RU2323893C1 - Устройство получения воды очищенной и для инъекций - Google Patents

Abstract

Устройство получения воды очищенной и для инъекций содержит стерилизующее устройство, ионообменный фильтр, сборник очищенной воды и сборник воды для инъекций. Устройство дополнительно содержит кран подачи исходной воды, соединенный с краном быстрого наполнения накопительной емкости, взаимодействующим с поплавковым запорным элементом и подключенным к накопительной емкости исходной воды, которая соединена с краном подачи исходной воды из накопительной емкости в насосную линию и с краном сброса исходной воды из накопительной емкости. Кран подачи исходной воды из накопительной емкости подключен к насосу подачи исходной воды, выход которого соединен с входом крана байпаса. Показывающий манометр, служащий для индикации действующего давления для регулирования байпаса, соединен с входом крана байпаса, выходом насоса подачи исходной воды и входом счетчика расхода воды, служащего для контроля ресурса ионообменного фильтра, а счетчик расхода воды соединен с многоходовым краном коммутации ионообменной колонны, солерастворителя, подводящей и выходной линий. Указанный многоходовой кран коммутации подключен первым выходом к вентилю регулирования скорости подачи раствора соли для регенерации ионообменного фильтра, соединенному с индикатором расхода раствора соли, который подключен к солерастворителю. Выход солерастворителя соединен через второй выход многоходового крана коммутации с входом ионообменного фильтра, выход которого через электроокислитель подключен ко второму входу многоходового крана коммутации, третий выход которого соединен с вентилем, регулирующим производительность первого и второго злектродиализаторов, а указанный вентиль подключен к электроконтактному манометру и входу проточного электронагревателя. Выход электронагревателя соединен с первым электродиализатором, выход первого электродиализатора подключен ко второму электродиализатору, первый выход которого соединен со вторым входом первого электродиализатора, а второй выход второго электродиализатора подключен к датчику электропроводности, выход которого через индикатор расхода воды на промывку камер концентрирования электродиализаторов соединен со вторым входом второго электродиализатора. Выход датчика электропроводности через вентиль, регулирующий подачу воды в камеры концентрирования электродиализаторов, подключен к индикатору расхода полученной очищенной воды, выход которого соединен с электромагнитным клапаном подачи очищенной воды в накопительную емкость очищенной воды, содержащую бактерицидную лампу для дезинфекции, и с электромагнитным клапаном возврата очищенной воды. Первый выход накопительной емкости очищенной воды соединен через вентиль отбора очищенной воды с переносной емкостью для отбора и транспортирования очищенной воды к месту потребления. Второй выход накопительной емкости очищенной воды через вентиль подачи стерильной очищенной воды и экономайзер, выполненный в виде запорно-поплавкового регулятора уровня, соединен с электрическим выпарным дистиллятором, подключенным к газожидкостному теплообменнику, для получения воды для инъекций. Выход выпарного дистиллятора подключен через газожидкостной теплообменник к переносной емкости для сбора и транспортирования воды для инъекций к месту потребления. Выход резервуара охлаждающей жидкости через насос подачи охлаждающей жидкости, подключенный к теплообменнику дистиллятора, соединен с первым входом жидкостно-воздушного радиатора охлаждения жидкости, на второй вход которого подается охлаждающий воздух, а выход радиатора подключен к входу резервуара охлаждающей жидкости. Технический результат - повышение компактности, мобильности и эксплуатационной надежности устройства, уменьшение энергозатрат. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области полевой фармацевтической техники и может быть использовано в лечебно-профилактических учреждениях, аптеках и фармацевтических лабораториях.

Известны военные полевые аптечные стерилизационно-дистилляционные подвижные установки типа СДП-2, СДП-3, находящиеся на оснащении медицинской службы ВС РФ, смонтированные на одноостном автоприцепе и состоящие из огневого котла типа РИ-1ЛУ, кипятильников глухого и острого нагрева, дистиллятора, двух стерилизаторов, водяных баков системы трубопроводов и контрольно-измерительных приборов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранная в качестве аналога стерилизационно-дистилляционная установка СДУ военной полевой фармацевтической лаборатории ПФЛ, смонтированная на двухосном автоприцепе СМ-3-8326 и предназначенная для стерилизации флаконов с лекарственными растворами, чистых флаконов, укупорочного материала, изделий медицинского назначения, а также для получения очищенной или дистиллированной непирогенной воды для инъекций и горячей воды для технических нужд [1]. СДУ состоит из огневого котла РИ-5М, дистиллятора, холодильника, сборника дистиллята, кипятильников глухого и острого нагрева, трех паровых стерилизаторов ГК-75, баков и ручных насосов для воды и жидкого топлива.

К основным недостаткам известных СДП-2,3 и СДУ ПФЛ относятся их значительная массивность, так масса СДП-1850 кг и СДУ-4150 кг соответственно, очень низкая производительность очищенной дистиллированной воды 20-25 л/ч и апирогенной воды для инъекций (8-10 л/ч), большая трудность обслуживания (подача топлива и воды в котел ручными насосами, розжиг котла дровами, ручное регулирование количества жидкого топлива, воздуха и пара в процессе работы), опасность эксплуатации СДУ (работа под большим давлением, при высокой температуре и открытом пламени котла), низкая эргономика и недостаточные санитарно-гигиенические условия для получения очищенной и непирогенной воды, используемой для изготовления инъекционных растворов лекарственных средств.

Главным недостатком аналога, наряду с его низкой эксплуатационной надежностью работы, является трудность доставки СДУ ПФЛ по тревоге в любую территориальную точку страны при ведении локальных войн и особенно в экстремальных ситуациях, при стихийных бедствиях, авариях и катастрофах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа [2] устройство получения воды очищенной и для инъекций, включающее стерилизующее устройство, ионообменный фильтр, сборник очищенной воды и сборник воды для инъекций. Известны и могут быть применены электрические аквадистилляторы типа ДЭ-4, ДЭ-10, ДЭ-25, ДЭ-60 для получения воды по требованиям статьи ФС 42-619-97, сборники для хранения очищенной воды типа С-50-01, С-100-02, С-250 и электрические аквадистилляторы типа АЭ-10 МО и A3-25 МО для получения воды для инъекций с температурой 80-90 градусов Цельсия в соответствии с требованиями статьи ФС 42-2620-97 или охлажденной воды, если это необходимо для производства. Это оборудование разработано, изготовлено ГНПП «Медоборудование», г.Москва и Тюменским заводом медоборудования и инструментов и разрешено к медицинскому применению Минздравом РФ. Основной недостаток прототипа состоит в том, что все его указанные установки являются стационарными, в качестве исходной воды используют только водопроводную питьевую воды и поэтому не могут быть использованы в полевых условиях.

В настоящее время в полевых условиях практический интерес для водоподготовки и опреснения воды представляют устройства дистилляции, ионного обмена и электродиализа. Известно, что дистилляция является наиболее распространенным способом обессоливания вод, но он характеризуется значительными затратами энергии - теоретически не менее 0,6 кВт на 1 дм³ воды и большим расходом воды на охлаждение в интервале (8-16) дм³/дм³.

Так, у одноступенчатого отечественного аквадистиллятора расход энергии составляет не менее 0,8 кВт/дм³, расход охлаждающей воды не менее 16 дм³/дм³. Для улучшения качества получаемой дистиллированной воды необходима предочистка исходной воды. Поэтому аквадистилляторы оснащают водоподготовительными устройствами, снижающими содержание минеральных, органических веществ и других примесей путем осветления исходной воды, коагуляции находящихся в ней примесей, фильтрования, обессоливания и дегазации. Удаление растворенных газов производится преимущественно термическим путем. В дистилляторах термическая дегазация осуществляется нагревом исходной воды до температуры, близкой к точке кипения, что приводит к выделению из нее растворенных газов, после чего вода подается на испаритель. В настоящее время для получения очищенной воды в стационарных условиях наиболее широко используются производимые отечественной промышленностью указанные аппараты.

Ионообменный способ деионизации воды основан на эквивалентном обмене катионов на ион водорода и анионов на ион гидроксила, проводимом в гетерофазной системе на сорбентах - ионитах, которые представляют собой нерастворимые высокомолекулярные соединения с функциональными ионогенными группами, способными вступать в реакции обмена с ионами раствора. Для деонизации воды используются сильнокислотные катиониты КУ-2-8 и КУ-23 (ГОСТ 20298-74) и сильноосновные аниониты АВ-17-8 и АВ-17п (ГОСТ 20301-74). Для получения глубокоочищенной воды применяют указанные иониты марки ЧС. Процесс ионообменной деионизацией является циклическим, в котором чередуются стадии сорбции и регенерации. Регенерацию КУ-2-8ЧС и КУ-23 для перевода в Н+ проводят растворами соляной или серной кислоты при прямо- или противоточном режиме с последующей промывкой деионизованной водой. Регенерацию АВ-17-8ЧС и АВ-17п проводят 2-4% раствором щелочи. Затем смолы также промывают деионизованной водой. В простейшем случае ограничиваются одноступенчатой схемой - последовательно расположенными разделительными колонками катионита и анионита. По теоретическим данным первая ступень обессоливания предназначена для сорбции из воды большей части солей - 95-99%. На практике часто используют двухступенчатую схему очистки: К-А-К-А. Для получения глубоко деонизованной воды после разделяющей колонки помещают смешанный слой катионита с анионитом - фильтр смешанного действия.

Устройство ионного обмена не требует затрат других видов энергии, кроме энергии на преодоление гидравлического сопротивления и гидростатического давления ионообменных колонн. Основными достоинствами этого устройства можно назвать большую глубину деионизации, простоту оборудования. Устройство ионного обмена применяют в полевых условиях, но исходную воду, подлежащую деминерализации, необходимо подвергать предварительной очистке, так как органические вещества в составе исходной воды могут существенно ухудшать ионообменные свойства смол. Это наиболее актуально при использовании в качестве исходной воды природных поверхностных водоисточников с высоким содержанием органических веществ, относящихся к гумусовым соединениям. Поэтому наличие в исходной воде органических веществ приводит к преждевременному "старению" ионитов. Более того, ионообменные смолы являются благоприятной средой для роста микроорганизмов, развитие которых особенно активизируется во время перерывов в работе установки, что приводит к загрязнению ими продуктовой деионизованной воды. Поэтому технологическая схема получения очищенной воды с помощью устройства ионного обмена должна предусматривать обязательную предварительную обработку исходной воды, ее кондиционирование и обеззараживание. Таким образом, главными недостатками данного устройства-прототипа при деминерализации являются большое потребление реагентов на регенерацию ионообменных смол, особенно при денонизации воды повышенного солесодержания; высокий расход деионизованной воды на технологические нужды; необходимость предподготовки исходной воды; необходимость особых условий хранения и транспортирования ионообменных смол, исключающих замораживание смол. Эту проблему в зонах умеренно-холодного и холодного климата при воздействии отрицательных температур решают путем размещения их в отапливаемых помещениях.

Электромембранный способ очистки воды и устройство для его осуществления представляют собой мембранный процесс, основанный на явлении переноса ионов электролита через селективные ионообменные мембраны под действием постоянного электрического тока. Основными элементами электродиализного аппарата являются мембраны - пленки ионообменного материала, содержащие ионообменные активные группы, диссоциирующие в воде, распределенные в очень тонких капиллярных порах, практически не проницаемых для воды. Ионы солей, удаленные из камеры обессоливания, концентрируются в соседних камерах, а обессоленная вода из камеры обессоливания, расположенной между катионитовой и анионитовой мембранами, поступает в сборник. Современные электродиализные установки обеспечивают возможность получить воду не только равноценную, полученную способом дистилляции, но и значительно более глубоко обессоленную. Вода, обессоленная способом электродиализа, характеризуется значительным снижением минерализации, содержания хлоридов, сульфатов и кальция, содержания биологически активных микроэлементов фтора, брома и бора", уменьшается ее загрязнение нефтепродуктами, канцерогенными соединениями, поверхностно-активными веществами. Однако характеристики получаемой деионизованной воды зависят от конструктивных особенностей злектродиализных аппаратов; электрического и гидравлического режимов работы электродиализаторов; физико-химических и транспортных характеристик ионообменных мембран; условий эксплуатации электродиализаторов, но главным недостатком является то, что ионообменные мембраны могут хранится и транспортироваться только при положительных температурах,

Задачей изобретения является повышение технического уровня заявляемого устройства путем повышения его аэромобильности, качества и эффективности базовых технологических процессов предварительной электромембранной водоподготовки и очистки воды различного класса, дистилляции для получения инъекционной воды, увеличения оперативной готовности и эксплуатационной надежности работы устройства за счет сокращения времени транспортировки и доставки к месту применения, уменьшения энергозатрат, компактности, повышения коэффициента использования исходной воды, длительности непрерывной работы, уменьшения времени повторного выхода на рабочий режим при вынужденных перерывах в работе, использования легко доступных реагентов либо их исключения, улучшения экологической чистоты, работоспособности и обслуживания основных блоков и узлов устройства в полевых условиях.

Поставленная задача решается тем, что устройство получения воды очищенной и для инъекций выполнено в виде трех функциональных модулей:

системы водоподготовки исходной воды питьевой для работы электродиализной установки;

электродиализной установки с производительностью по воде очищенной не менее 50 л/час;

электрического выпарного дистиллятора с экономайзером производительностью не менее 10 л/час по воде для инъекций с системой питания водой и охлаждения.

Технический результат и изобретательский уровень изобретения состоит в повышении эффективности процессов водоподготовки за счет подогрева воды, подаваемой в модуль водоподготовки, и использования теплого нагретого воздуха в итоге его компримирования в газовом модуле, а также адсорбционного разделения и осушения воздуха для получения газовой гипероксической смеси с не менее 87-93%-ой концентрацией кислорода в газовом модуле и использования ее в технологическом процессе умягчения воды, а также повышении эффективности работы осушителя за счет охлаждения воздуха, получения очищенной воды в электродиализной установке устройства, из которой затем в выпарном дистилляторе дистилляционного модуля устройства изготавливают воду для инъекций.

Сопоставительный анализ с устройством-прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков. Это унифицированные модули и блоки, взаимосвязанные, легко разделяемые, соединяемые, транспортируемые по воздуху самолетами и вертолетами, сбрасываемые с парашютом в любую точку страны. Заявляемое устройство отличается от прототипа наличием нового оборудования с лучшими техническими и массогабаритными показателями.

При этом введены новые взаимосвязи дополнительно включенных блоков с остальными известными элементами устройства. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими известными техническими решениями показывает, что большинство введенных дополнительно элементов устройства в принципе известны, но имеют худшие тактико-технические характеристики. Однако при их введении в указанной взаимосвязи с остальными элементами схемы в заявляемое устройство указанные блоки, агрегаты и узлы проявляют новые свойства, что приводит к повышению эксплуатационной надежности использования устройства, повышению эффективности транспортировки и доставки его к месту применения при экстремальных ситуациях, повышению оперативной готовности и в целом улучшению технического уровня устройства аптеки. Это позволяет сделать вывод о соответствии нового технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг.1 приведена функциональная блок-схема устройства получения воды очищенной и для инъекций.

В состав устройства получения воды очищенной и для инъекций входят следующие блоки, узлы и элементы:

1 - кран быстрого наполнения накопительной емкости устройства, 2 - накопительная емкость исходной воды, 1500 л, 3 - поплавковый запорный элемент, 4 - первый источник ультрафиолетового излучения для дезинфекции емкости 2 с исходной водой, 5 - кран подачи исходной воды в насосную линию, 6 - кран подачи исходной воды из накопительной емкости 2 в насосную линию, 7 - кран сброса исходной воды из накопительной емкости 2, 8 - насос подачи исходной воды, 9 - кран байпаса, 10 - электроконтактный показывающий манометр индикации действующего давления для регулирования байпаса и отключения насоса 8 при отсутствии воды в подводящей линии, 11 - механический фильтр удаления грубодисперсных примесей, 12 - показывающий манометр контроля исчерпания ресурса механического фильтра 11, 12 - показывающий манометр контроля исчерпания ресурса механического фильтра 11, 13 - счетчик расхода воды для контроля ресурсного цикла ионообменного фильтра, 14 - многоходовый кран коммутации ионообменной колонны, солерастворителя подводящей и выходной линий, 15 - вентиль регулирования скорости подачи раствора соли для регенерации ионообменного фильтра, 16 - индикатор расхода раствора соли при регенерации ионообменного фильтра, 17 - солерастворитель, 18 - ионообменный фильтр, 19 - электроокислитель дезинфекции исходной воды перед ее подачей на электродиализ и дезинфекции ионообменного фильтра при регенерации, 20 - вентиль, регулирующий производительность электродиализного блока, 21 - электроконтактный манометр индикации действующего давления воды и автоматической подачи питания на электродиализный блок, 22 - проточный электронагреватель, 23 - первый электродиализатор, 24 - второй электродиализатор, 25 - датчик электропроводности, 26 - индикатор подачи воды в камеры концентрирования, 27 - вентиль, регулирующий подачу воды в камеры концентрирования, 28 - индикатор расхода полученной очищенной воды, 29 - электромагнитный клапан подачи очищенной воды в накопительную емкость С 100 очищенной воды, 30 - кран, дублирующий электромагнитный клапан 29, 31 - электромагнитный клапан возврата очищенной воды, 32 - кран, дублирующий электромагнитный клапан 31, 33 - емкость С100 очищенной воды, 34 - второй источник ультрафиолетового излучения для стерилизации очищенной воды, 35 - вентиль отбора очищенной воды из емкости С 100, 36 - переносная емкость типа С 40 для отбора и транспортирования очищенной стерильной воды к месту потребления, 37 - вентиль подачи стерильной очищенной воды в электрический выпарной дистиллятор 39 для получения воды для инъекции, 38 - экономайзер дистиллятора, 39 - электрический выпарной дистиллятор, 40 - газожидкостной теплообменник дистиллятора, 41 - переносная емкость С40И для сбора и транспортирования воды для инъекций к месту потребления, 42 - резервуар охлаждающей жидкости, 43 - насос подачи охлаждающей жидкости в теплообменник 40 выпарного дистиллятора 39, 44 - жидкостно-воздушный радиатор охлаждения жидкости.

Устройство получения воды очищенной и для инъекций содержит кран 1 подачи исходной воды, соединенный с первым входом накопительной емкости 2 исходной воды, взаимодействующей с поплавковым запорным элементом 3 и первым источником 4 ультрафиолетового излучения - бактерицидной лампой для дезинфекции емкости 2 с исходной водой, размещенным в накопительной емкости 2 исходной воды.

Кран 5 подачи исходной воды из ее источника в насосную линию подключен к выходу крана 6 подачи исходной воды из накопительной емкости 2 в насосную линию, а накопительная емкость 2 исходной воды соединена с входом крана 6 подачи исходной воды из накопительной емкости 2 в насосную линию и с входом крана 7 сброса исходной воды из накопительной емкости 2.

Кран 5 и кран 6 подключены ко входу насоса 8 подачи исходной воды, выход которого соединен с входом крана 9 байпаса, подключенным ко второму входу накопительной емкости 2 исходной воды, причем выход насоса 8 также соединен с электроконтактным показывающим манометром 10, служащим для индикации действующего давления для регулирования байпаса отключения насоса 8 при отсутствии воды в подводящей линии, и входом механического фильтра 11 удаления грубодисперсных примесей, выход которого подключен к показывающему манометру 12 контроля исчерпания ресурса механического фильтра 11 и счетчику 13 расхода воды для контроля ресурсного цикла ионообменного фильтра. Последний соединен с многоходовым краном 14 коммутации, подключенным первым выходом к вентилю 15 регулирования скорости подачи раствора соли для регенерации ионообменного фильтра, соединенному с индикатором 16 расхода раствора соли, который подключен к солерастворителю 17, выход которого соединен через второй выход многоходовоого крана 14 коммутации с входом ионообменного фильтра 18, выход которого через электроокислитель 19 дезинфекции исходной воды перед ее подачей на электродиализ и дезинфекции ионообменного фильтра 18 при регенерации снова подключен ко второму входу многоходового крана 14 коммутации ионообменной колонны, солерастворителя 17 подводящей и выходной линий, третий выход которого соединен с вентилем 20, регулирующим производительность первого и второго электродиализаторов 23, 24.

Вентиль 20 подключен к электроконтактному манометру 21 индикации действующего давления воды и автоматической подачи питания на электродиализный блок, а также к проточному электронагревателю 22, выход которого соединен с первым электродиализатором 23, выход которого подключен ко второму электродиализатору 24, первый выход которого соединен с вторым входом первого электродиализатора 23. Второй выход второго электродиализатора 24 подключен к датчику 25 электропроводности, выход которого через индикатор 26 расхода воды на промывку камер концентрирования соединен с вторым входом второго электродиализатора 24. Выход датчика 25 электропроводности через вентиль 27, регулирующий подачу воды в камеры концентрирования, подключен к индикатору 28 расхода полученной очищенной воды, выход которого соединен с электромагнитным клапаном 29 подачи очищенной воды, краном 30, дублирующим электромагнитный клапан 29, и с электромагнитным клапаном 31 возврата очищенной воды, краном 32, дублирующим электромагнитный клапан 31, в накопительную емкость 33 и возврата из нее очищенной воды. Выход электромагнитного клапана 29 подключен к емкости 33 очищенной воды, содержащей второй источник 34 ультрафиолетового излучения для стерилизации очищенной воды. Первый выход накопительной емкости 33 очищенной воды соединен через вентиль 35 отбора очищенной воды с переносной емкостью 36 типа С40 для отбора и транспортирования очищенной воды к месту потребления. Второй выход накопительной емкости 33 очищенной воды соединен через вентиль 37 подачи стерильной очищенной воды и экономайзер 38 с выпарным дистиллятором 39 для получения воды для инъекций. Выход дистиллятора 39 подключен через газожидкостной теплообменник 40 дистиллятора 39 к переносной емкости 41 С40 для сбора и транспортирования воды для инъекций к месту потребления. Выход резервуара 42 охлаждающей жидкости через насос 43 подачи охлаждающей жидкости, подключенный к теплообменнику 40 дистиллятора 39, соединен с первым входом жидкостно-воздушного радиатора 44 охлаждения жидкости, на второй вход которого подается охлаждающий воздух, а выход радиатора 44 подключен ко входу резервуара 42 охлаждающей жидкости. Пульт 45 управления устройством, находящийся у настенного шкафа 46 для ЗИПа, размещен на столе 47 оператора.

Устройство получения воды очищенной и для инъекций работает следующим образом. Исходная вода подается через кран 1 подачи в накопительную емкость 2 объемом 1500 л, в которой происходит осветление исходной воды. При работе от внешней водопроводной сети уровень исходной воды в накопительной емкости 2 поддерживается постоянным при помощи поплавкового запорного элемента 3. При автономной работе накопительная емкость 2 пополняется из штатного средства доставки воды. Полной заправки емкости 2 хватает не менее чем на одни сутки непрерывной работы устройства и получения не менее 1000 л очищенной воды. Кран 5 служит для подачи исходной воды в насосную линию и обеспечивает возможность закачки исходной воды в накопительную емкость 2 из внешней емкости или работу устройства на воде из внешней емкости, что возможно в летнее время. Емкость 2 исходной воды оборудована первым источником 4 ультрафиолетового излучения для дезинфекции емкости 2 с исходной водой и предотвращения развития микрофлоры на стенках самой емкости. Кран 6 служит для подачи исходной воды из накопительной емкости 2 в насосную линию. Кран 7 служит для сброса и спуска исходной воды из накопительной емкости 2 при сворачивании устройства или прекращении получения воды на срок более 1 месяца. Таким образом, в накопительной емкости 2 исходной воды происходит осветление и дезинфекция воды, а также дополнительная аэрация и разрушение органических соединений.

Через кран 6 исходная вода подается в насос 8. Часть воды с выхода насоса 8 сбрасывается обратно в емкость 2 с исходной водой через байпасную линию и кран 9 байпаса, которым регулируется давление исходной воды, поступающей на дальнейшую очистку. Действующее значение давления отображается злектроконтактным манометром 10. В случае отсутствия исходной воды происходит отключение насоса 8 в целях предотвращения его холостой работы. Далее вода подается в механический фильтр 11, где происходит окончательная очистка исходной воды от нерастворимых примесей. Показывающий манометр 12 служит для контроля истечения ресурса сменного картриджа механического фильтра 11. Счетчик 13 расхода воды служит для контроля общего расхода воды, что необходимо для проведения регламентной регенерации ионообменного фильтра 18 и других регламентных работ. Многоходовой кран 14 предназначен для коммутации солерастворителя ионообменной колонны, подводящей линии и линии умягченной воды. Он имеет четыре фиксированных положения: "работа", "взрыхление", "регенерация", "отмывка". Если многоходовой кран 14 находится в положении "работа", то исходная вода подается в ионообменный фильтр 18, где происходит удаление солей жесткости и тяжелых металлов. После ионообменного фильтра 18 умягченная вода подается в электроокислитель 19, в котором создается окислительная среда за счет электролиза воды и анодного окисления хлоридов. Это необходимо для обеззараживания исходной воды и предотвращения развития микрофлоры в электродиализаторах 23, 24. После электроокислителя 19 через многоходовой кран 14 вода через регулирующий вентиль 20, проточный электронагреватель 22 подается на соединенные последовательно электродиализаторы 23, 24. Электроконтактный манометр 21 служит для автоматического управления и подачи электропитания на электродиализаторы 23, 24, электроокислитель 19 и проточный электроводонагреватель 22. Последний необходим для повышения температуры очищаемой воды в случае, если температура исходной воды менее 15 градусов Цельсия. На выходе обессоленной воды из электродиализатора 24 установлен датчик 25 электропроводности кондуктометра, предназначенного для индикации качества очищенной воды в кондуктометрической ячейке и управления электромагнитными клапанами 29 и 31. Часть очищенной воды возвращается в камеры концентрирования электродиализатора 24 через индикатор 26 подачи воды на промывку камер концентрирования электродиализаторов 23, 24 последовательно. Регулировка подачи воды в камеры концентрирования осуществляется вентилем 27. Контроль расхода собираемой очищенной воды осуществляется с помощью индикатора 28 расхода полученной очищенной воды. Если качество полученной воды удовлетворяет требованиям значений удельного электрического сопротивления, т.е. если оно превышает заданное значение, то далее очищенная вода через открытый электромагнитный клапан 29 направляется в емкость 33 типа С 100 с очищенной водой. Если качество очищенной воды не удовлетворяет заданным требованиям, то через открытый электромагнитный клапан 31 очищенная вода возвращается в емкость 2 исходной воды. Очищенная вода, накопленная в емкости 33, подвергается дополнительной стерилизации вторым источником 34 бактерицидного ультрафиолетового излучения. Через вентиль 35 отбора очищенной воды из емкости 33 С 100 очищенная стерильная вода собирается в переносные емкости 36 типа С 40 для отбора и транспортирования к месту потребления. Питание выпарного дистиллятора 39 осуществляется из емкости 33 типа С 100 с очищенной стерильной водой. Через вентиль 37 подачи стерильной очищенной воды самотеком вода подается в экономайзер 38 дистиллятора 39 для получения воды для инъекции. Экономайзер 38 представляет собой запорно-поплавковый регулятор уровня. Пар, полученный в выпарном дистилляторе 39, подается в газожидкостной теплообменник 40 - холодильник. Сконденсированная вода из выпарного дистиллятора 39 через теплообменник-холодильник 40 поступает в переносную емкость 41 типа C40И для сбора и транспортирования воды для инъекций к месту потребления. Охлаждающая жидкость подготавливается в жидкостно-воздушном радиаторе 44 охлаждения жидкости и циркулирует по контуру через резервуар 42 охлаждающей жидкости, насос 43 подачи охлаждающей жидкости в теплообменник 40 выпарного дистиллятора 39 и жидкостно-воздушный радиатор 44.

По истечении ресурса ионообменного фильтра 18, - 5000 л умягченной воды, что определяется по показанию счетчика 13 расхода воды, проводится регламентная регенерация фильтра 18. Для этого засыпают в солерастворитель 17 порцию поваренной соли, 15 кг, и переключают многоходовой кран 14 последовательно в положение "взрыхление" на 20 минут, положение "регенерация" на 60 минут и положение "отмывка" на 20 минут, после чего многоходовой кран 14 возвращается в положение "работа". Все затраты времени на регенерацию фильтра 18 составляют не более 2 часов.

Работа устройства получения воды осуществляется в автоматическом режиме. При снижении уровня очищенной воды в емкости 33 ниже 150 л включается насос 8 подачи исходной воды. При достижении давления на электродиализаторах 23, 24 необходимой величины электроконтактный манометр 21 подает сигнал на блок питания и происходит подача напряжения на электродиализаторы 23, 24 и проточный электроводонагреватель 22. Полученная очищенная вода подается либо в емкость 33 с очищенной водой, либо, в случае ненадлежащего качества, выход электродиализаторов 23, 24 на режим 1-3 минуты после включения, возвращается в емкость 2 исходной воды. При возобновлении запаса очищенной воды в емкости 33 до 200 л датчик уровня индикатора 28 расхода полученной очищенной воды подает сигнал и происходит отключение насоса 8 подачи исходной воды. При отсутствии давления электроконтактный манометр 21 производит отключение электродиализаторов 23, 24 и проточного водонагревателя 22.

Таким образом, заявляемое устройство получения воды очищенной и для инъекций обеспечивает повышение своего технического уровня путем повышения мобильности, качества и эффективности базовых технологических процессов предварительной электромембранной водоподготовки и очистки воды различного класса, дистилляции для получения инъекционной воды, увеличения оперативной готовности и эксплуатационной надежности работы устройства. Это происходит за счет сокращения времени транспортировки и доставки к месту применения, уменьшения энергозатрат, компактности, повышения коэффициента использования исходной воды, длительности непрерывной работы, уменьшения времени повторного выхода на рабочий режим при вынужденных перерывах в работе, использования легко доступных реагентов либо их исключения, улучшения экологической чистоты, работоспособности и обслуживания основных блоков и узлов устройства в полевых условиях.

Источники информации

1. Патент N 2133125 от 20.07.1999 г. - Бюл. N 20. - Заявка на изобретение N 97116902/13 от 02.10.1997 г. Авторы: А.М.Литвинов, Н.А.Анисимов, H.П.Шидловский. - МКИ 6 А61L 2/06, 2/04, 2/10, А47L 15/00, С02F 1/04, 9/00. - Стерилизационно-дистиляционное устройство аптеки. - ГНИИИ ВМ МО РФ (аналог).

2. Патент RU №2258045 от 10.08.2005 г. - МКИ С02F 9/08. - Устройство получения воды очищенной и для инъекций. - ФГУ ФИПС. - 2005 (прототип).

Claims (1)

1. Устройство получения воды очищенной и для инъекций, содержащее стерилизующее устройство, ионообменный фильтр, сборник очищенной воды и сборник воды для инъекций, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит кран подачи исходной воды, соединенный с краном быстрого наполнения накопительной емкости, взаимодействующим с поплавковым запорным элементом и подключенным к накопительной емкости исходной воды, которая соединена с краном подачи исходной воды из накопительной емкости в насосную линию и с краном сброса исходной воды из накопительной емкости, причем кран подачи исходной воды из накопительной емкости подключен к насосу подачи исходной воды, выход которого соединен с входом крана байпаса, а показывающий манометр, служащий для индикации действующего давления для регулирования байпаса, соединен с входом крана байпаса, выходом насоса подачи исходной воды и входом счетчика расхода воды, служащего для контроля ресурса ионообменного фильтра, счетчик расхода воды соединен с многоходовым краном коммутации ионообменной колонны, солерастворителя, подводящей и выходной линий, подключенным первым выходом к вентилю регулирования скорости подачи раствора соли для регенерации ионообменного фильтра, соединенному с индикатором расхода раствора соли, который подключен к солерастворителю, выход солерастворителя соединен через второй выход многоходового крана коммутации с входом ионообменного фильтра, выход которого через электроокислитель подключен ко второму входу многоходового крана коммутации, третий выход которого соединен с вентилем, регулирующим производительность первого и второго злектродиализаторов, а указанный вентиль подключен к электроконтактному манометру и входу проточного электронагревателя, выход которого соединен с первым электродиализатором, выход первого электродиализатора подключен ко второму электродиализатору, первый выход которого соединен со вторым входом первого электродиализатора, а второй выход второго электродиализатора подключен к датчику электропроводности, выход которого через индикатор расхода воды на промывку камер концентрирования электродиализаторов соединен со вторым входом второго электродиализатора, выход датчика электропроводности через вентиль, регулирующий подачу воды в камеры концентрирования электродиализаторов, подключен к индикатору расхода полученной очищенной воды, выход которого соединен с электромагнитным клапаном подачи очищенной воды в накопительную емкость очищенной воды, содержащую бактерицидную лампу для дезинфекции, и с электромагнитным клапаном возврата очищенной воды, первый выход накопительной емкости очищенной воды соединен через вентиль отбора очищенной воды с переносной емкостью для отбора и транспортирования очищенной воды к месту потребления, второй выход накопительной емкости очищенной воды через вентиль подачи стерильной очищенной воды и экономайзер, выполненный в виде запорно-поплавкового регулятора уровня, соединен с электрическим выпарным дистиллятором, подключенным к газожидкостному теплообменнику, для получения воды для инъекций, причем выход выпарного дистиллятора подключен через газожидкостный теплообменник к переносной емкости для сбора и транспортирования воды для инъекций к месту потребления, выход резервуара охлаждающей жидкости через насос подачи охлаждающей жидкости, подключенный к теплообменнику дистиллятора, соединен с первым входом жидкостно-воздушного радиатора охлаждения жидкости, на второй вход которого подается охлаждающий воздух, а выход радиатора подключен к входу резервуара охлаждающей жидкости.