RU2502676C1 - Water cleaner - Google Patents

Water cleaner Download PDF

Info

Publication number
RU2502676C1
RU2502676C1 RU2012133414/05A RU2012133414A RU2502676C1 RU 2502676 C1 RU2502676 C1 RU 2502676C1 RU 2012133414/05 A RU2012133414/05 A RU 2012133414/05A RU 2012133414 A RU2012133414 A RU 2012133414A RU 2502676 C1 RU2502676 C1 RU 2502676C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
zone
impurities
displacement
brine
Prior art date
Application number
RU2012133414/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Петрович Богачев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority to RU2012133414/05A priority Critical patent/RU2502676C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2502676C1 publication Critical patent/RU2502676C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to tertiary treatment of whatever partially fit drinking water. Proposed device has water freezing zone, zone of impurity displacement from ice front and impurity concentration in the form of brine, zone of water transfer from solid state into liquid state. Note here that all said zones are arranged in one longitudinal vessel. Said freezing zone has annular freezing chamber behind which device to drive frozen water rod is arranged as well as disengaging gear made up of tube with circular cutting section. Note here that separated [pipes are arranged at vessel bottom to discharge said brine and melted water. Nozzle to force hot air into impurities displacement zone is arranged inside said disengaging gear. Said nozzle is composed of metal tube to transfer hot air forced by blower via hose.
EFFECT: higher efficiency and higher quality of water.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды.The invention relates to a device for the purification of tap, artesian, well and other conditionally drinking water.

Известно устройство для очистки воды, включающее резервуар для размещения воды и технические средства для охлаждения и нагрева (Любарский В.М. Осадки природных вод и методы их обработки. М.: Стройиздат, 1980, с.98-99).A device for water purification, including a tank for water and technical means for cooling and heating (Lyubarsky V.M. Precipitation of natural waters and methods for their treatment. M: Stroyizdat, 1980, p. 98-99).

Недостатком таких устройств является не достаточно качественная очистка воды, связанная с технологической сложностью осуществления процесса охлаждения и нагрева.The disadvantage of such devices is the insufficiently high-quality water purification associated with the technological complexity of the cooling and heating process.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является водоочиститель на основе получения талой питьевой воды, который включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации этих примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда (Патент РФ №2312817 от 20.12.2007, С02F 1/22).Closest to the proposed device is a water purifier based on the production of thawed drinking water, which includes a zone of freezing water, a zone of displacement of impurities from the ice front and the concentration of these impurities in the form of a brine, a zone of transition of water from solid to liquid, with all zones located in series one longitudinal vessel, in the freezing zone an annular freezer is installed, behind which a drive device for longitudinal movement of the frozen water rod is mounted, and in the displacement zone I impurities placed in the center of the frozen rod uncoupling device, behind which there is an annular heating element, and for the output of impurities in the form of brine and melt water there are separate nozzles located in the lower part of the longitudinal vessel (RF Patent No. 2312817 from 12/20/2007, С02F 1 / 22).

Недостатком известного водоочистителя является низкая производительность из-за конструктивного несовершенства конструкции разобщающего устройства, что не позволяет повысить производительность и получать высокую степень чистоты воды.A disadvantage of the known water purifier is low productivity due to structural imperfections in the design of the uncoupling device, which does not allow to increase productivity and obtain a high degree of purity of water.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и степени чистоты воды.The technical problem to which the invention is directed is to increase the productivity and degree of purity of water.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом техническом решении, включающем зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда, согласно изобретения, внутри разобщающего устройства размещена форсунка для подачи под давлением горячего воздуха в зону вытеснения примесей. Кроме того, форсунка выполнена в виде металлической трубки, в которую через шланг посредством воздуходуйки подают горячий воздух.This goal is achieved by the fact that in the proposed technical solution, including a zone of freezing water, a zone of displacement of impurities from the ice front and the concentration of impurities in the form of a brine, a zone of transition of water from solid to liquid, all zones are located sequentially in one longitudinal vessel, A freezing ring is installed in the freezing zone, behind which a drive device for the longitudinal movement of the frozen water rod is mounted, and in the center of the impurity displacement, it is placed in the center of the frozen reaping uncoupling device, behind which there is an annular heating element, and for removing impurities in the form of brine and melt water there are separate nozzles located in the lower part of the longitudinal vessel, according to the invention, an injector is placed inside the uncoupling device for supplying hot air to the impurity displacement zone under pressure . In addition, the nozzle is made in the form of a metal tube into which hot air is supplied through a hose through a blower.

Размещение внутри разобщающего устройства форсунки для подачи под давлением горячего воздуха в зону вытеснения примесей, выполненой в виде металлической трубки, в которую через шланг посредством воздуходуйки подают горячий воздух, позволяет с наименьшими энергетическими затратами обеспечивать надвижение замороженного стержня воды на разобщающее устройство и эффективное удаление примесей за счет температурной обработки замороженного стержня воды, что увеличивает производительность и качество очистки.Placing a nozzle inside the uncoupling device to supply hot air under pressure to the displacement zone of impurities, made in the form of a metal tube into which hot air is supplied through a hose through a blower, which makes it possible to ensure the movement of a frozen water rod over the uncoupling device and to efficiently remove impurities due to the temperature treatment of the frozen water rod, which increases the productivity and quality of cleaning.

Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

На нем приведена схема работы водоочистителя с основными элементами конструкции устройства.It shows the operation of the water purifier with the main structural elements of the device.

Водоочиститель содержит продольный сосуд 1, в зоне замораживания воды которого установлена кольцевая морозильная камера 2 известной конструкции и принципа работы, за ней смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня 3, выполненное в виде роликов 4 с зубчатыми поверхностями входящими в зацепление с замороженным стержнем 3 через прорези 5 в продольном сосуде 1, которые расположены по периметру продольного сосуда 1. Для вращения роликов 4 используют привод известных конструкций. В зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня 3 разобщающее устройство в виде трубы 6, которая на входе имеет режущую часть 7, а на выходе - расширяющийся профиль, образующий выходной патрубок 8 для удаления примесей в виде рассола в канализацию 9. Внутри разобщающего устройства - трубы 6 размещена форсунка для подачи под давлением горячего воздуха в зону вытеснения примесей, которая выполнена в виде металлической трубки 10, в которую через шланг посредством воздуходуйки подают горячий воздух известным способом.The water purifier contains a longitudinal vessel 1, in the water freezing zone of which an annular freezer 2 of known design and operating principle is installed, a drive device for longitudinal movement of the frozen rod 3 is mounted behind it, made in the form of rollers 4 with gear surfaces engaged with the frozen rod 3 through slots 5 in a longitudinal vessel 1, which are located around the perimeter of the longitudinal vessel 1. For the rotation of the rollers 4, a drive of known designs is used. In the displacement zone of impurities, a disconnecting device in the form of a pipe 6 is placed in the center of the frozen rod 3, which has a cutting part 7 at the inlet and an expanding profile forming an outlet pipe 8 for removing impurities in the form of a brine into the sewer 9. Inside the disconnecting device - pipe 6 there is a nozzle for supplying hot air under pressure to the displacement zone of impurities, which is made in the form of a metal tube 10 into which hot air is supplied through a hose through a blower in a known manner.

В зоне перехода воды из твердого состояния в жидкое расположен кольцевой нагревательный элемент 11. Для вывода талой воды имеется патрубок 12, напротив которого расположены емкости 13 для сбора готового продукта.An annular heating element 11 is located in the zone of transition of water from a solid state to a liquid one. To melt water, there is a pipe 12, opposite which there are containers 13 for collecting the finished product.

Для подачи воды в водоочиститель используют известные конструкции устройств, с регуляторами 14.To supply water to the water purifier using well-known device designs, with regulators 14.

Принцип работы устройства заключается в непрерывном производстве талой воды по строго определенной временной и температурной схеме повторяющей процесс образования талой воды в природе.The principle of operation of the device is the continuous production of melt water according to a strictly defined time and temperature scheme repeating the process of formation of melt water in nature.

Вода, например, водопроводная, подается в сосуд 1, где посредством кольцевой морозильной камеры 2 замораживается в медленном темпе, при котором промежутки между ледяными кристаллами заполняются новыми кристаллами, а раствор солей и других вредных веществ в воде (то есть рассол) успевает вытечь из межктисталлических промежутков и сосредотачиться в центральной части замороженного стержня 3. При этом замороженный стержень 3 посредством роликов 4 непрерывно надвигается на режущую часть 7 трубы 6, за счет чего происходит механическое отделение примесей в виде рассола (типа утрамбованного снега) от чистого льда. Через форсунку - металлическую трубку 10 посредством шланга (не показан) связанного с воздуходуйкой подают горячий воздух при температуре до 160°C под давлением 0,1-0,4 атм. В связи с этим происходит растаивание замороженного стержня 3 не только за счет кольцевого нагревательного элемента 11 снаружи, но и за счет продувания горячим воздухом изнутри.Water, for example, tap water, is supplied to a vessel 1, where it is frozen at a slow pace through an annular freezer 2, at which the gaps between ice crystals are filled with new crystals, and the solution of salts and other harmful substances in water (i.e. brine) has time to flow out of inter-crystal gaps and focus in the Central part of the frozen rod 3. In this case, the frozen rod 3 through the rollers 4 is continuously pushed onto the cutting part 7 of the pipe 6, due to which there is a mechanical separation impurities in the form of brine (such as compacted snow) from pure ice. Through the nozzle - a metal tube 10 through a hose (not shown) connected with a blower serves hot air at temperatures up to 160 ° C under a pressure of 0.1-0.4 atm. In this regard, the frozen rod 3 melts not only due to the annular heating element 11 from the outside, but also by blowing hot air from the inside.

Отделенные примеси по выходному патрубку 8 поступают в канализацию 9. После освобождения замороженного стержня 3 от центральной части он надвигается на кольцевой нагревательный элемент 11, что позволяет производить размораживание льда с образованием активной питьевой воды, имеющей упорядоченную структуру, сходную со строением талой воды. По патрубку 12 талая вода поступает в емкости 13. Для подачи необходимого количества воды в водоочиститель используют регулятор 14.Separated impurities at the outlet pipe 8 enter the sewer 9. After releasing the frozen rod 3 from the central part, it is pushed onto the annular heating element 11, which allows defrosting the ice with the formation of active drinking water having an ordered structure similar to the structure of melt water. Through the pipe 12, melt water enters the tank 13. To supply the required amount of water to the water purifier, use the regulator 14.

Процентное соотношение массы получаемой талой воды к общей массы воды составляет 60-80%, а весь процесс от начала загрузки сырой воды и выхода этой воды в виде талой занимает не менее 5-8 часов. Производительность предлагаемого водоочистителя зависит от его габаритных размеров и составляет для объема 2-4 л 5 часов, для объема 5-8 л - 8 часов.The percentage ratio of the mass of melt water received to the total mass of water is 60-80%, and the whole process from the start of loading raw water and the release of this water in the form of melt takes at least 5-8 hours. The performance of the proposed water purifier depends on its overall dimensions and is for a volume of 2-4 l 5 hours, for a volume of 5-8 l - 8 hours.

Предлагаемая конструкция водоочистителя позволяет повысить производительность за счет увеличения эффективности процесса получения талой воды, увеличить степень очистки из-за исключения возможности смешивания талой воды с примесями (рассолом).The proposed design of the water purifier allows you to increase productivity by increasing the efficiency of the process of obtaining melt water, to increase the degree of purification due to the exclusion of the possibility of mixing melt water with impurities (brine).

Claims (2)

1. Водоочиститель на основе получения талой питьевой воды, который включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда, отличающийся тем, что внутри разобщающего устройства размещена форсунка для подачи под давлением горячего воздуха в зону вытеснения примесей.1. A water purifier based on the production of thawed drinking water, which includes a zone of freezing water, a zone of displacement of impurities from the ice front and concentration of impurities in the form of a brine, a zone of transition of water from a solid to a liquid state, while all zones are located sequentially in one longitudinal vessel, an annular freezer is installed in the freezing zone, behind which a drive device for longitudinal movement of the frozen rod of water is mounted, and in the center of the displacement of impurities it is placed in the center of the frozen rod once a control device, behind which an annular heating element is located, and for removing impurities in the form of brine and melt water, there are separate nozzles located in the lower part of the longitudinal vessel, characterized in that a nozzle is placed inside the disconnecting device for supplying hot air to the impurity displacement zone under pressure . 2. Водоочиститель по п.1, отличающийся тем, что форсунка выполнена в виде металлической трубки, в которую через шланг посредством воздуходуйки подают горячий воздух. 2. The water purifier according to claim 1, characterized in that the nozzle is made in the form of a metal tube into which hot air is supplied through a hose through a blower.
RU2012133414/05A 2012-08-03 2012-08-03 Water cleaner RU2502676C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133414/05A RU2502676C1 (en) 2012-08-03 2012-08-03 Water cleaner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133414/05A RU2502676C1 (en) 2012-08-03 2012-08-03 Water cleaner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2502676C1 true RU2502676C1 (en) 2013-12-27

Family

ID=49817661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012133414/05A RU2502676C1 (en) 2012-08-03 2012-08-03 Water cleaner

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2502676C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2858607A1 (en) * 2003-08-06 2005-02-11 Rabah Gali Sea water desalination plant has cooling and reheating systems to freeze sea water and then thaw it to yield desalinated water
RU2312817C1 (en) * 2006-04-12 2007-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Water purifier
US7325415B2 (en) * 2002-01-18 2008-02-05 Cool Energy Limited Process and device for production of LNG by removal of freezable solids
RU81187U1 (en) * 2008-10-22 2009-03-10 Сергей Валерьевич Зоткин WATER TREATMENT UNIT
RU2351542C1 (en) * 2007-10-11 2009-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Water purifier

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7325415B2 (en) * 2002-01-18 2008-02-05 Cool Energy Limited Process and device for production of LNG by removal of freezable solids
FR2858607A1 (en) * 2003-08-06 2005-02-11 Rabah Gali Sea water desalination plant has cooling and reheating systems to freeze sea water and then thaw it to yield desalinated water
RU2312817C1 (en) * 2006-04-12 2007-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Water purifier
RU2351542C1 (en) * 2007-10-11 2009-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Water purifier
RU81187U1 (en) * 2008-10-22 2009-03-10 Сергей Валерьевич Зоткин WATER TREATMENT UNIT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2312817C1 (en) Water purifier
KR101026909B1 (en) Ice making apparatus
CN106901100A (en) Freeze concentration purifying plant
RU2368571C1 (en) Water purifier
RU2502676C1 (en) Water cleaner
CN102895796A (en) Low-temperature concentration device
RU2516666C2 (en) Water filter
RU2351542C1 (en) Water purifier
RU2337883C1 (en) Water purifier
RU2458864C1 (en) Water cleaner
CN104689596A (en) Crystal growth tank used for freezing and concentration
RU2502677C1 (en) Water cleaner
RU2351541C1 (en) Water purifier
RU2345954C1 (en) Water purifier
EP3904296A1 (en) System for purifying water by recrystallization and heat exchange devices (variants) for the implementation thereof
RU2502673C1 (en) Water cleaner
RU2502674C1 (en) Water cleaner
RU2422369C1 (en) Water cleaner
RU2518973C2 (en) Water purifier
RU2502675C1 (en) Water cleaner
RU2592803C1 (en) Water purifier
RU2510637C1 (en) Water cleaner
RU2342328C1 (en) Water purifier
RU2424191C1 (en) Water cleaner
RU149828U1 (en) Water purifier

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140804