RU2077489C1

RU2077489C1 - Water cleaning device

Info

Publication number: RU2077489C1
Application number: RU95106902A
Authority: RU
Inventors: И.П. Шеляпин; Н.П. Васильев; Э.В. Романчук
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Электростальский химико-механический завод"
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1997-04-20
Also published as: RU95106902A

Abstract

FIELD: cleaning of liquids, drinking water in particular. SUBSTANCE: proposed device has housing with cover, inlet and outlet branch pipes, thin-walled perforated reservoir filled with sorbent and filter element which is located coaxially inside housing. Reservoir is made in form of sleeve with perforated bottom and lower portion of side wall; ratio of height of perforated portion of side wall to height of sleeve is equal to 1:3-5; ratio of height of layer of sorbent to height of sleeve is equal to 1:1.05 - 1.15. EFFECT: reduction of resistance to flow by 25 to 35 percent; increase of service life by 1.3 to times at reduction of consumption of sorbents by 5 to 15 percent; self-cleaning and regeneration of filter without disconnecting it from line. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области производства средств для очистки жидкостей, в частности питьевой воды, и может быть использовано для получения чистой питьевой воды в бытовых условиях. The invention relates to the field of production of means for cleaning liquids, in particular drinking water, and can be used to obtain clean drinking water in a domestic environment.

Известно устройство для очистки водопроводной воды, применяемой для питья, содержащее корпус с крышкой, входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент [1]
Недостатком известного устройства является невозможность проводить регенерацию фильтра без разборки изделия, что значительно снижает ресурс его работы и делает неудобным в эксплуатации.A device for cleaning tap water used for drinking, containing a housing with a lid, inlet and outlet nozzles, a filter element [1]
A disadvantage of the known device is the inability to regenerate the filter without disassembling the product, which significantly reduces the resource of its work and makes it inconvenient to operate.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки питьевой воды, содержащее корпус с крышкой, входной и выходной патрубки, тонкостенную перфорированную емкость с сорбентом и фильтрующим элементом, расположенную внутри корпуса коаксиально с ним [2]
Недостатком данного устройства являются высокое сопротивление, оказываемое фильтром потоку воды в процессе его работы, особенно при очистке воды, загрязненной механическими примесями, и, как следствие, сравнительно невысокий ресурс работы. Вместе с тем в процессе работы происходит уплотнение сорбента при смачивании его водой (уменьшение его объема, так что боковая стенка оголяется) и, таким образом, учитывая, что перфорация выполнена по всей длине боковой стенки емкости, содержащей насыпной сорбент и фильтрующий элемент, а высота последнего равна высоте перфорированной стенки емкости, происходит "проскок" неочищенной воды в выходной патрубок, т.е. наблюдается ухудшение качества очистки воды.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for treating drinking water, comprising a housing with a cover, an inlet and an outlet, a thin-walled perforated container with a sorbent and a filter element located coaxially with the inside of the housing [2]
The disadvantage of this device is the high resistance exerted by the filter to the flow of water during its operation, especially when treating water contaminated with mechanical impurities, and, as a result, a relatively low service life. At the same time, during the operation, the sorbent is densified when it is wetted with water (its volume is reduced, so that the side wall is exposed) and, therefore, given that the perforation is performed along the entire length of the side wall of the container containing the bulk sorbent and filter element, and the height the latter is equal to the height of the perforated wall of the tank, there is a "breakthrough" of untreated water in the outlet pipe, i.e. water quality deterioration is observed.

Целью изобретения является повышение качества очистки воды, увеличение ресурса работы при снижении сопротивления потоку воды, в также обеспечение возможности самоочистки и регенерации устройства. The aim of the invention is to improve the quality of water treatment, increase the service life while reducing the resistance to water flow, as well as providing the possibility of self-cleaning and regeneration of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для очистки воды, содержащем корпус с крышкой, входной и выходной патрубки, тонкостенную перфорированную емкость с сорбентом и фильтрующим элементом, расположенную внутри корпуса коаксиально с ним, емкость выполнена в виде стакана с перфорированными дном и нижней частью боковой стенки так, что высота перфорированной части боковой стенки относится к высоте стакана как 1:3 5, при этом высота слоя сорбента, заполняющего стакан, относится к высоте стакана как 1:1,05 1,15. This goal is achieved in that in a water purification device comprising a housing with a cover, an inlet and an outlet, a thin-walled perforated container with a sorbent and a filter element located coaxially with the inside of the container, the container is made in the form of a glass with a perforated bottom and lower side walls so that the height of the perforated part of the side wall refers to the height of the glass as 1: 3 5, while the height of the layer of sorbent filling the glass refers to the height of the glass as 1: 1.05 1.15.

Отличие предложенного устройства от известного заключается в том, что тонкостенная перфорированная емкость с сорбентом и фильтрующим элементом выполнена в виде стакана с перфорированными дном и нижней частью боковой стенки так, что высота перфорированной части боковой стенки относится к высоте стакана как 1:3 5, при этом высота слоя сорбента, заполняющего стакан, относится к высоте стакана как 1:1,05 1,15. The difference between the proposed device and the known one is that a thin-walled perforated container with a sorbent and a filter element is made in the form of a glass with a perforated bottom and a lower part of the side wall so that the height of the perforated part of the side wall refers to the height of the glass as 1: 3 5, while the height of the layer of sorbent filling the glass refers to the height of the glass as 1: 1.05 1.15.

Использование подобной емкости в виде стакана с перфорированными дном и нижней частью боковой стенки в устройствах для очистки воды авторам из научно-технической литературы не известно. Использование указанных признаков в предложенном устройстве позволяет достичь высокого качества очищаемой воды при небольшом сопротивлении ее потоку, увеличения ресурс работы устройства, а также обеспечения возможности его самоочистки и регенерации, равномерной отработки шихты по высоте, что становится возможным за счет перфорации на емкости и заполнения стакана сорбентом в соответствии с предложенными соотношениями. The use of such a container in the form of a glass with a perforated bottom and lower part of the side wall in water treatment devices is not known to the authors of the scientific and technical literature. The use of these features in the proposed device allows to achieve high quality of the water to be treated with little resistance to its flow, to increase the life of the device, as well as to ensure the possibility of self-cleaning and regeneration, uniform working out of the charge in height, which becomes possible due to perforation on the tank and filling the cup with sorbent in accordance with the proposed relations.

На фиг.1 приведен общий вид устройства; на фиг.2 и 3 графики результатов испытаний. Figure 1 shows a General view of the device; figure 2 and 3 graphs of test results.

Предложенное устройство включает корпус 1 с крышкой 2, на которых расположены входной 3 и выходной 4 патрубки. Внутри корпуса размещена тонкостенная перфорированная емкость 5, заполняемая сорбентом 6, и фильтрующий элемент 7. The proposed device includes a housing 1 with a cover 2, on which the input 3 and output 4 nozzles are located. Inside the housing there is a thin-walled perforated container 5 filled with sorbent 6, and a filter element 7.

Тонкостенная емкость 5 выполнена в виде стакана с перфорированными дном и нижней частью боковой стенки 8. Для регулирования расхода воды, проходящей через устройство, служит вентиль 9, расположенный на входном патрубке 3. Thin-walled container 5 is made in the form of a glass with a perforated bottom and lower part of the side wall 8. To regulate the flow of water passing through the device, there is a valve 9 located on the inlet pipe 3.

Для регулирования потоков воды при регенерации фильтра служит вентиль 10, установленный на выходном патрубке 4, и вентиль 11, установленный на дополнительном патрубке 12, предназначенном для слива загрязненной воды. To regulate the flow of water during filter regeneration, a valve 10 is installed on the outlet pipe 4, and a valve 11 installed on an additional pipe 12, designed to drain contaminated water.

Устройство устанавливается на магистральной линии подвода воды к потребителю. The device is installed on the main water supply line to the consumer.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Подвергаемая очистке вода из магистральной линии через вентиль 9 и входной патрубок 3 поступает в устройство, где последовательно через перфорацию в дне и боковой стенке 8 стакана 5 проходит через слой сорбента 6 и фильтрующий элемент 7. Очищенная вода из фильтрующего элемента попадает в выходной патрубок 4 и через открытый вентиль 10 подается потребителю. The water to be cleaned from the main line through the valve 9 and the inlet pipe 3 enters the device, where successively through the perforation in the bottom and side wall 8 of the glass 5 passes through a layer of sorbent 6 and the filter element 7. The purified water from the filter element enters the outlet pipe 4 and through the open valve 10 is supplied to the consumer.

При работе устройства в режиме фильтрации вентиль 11 на сливном патрубке 12 закрыт. When the device is in filtration mode, the valve 11 on the drain pipe 12 is closed.

При проведении регенерации фильтра вентиль 10 на выходном патрубке 4 перекрывается, открывается вентиль 11, установленный на дополнительном патрубке 12, и потоком воды, поступающей из магистральной сети через вентиль 9 и патрубок 3, проводится промывка сорбента 6 и внутреннего объема корпуса 1 от загрязнений, при этом вода сливается через дополнительный патрубок 12 и вентиль 11 в канализацию. When filter regeneration is performed, valve 10 at the outlet pipe 4 is closed, valve 11 installed on the additional pipe 12 opens, and the sorbent 6 and the internal volume of the housing 1 are washed out of contaminants with a stream of water coming from the main network through valve 9 and pipe 3, this water is drained through an additional pipe 12 and valve 11 into the sewer.

Для улучшения эксплуатационных и защитных характеристик устройства емкость с сорбентом и фильтрующим элементом выполнена в виде стакана с перфорированными дном и нижней частью боковой стенки, причем высота перфорированной части боковой стенки относится к высоте стакана как 1:3 5, такое исполнение позволяет при высоких защитных показателях изделия существенно снизить его сопротивление, обеспечить равномерную отработку сорбента за счет его перемешивания в пристеночном слое. To improve the operational and protective characteristics of the device, a container with a sorbent and a filter element is made in the form of a glass with a perforated bottom and lower part of the side wall, and the height of the perforated part of the side wall refers to the height of the glass as 1: 3 5, this design allows for high protective performance of the product to significantly reduce its resistance, to ensure uniform working out of the sorbent due to its mixing in the parietal layer.

Основные результаты испытаний приведены на фиг.2, 3. The main test results are shown in figure 2, 3.

Как следует из представленных данных, при

(l_п высота перфорированной части боковой стенки, Н высота стакана) достигается высокая степень очистки воды предлагаемым устройством при низком сопротивлении. При

как следует из экспериментальных данных, представленных на фиг.2, снижается эффективность очистки воды. Начиная с

сопротивление устройства начинает нарастать. Поэтому в результате многочисленных экспериментов было доказано, что оптимальным соотношением между высотой перфорированной части боковой стенки и высотой стакана является 1:3 5.As follows from the data presented, for

(l _{p the} height of the perforated part of the side wall, N the height of the glass) is achieved a high degree of water purification by the proposed device with low resistance. At

as follows from the experimental data presented in figure 2, the efficiency of water purification is reduced. Beginning with

the resistance of the device begins to increase. Therefore, as a result of numerous experiments, it was proved that the optimal ratio between the height of the perforated part of the side wall and the height of the glass is 1: 3 5.

Анализ экспериментальных данных, приведенных на фиг.2б, показывает также, что даже при наиболее "жестких" условиях исполнения

(h_сл высота слоя сорбента, Н высота стакана) и

достигается высокая эффективность очистки воды от загрязнений, причем если отношение высоты слоя сорбента к высоте стакана будет меньше 1,05, начинается резкое увеличение сопротивления потоку очищаемой жидкости. При соотношении

как следует из многочисленных экспериментов, результаты которых приведены на фиг.3, снижается эффективность очистки воды.Analysis of the experimental data shown in figb also shows that even under the most "stringent" conditions of execution

(h _{SL the} height of the sorbent layer, N the height of the glass) and

high efficiency of water purification from pollution is achieved, and if the ratio of the height of the sorbent layer to the height of the glass is less than 1.05, a sharp increase in resistance to the flow of the liquid being cleaned begins. With the ratio

as follows from numerous experiments, the results of which are shown in figure 3, decreases the efficiency of water purification.

Таким образом, оптимальное соотношение высоты слоя сорбента и высоты стакана лежит в пределах 1:1,05 1,15, что дает также возможность самоочистки устройства в процессе его работы. Thus, the optimal ratio of the height of the sorbent layer and the height of the glass lies in the range 1: 1.05 1.15, which also makes it possible to self-clean the device during its operation.

При отключении потока воды частицы сорбента оседают и происходит снятие слоя загрязнений с частиц сорбента как за счет трения частиц друг о друга, так и за счет трения частиц сорбента о цилиндрические стенки фильтрующего элемента, таким образом, значительная часть осадка снимается с фильтрующих поверхностей и оседает на дно корпуса 1, а затем удаляется через дополнительный патрубок при промывке фильтра. When the water flow is switched off, the sorbent particles settle and a layer of contaminants is removed from the sorbent particles both due to the friction of the particles against each other and due to the friction of the sorbent particles against the cylindrical walls of the filter element, thus, a significant part of the sediment is removed from the filter surfaces and settles on the bottom of the housing 1, and then removed through an additional pipe when washing the filter.

Предлагаемое устройство за счет выполнения емкости с сорбентом и фильтрующим элементом в виде стакана с перфорированными дном и нижней частью боковой стенки так, что высота перфорированной части боковой стенки относится к высоте стакана как 1:3 5, при отношении высоты слоя сорбента, заполняющего стакан, к высоте стакана как 1:1,05 1,15, позволяет снизить сопротивление потоку на 25 35% увеличить ресурс в 1,3 2 раза при уменьшении расхода сорбентов на 5 15% дает возможность осуществлять самоочистку и регенерацию фильтра без его отключения от магистральной линии. The proposed device due to the implementation of the container with the sorbent and the filter element in the form of a glass with a perforated bottom and the lower part of the side wall so that the height of the perforated part of the side wall refers to the height of the glass as 1: 3 5, with respect to the height of the layer of sorbent filling the glass, a glass height of 1: 1.05 1.15, it allows to reduce the flow resistance by 25 35%, increase the life by 1.3 2 times while reducing the consumption of sorbents by 5 15% makes it possible to carry out self-cleaning and regeneration of the filter without disconnecting it from the line Noah line.

Claims

1 A device for water purification, comprising a housing with a lid, an inlet and an outlet, a thin-walled perforated container with a sorbent and a filter element located coaxially with it inside the housing, characterized in that the container is made in the form of a glass with a perforated bottom and a lower part of the side wall so that the height of the perforated part of the side wall refers to the height of the glass as 1 3 <199> 5, while the height of the layer of sorbent filling the glass refers to the height of the glass at 1.05 <199> 1.15.