое решение не известно из уровня техники, поэтому оно соответствует критерию полезной модели «новизна.

- 10 - 11 Промышленная применимость полезной модели подтверждается

описаниями аналога, прототипа, полезной модели «Водоумягчительное устройство, технической документацией заявителя.

Реализация полезной модели позволит увеличить время основного водоумягчительного режима работы устройства, улучшить степень умягчения воды, улучшить управление водоумягчительным устройством, что в конечном счёте будет способствовать приобретению новых потребительских свойств «Водоумягчительному устройству.

Авторы:

1.Маштаков Александр Николаевич

2.Хмелёв Павел Александрович

3.Амирян Сергей Агаджанович

4.Атяшкина Татьяна Ильинична Заявитель:

Генеральный директор у Фокин ОАО «Бийский котельный завод

, Геннадий Михайлович

Claims (1)

1. Водоумягчительное устройство содержит вентили (2, 3, 4, 5, 6, 8, 9), эжектор (10), катионитный фильтр (20), безнапорный дренаж (21), трубопровод исходной воды (1), трубопровод отвода умягченной воды (22), бак раствора соли (17) с фильтрующим элементом (16), отличающееся тем, что бак раствора соли (17) выполнен в виде отсека чистого раствора соли (18) и отсек мокрого хранения соли (15), содержащий поплавковый клапан (13), соединенный с трубопроводом исходной воды (1), переливной патрубок (14), соединенный с безнапорным дренажем (21), фильтрующий элемент (16), соединенный через вентиль (12) с трубопроводом исходной воды (1) и через вентиль (19) с отсеком чистого раствора соли (18), который, в свою очередь, через вентиль (6), выполненный в виде обратного запорного элемента, соединен с пассивной частью эжектора (10), выходная часть которого соединена с вентилем (7), причем эжектор (10) с вентилем (7) и вентилем (2) образуют параллельные соединения, с одной стороны подключенные к трубопроводу исходной воды (1), а с другой стороны подключеные к вентилю (8), который соединен с нижним патрубком катионитного фильтра (20) и с вентилем (3), который, в свою очередь, соединен с верхним патрубком катионитного фильтра (20) и с вентилем (4), который соединен с безнапорным дренажем (21) и с вентилем (5), который соединен с нижним патрубком катионитного фильтра (20), а последний соединен через вентиль (9) с трубопроводом отвода умягченной воды (22), причем вентили (2, 3, 4, 5, 7, 8, 9), обратный запорный элемент (6), эжектор (10) выполнены в виде шестиходового гидропереключателя (11), имеющего шесть линий подключений.