RU2806853C1

RU2806853C1 - Device for cleaning and disinfecting water

Info

Publication number: RU2806853C1
Application number: RU2023104523A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Курдюмов; Петр Сергеевич Агеев; Андрей Александрович Павлушин; Анна Юрьевна Ракова
Filing date: 2023-02-27
Publication date: 2023-11-08

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention can be used for water purification and disinfection. The device comprises a housing with a lid with ledges in the lower part, a cylindrical filter element, the diameter of which is equal to the internal diameter of the housing, an inlet branch pipe, a sump made in the form of a hollow hemisphere facing downwards, and a vertical tube installed in the housing and connected to the inlet pipe. The lid has an outlet. UV LEDs are installed on the inner surface of the lid. A perforated sleeve is installed in the centre of the filter element. A casing is installed in the lower part of the perforated bushing, the lower part of which is made in the form of a hollow cylinder, and the upper part has a conical shape. A hole is made in the upper part of the casing, the diameter of which is equal to the diameter of the perforated sleeve. The inner side surface of the lower part of the casing is equipped with ribs installed along the generatrix of the cylinder. The base of the casing is removable. Holes are made at the periphery of the casing base. Inside the casing, at the lower end of the tube, a perforated hollow cylinder is installed, the diameter of which is equal to the diameter of the tube. On the upper part of the perforated hollow cylinder there is a cone-shaped plate, directed upwards by the cone. Blades are installed on the underside of the dish. On the lower side of the casing, along its centre, a shaft is installed with the possibility of rotation together with the casing, passing through the centre of the sump.

EFFECT: improving the quality of water purification and disinfection.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки и обеззараживания воды.The invention relates to mechanical engineering and can be used for water purification and disinfection.

Известно устройство для очистки и обеззараживания воды [Устройство для очистки и обеззараживания воды. - Патент RU №144624. - Опубл. 27.08.2014 г., Бюл. №24], содержащее корпус, снабженный крышкой, фильтрующий элемент, входной патрубок, отстойник, установленный в крышке выходной патрубок, установленное в верхней части корпуса кольцо, внешняя поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью корпуса. На внутренней поверхности крышки установлены ультрафиолетовые светодиоды. Отстойник выполнен в форме полой полусферы, обращенной центром вниз, причем входной штуцер установлен в центре отстойника. В корпусе вертикально установлена перфорированная трубка, соединенная со входным штуцером, на трубке установлен дефлектор, выполненный в форме спирали, на дефлекторе установлена пластина круглой формы. Кольцо установлено над пластиной, на нижней поверхности крышки установлены уступы. Фильтрующий элемент установлен между кольцом и уступами и выполнен в форме цилиндра, диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса.A device for purifying and disinfecting water is known [Device for purifying and disinfecting water. - RU Patent No. 144624. - Publ. 08/27/2014, Bulletin. No. 24], containing a housing equipped with a lid, a filter element, an inlet pipe, a settling tank, an outlet pipe installed in the cover, a ring installed in the upper part of the housing, the outer surface of which is in contact with the inner surface of the housing. Ultraviolet LEDs are installed on the inner surface of the cover. The sump is made in the form of a hollow hemisphere, facing downwards with the center, and the inlet fitting is installed in the center of the sump. A perforated tube connected to the inlet fitting is installed vertically in the body; a spiral-shaped deflector is installed on the tube; a round plate is installed on the deflector. The ring is installed above the plate, and ledges are installed on the lower surface of the cover. The filter element is installed between the ring and the ledges and is made in the form of a cylinder, the diameter of which is equal to the internal diameter of the housing.

Недостатком данного устройства является низкое качество очистки и обеззараживания воды.The disadvantage of this device is the low quality of water purification and disinfection.

Достигаемый технический результат - повышение качества очистки и обеззараживания воды.The achieved technical result is improving the quality of water purification and disinfection.

Указанный результат достигается тем, что по центру фильтрующего элемента устанавливают перфорированную втулку. В нижней части перфорированной втулки устанавливают кожух, нижнюю часть которого выполняют в виде полого цилиндра, а верхнюю конусообразной формы. В верхней части кожуха выполняют отверстие, диаметр которого равен диаметру перфорированной втулки. Внутреннюю боковую поверхность нижней части кожуха снабжают установленными по образующей цилиндра ребрами. Основание кожуха выполняют съемным. На периферии основания кожуха выполняют отверстия. Внутри кожуха на нижнем конце трубки устанавливают перфорированный полый цилиндр, диаметр которого равен диаметру трубки. На верхней части перфорированного полого цилиндра устанавливают тарелку конусообразной формы, направленную конусом вверх. На нижней стороне тарелки устанавливают лопасти. С нижней стороны кожуха по его центру с возможностью вращения вместе с кожухом устанавливают вал, проходящий через центр отстойника.This result is achieved by installing a perforated sleeve in the center of the filter element. A casing is installed in the lower part of the perforated bushing, the lower part of which is made in the form of a hollow cylinder, and the upper part is cone-shaped. A hole is made in the upper part of the casing, the diameter of which is equal to the diameter of the perforated sleeve. The inner side surface of the lower part of the casing is equipped with ribs installed along the generatrix of the cylinder. The base of the casing is removable. Holes are made on the periphery of the casing base. Inside the casing, at the lower end of the tube, a perforated hollow cylinder is installed, the diameter of which is equal to the diameter of the tube. A cone-shaped plate is installed on the top of the perforated hollow cylinder, with the cone pointing upward. Blades are installed on the underside of the plate. On the lower side of the casing, in its center, a shaft passing through the center of the sump is installed with the possibility of rotation together with the casing.

На фиг. 1 показано устройство для очистки и обеззараживания воды, на фиг. 2 – то же, разрез по А-А.In fig. 1 shows a device for water purification and disinfection; FIG. 2 – the same, section along A-A.

Устройство для очистки и обеззараживания воды содержит корпус 1, снабженный крышкой 2 с уступами в нижней части, фильтрующий элемент 3, выполненный в форме цилиндра, диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса 1, входной патрубок 4, отстойник 5, выполненный в форме полой полусферы, обращенной центром вниз, установленный в крышке 2 выходной патрубок 6, ультрафиолетовые светодиоды 7, установленные на внутренней поверхности крышки 2, и трубку 8, вертикально установленную в корпусе 2 и соединенную с входным патрубком 4. По центру фильтрующего элемента 3 установлена перфорированная втулка 9. В нижней части перфорированной втулки 9 установлен кожух 10, нижняя часть которого выполнена в виде полого цилиндра, а верхняя имеет конусообразную форму. В верхней части кожуха 10 выполнено отверстие, диаметр которого равен диаметру перфорированной втулки 9. Внутренняя боковая поверхность нижней части кожуха 10 снабжена установленными по образующей цилиндра ребрами 11. Основание кожуха 10 выполнено съемным. На периферии основания кожуха 10 выполнены отверстия 12. Внутри кожуха 10 на нижнем конце трубки 8 установлен перфорированный полый цилиндр 13, диаметр которого равен диаметру трубки 8. На верхней части перфорированного полого цилиндра 13 установлена тарелка 14 конусообразной формы, направленная конусом вверх. На нижней стороне тарелки 14 установлены лопасти 15. С нижней стороны кожуха 10 по его центру с возможностью вращения вместе с кожухом 10 установлен вал 16, проходящий через центр отстойника 5.A device for purifying and disinfecting water contains a housing 1, equipped with a cover 2 with ledges in the lower part, a filter element 3 made in the form of a cylinder, the diameter of which is equal to the internal diameter of the housing 1, an inlet pipe 4, a settling tank 5 made in the form of a hollow hemisphere facing center down, an outlet pipe 6 installed in the cover 2, ultraviolet LEDs 7 installed on the inner surface of the cover 2, and a tube 8 vertically installed in the housing 2 and connected to the inlet pipe 4. A perforated sleeve 9 is installed in the center of the filter element 3. At the bottom Part of the perforated sleeve 9, a casing 10 is installed, the lower part of which is made in the form of a hollow cylinder, and the upper part has a cone-shaped shape. In the upper part of the casing 10 there is a hole, the diameter of which is equal to the diameter of the perforated sleeve 9. The inner side surface of the lower part of the casing 10 is equipped with ribs 11 installed along the generatrix of the cylinder. The base of the casing 10 is removable. There are holes 12 on the periphery of the base of the casing 10. Inside the casing 10, at the lower end of the tube 8, there is a perforated hollow cylinder 13, the diameter of which is equal to the diameter of the tube 8. On the upper part of the perforated hollow cylinder 13 there is a cone-shaped plate 14, directed with the cone upward. Blades 15 are installed on the lower side of the plate 14. On the lower side of the casing 10, a shaft 16 is installed in its center with the possibility of rotation together with the casing 10, passing through the center of the settling tank 5.

Устройство для очистки и обеззараживания воды работает следующим образом. Вода под напором через входной патрубок 4 попадает в трубку 8, вертикально установленную в корпусе 2 и соединенную с входным патрубком 4. Затем вода попадает в перфорированный полый цилиндр 13, диаметр которого равен диаметру трубки 8, что позволяет избежать утечек загрязненной в полость кожуха 10 и за его пределы. Далее вода через перфорацию полого цилиндра 13 проходит во внутреннее пространство кожуха 10. Кожуху 10, в свою очередь, сообщается вращательное движение через вал 16, который может вращаться, например, от электродвигателя. При этом частоту вращения вала 16 устанавливают достаточной для того, чтобы частицы загрязнений за счет центробежной силы отбрасывались к периферии кожуха 10. За счет выполнения тарелки 14 конусообразной формы, на нижней стороне которой установлены лопасти 15, а также установки на внутренней боковой поверхности нижней части кожуха 10 по образующей цилиндра ребер 11, во внутреннем пространстве кожуха 10 вода также вовлекается во вращение, и находящиеся в жидкости частицы загрязнений отбрасываются под действием центробежной силы к внутренней поверхности кожуха 10. Крупные загрязнения при соприкосновении с ребрами 11 измельчаются, а далее - через отверстия 12 попадают в отстойник 5. Частично отчищенная вода, в свою очередь, поднимается вверх по кожуху 10 над верхней частью тарелки 14 и попадает в перфорированную втулку 9, проходит через ее перфорацию в фильтрующий элемент 3, где дополнительно очищается от примесей. Затем вода, очищенная от примесей, попадает в пространство между верхней частью фильтрующего элемента 3 и внутренней поверхностью крышки 2, где под действием ультрафиолетовых лучей, испускаемых ультрафиолетовыми светодиодами 7, дополнительно обеззараживается. Наличие ультрафиолетовых светодиодов 7, установленных на внутренней поверхности крышки 2, позволяет более эффективно обеззараживать воду, так как качество ультрафиолетовой обработки улучшается при повышении чистоты воды, а в верхней части корпуса 1 устройства обрабатывается уже очищенная вода. После этого вода удаляется наружу устройства через выходной патрубок 6, установленный в крышке 2. Имеющиеся в воде загрязнения накапливаются в отстойнике 5 и в фильтрующем элементе 3. Выполнение кожуха 10 конусообразной формы, а также выполнение в верхней его части отверстия, диаметр которого равен диаметру перфорированной втулки 9, способствует направлению потока воды в сторону перфорированной втулки 9. Периодически крышку 2 снимают, заменяют фильтрующий элемент 3, удаляют накопившиеся загрязнения из отстойника 5. Также снимают основание корпуса 10 для удаления в нем накопившихся загрязнений. Улучшение процесса отделения загрязнений и последующего их удаления способствует улучшению качества очистки воды.A device for water purification and disinfection works as follows. Water under pressure through the inlet pipe 4 enters a tube 8, vertically installed in the housing 2 and connected to the inlet pipe 4. Then the water enters a perforated hollow cylinder 13, the diameter of which is equal to the diameter of the tube 8, which avoids leakage of contaminated water into the cavity of the casing 10 and beyond its limits. Next, water passes through the perforation of the hollow cylinder 13 into the internal space of the casing 10. The casing 10, in turn, is imparted a rotational movement through a shaft 16, which can rotate, for example, from an electric motor. In this case, the rotation speed of the shaft 16 is set sufficient so that contaminant particles, due to centrifugal force, are thrown to the periphery of the casing 10. By making a cone-shaped plate 14, on the lower side of which blades 15 are installed, as well as by installing it on the inner side surface of the lower part of the casing 10 along the generatrix of the cylinder of ribs 11, in the internal space of the casing 10, water is also involved in rotation, and particles of contaminants in the liquid are thrown away under the action of centrifugal force to the inner surface of the casing 10. Large contaminants in contact with the ribs 11 are crushed, and then through the holes 12 fall into the settling tank 5. Partially purified water, in turn, rises up the casing 10 above the upper part of the plate 14 and enters the perforated sleeve 9, passes through its perforation into the filter element 3, where it is additionally cleaned of impurities. Then the water, purified from impurities, enters the space between the upper part of the filter element 3 and the inner surface of the cover 2, where it is further disinfected under the action of ultraviolet rays emitted by ultraviolet LEDs 7. The presence of ultraviolet LEDs 7 installed on the inner surface of the cover 2 allows water to be disinfected more effectively, since the quality of ultraviolet treatment improves with increasing water purity, and in the upper part of the device body 1, already purified water is processed. After this, the water is removed to the outside of the device through the outlet pipe 6 installed in the cover 2. Contaminants present in the water accumulate in the sump 5 and in the filter element 3. The casing 10 is cone-shaped, as well as a hole in its upper part, the diameter of which is equal to the diameter of the perforated bushing 9, promotes the direction of water flow towards the perforated bushing 9. Periodically, the cover 2 is removed, the filter element 3 is replaced, and accumulated contaminants are removed from the sump 5. The base of the housing 10 is also removed to remove the accumulated contaminants in it. Improving the process of separating contaminants and their subsequent removal helps improve the quality of water purification.

Следовательно, установка по центру фильтрующего элемента перфорированной втулки, установка в нижней части перфорированной втулки кожуха, нижняя часть которого выполнена в виде полого цилиндра, а верхняя имеет конусообразную форму, выполнение в верхней части кожуха отверстия, диаметр которого равен диаметру перфорированной втулки, снабжение внутренней боковой поверхности нижней части кожуха по образующей цилиндра ребрами, выполнение основания кожуха съемным, выполнение на периферии нижнего основания кожуха отверстий, установка внутри кожуха на нижнем конце трубки перфорированного полого цилиндра, диаметр которого равен диаметру трубки, установка на верхней части перфорированного полого цилиндра тарелки конусообразной формы, направленной конусом вверх, установка на нижней стороне тарелки лопастей, установка с нижней стороны кожуха по его центру с возможностью вращения вместе с кожухом вала, проходящего через центр отстойника, позволяет повысить качество очистки воды от примесей и ее одновременного обеззараживания.Consequently, installing a perforated bushing in the center of the filter element, installing a casing in the lower part of the perforated bushing, the lower part of which is made in the form of a hollow cylinder, and the upper has a cone-shaped shape, making a hole in the upper part of the casing, the diameter of which is equal to the diameter of the perforated bushing, supplying an internal side the surface of the lower part of the casing along the generatrix of the cylinder with ribs, making the base of the casing removable, making holes on the periphery of the lower base of the casing, installing a perforated hollow cylinder inside the casing at the lower end of the tube, the diameter of which is equal to the diameter of the tube, installing a cone-shaped plate on the upper part of the perforated hollow cylinder, directed with the cone upward, installation on the lower side of the blade plate, installation on the lower side of the casing in its center with the possibility of rotation together with the casing of the shaft passing through the center of the settling tank, allows you to improve the quality of water purification from impurities and its simultaneous disinfection.

Claims

A device for purifying and disinfecting water, containing a housing equipped with a lid with ledges in the lower part, a filter element made in the form of a cylinder, the diameter of which is equal to the internal diameter of the housing, an inlet pipe, a settling tank made in the form of a hollow hemisphere facing downwards, installed in cover, an outlet pipe, ultraviolet LEDs installed on the inner surface of the cover, and a tube vertically installed in the housing and connected to the inlet pipe, characterized in that a perforated sleeve is installed in the center of the filter element, a casing is installed in the lower part of the perforated sleeve, the lower part of which is made in the form of a hollow cylinder, and the upper one has a cone-shaped shape, in the upper part of the casing there is a hole, the diameter of which is equal to the diameter of the perforated sleeve, the inner side surface of the lower part of the casing is equipped with ribs installed along the generatrix of the cylinder, the base of the casing is removable, holes are made on the periphery of the base of the casing, inside the casing, at the lower end of the tube, there is a perforated hollow cylinder, the diameter of which is equal to the diameter of the tube; on the upper part of the perforated hollow cylinder there is a cone-shaped plate, directed with the cone upward, and blades are installed on the lower side of the plate, on the lower side of the casing in its center with the possibility of rotation Together with the casing, a shaft is installed that passes through the center of the sump.