Филтър за пречистване на вода с водно-въздушно измиване

Собственици на патент RU 2491978:

Изобретението се отнася до технология за приготвяне на избистрена вода в пречиствателни станции и е предназначено за механични филтри, използвани в промишленото водоснабдяване, в пречиствателни станции за отпадъчни води, както и за приготвяне на питейна вода. Техническият резултат е създаването на нов дизайн на филтър за пречистване на вода с водно-въздушно измиване, който има висока надеждност при работа. Филтърът за пречистване на вода с водно-въздушно измиване включва корпус 1, който съдържа: филтриращ финозърнест товар 2, поддържащ слой 3 от чакъл, както и измиващо устройство, разположено под или вътре в поддържащия слой 3 от чакъл и направено под формата на набор от порести тръби 4, покриващи зоната под финозърнест товар 2. Във всяка пореста тръба 4 от комплекта има твърда полутръба 5, fa изпъкнал нагоре с изпъкнала повърхност и имащ крайна връзка с колектор 6 за подаване на вода и въздух в него. В такъв филтър за пречистване на вода с водно-въздушно измиване е възможно да се извършат гребенови издатини 7 по дължината на две надлъжни равнини на стената на полутръбата 5. 1 c.p. f-ly, 2 ил.

Устройството съгласно изобретението може да се използва и за реконструкция на филтри, които използват измиване на филтриращия товар с вода, при режим на промиване вода-въздух.

Добре известен дизайн за прилагане на метода за водно-въздушно измиване на филтъра, който се състои в това, че в дренажната разпределителна система на филтъра се подавапърво вода и въздух, а след това само вода за изместване на уловения въздух (патент на САЩ No. 3631983, cl. 210-80, 274, 275, публ. 4.01.72.).

Конструкцията на филтъра обаче е сложна, тъй като трябва да съдържа допълнителна дренажна система за разпределение на въздуха.

Известно е устройство за прилагане на метод, включващ обратно промиване на гранулиран филтърен товар чрез пулсиращ поток от промивна вода (патент на САЩ No. 3533507, клас 210-140, публикуван 1970).

Въпреки това, анализът на хидродинамиката на процеса показва, че статичните връзки между зърната на филтърния товар не са напълно прекъснати, поради което е необходимо да се инсталира допълнително устройство на специален съд под налягане за сгъстен въздух.

Най-близо до заявената техническа същност и постигнатия резултат е конструкцията на филтър за пречистване на вода с водно-въздушно измиване, съдържащо: корпус, финозърнест товар, поддържащ слой от чакъл, както и измиващо устройство, разположено под или вътре в поддържащия слой и изпълнено под формата на два перфорирани тръбопровода за подаване на въздух и вода за измиване (патент на СССР № 1834677 № 1634677. клас B). 01D 24/46, обнародван 08/15/93 - прототип).

При измиване на такъв филтър водата и въздухът, подавани през тръбопроводите, когато се смесват, образуват водно-въздушен поток с неравномерно разпределение на въздушни мехурчета в него, които, издигайки се нагоре с висока скорост, носят водата със себе си. Когато преминават през поддържащия слой, въздушните мехурчета, поради прогресивната неравномерност на тяхното разпределение, упражняват, заедно с водните потоци, ефект на изместване и смесване на филтриращия финозърнест товар с този слой, което води както до отстраняване на филтърния материал, така и до повреда на филтъра. В същото време голямскоростта на нарастване на сместа вода-въздух създава нестабилност при измиването на филтриращия товар.

В резултат на тези недостатъци конструкцията на филтъра, избрана за прототип, е с недостатъчна надеждност.

Техническата цел на изобретението е да се създаде нова конструкция на филтър за пречистване на вода с водно-въздушно измиване, който има висока надеждност при работа.

Техническият проблем се решава чрез създаване на филтър за пречистване на вода с водно-въздушно измиване, включващ корпус, в който са поставени: филтриращ финозърнест товар, поддържащ слой от чакъл, както и устройство за измиване, разположено под или вътре в поддържащия слой, в което съгласно изобретението устройството за измиване е направено под формата на набор от порести тръби, покриващи зоната под финозърнестия товар, докато във всяка пореста тръба от комплекта има твърда половина -тръба, обърната нагоре, с изпъкнала повърхност и имаща краища, свързани с колектор, направен за подаване на вода и въздух към нея.

При тази конструкция на филтъра за пречистване на вода с водно-въздушно измиване могат да се направят гребенови издатини по дължината на две надлъжни равнини на стената на полутръбата.

При тази конструкция на филтъра за пречистване на вода с водно-въздушно измиване, когато процесът на филтриране е спрян и стартира процесът на водно-въздушно измиване на филтърния товар, водата и въздухът от колектора влизат в непрекъсната полутръба. От него водата навлиза в телесната кухина през порите в долната част на външната тръба. В същото време въздухът от колектора се разпространява по дължината на полутръбата и след това, достигайки вътрешната повърхност на външната тръба, навлиза през нейните пори под формата на мехурчета в кухината на тялото, пълна с вода, образувайки водно-въздушна смес.

Тъй като порестТъй като стената на тръбата има еднакво съпротивление на преминаване на въздуха през порите по цялата й дължина, извън тръбата се инициира поток с равномерно разпределение на въздушни мехурчета, насочен към почиствания фино-зърнест филтърен товар и не упражняващ изместващ ефект върху носещия слой, което предотвратява загубата на част от товара и смесването му с носещия слой. В този случай преминаването на въздух от кухината на твърдата полутръба през порите на външната тръба предполага производството на въздушен компонент с фини мехурчета на сместа, което води до намаляване на скоростта на издигане на мехурчетата и по-стабилно измиване на фино-зърнестата смес.

Възможното изпълнение по дължината на две надлъжни равнини на стената на полутръбата на гребенови первази осигурява равномерно разпределение на въздуха, влизащ във вътрешната повърхност на стената на външната тръба.

Горните конструктивни характеристики на филтъра за пречистване на вода с водно-въздушно измиване осигуряват повишаване на надеждността на неговата работа.

Сравнителният анализ на заявеното изобретение и прототипа разкрива наличието на отличителни черти на заявеното устройство в сравнение с най-близкия аналог, което ни позволява да заключим, че предложеното решение отговаря на критерия за "новост" на изобретението.

Наличието на отличителни характеристики позволява да се получи положителен ефект, който се състои в създаването на нов дизайн на филтър за пречистване на вода с водно-въздушно измиване, който има висока надеждност при работа.

Тъй като проучването на предмета на изобретението съгласно патента и научно-техническата литература не разкрива решения, съдържащи характеристики на заявеното изобретение, които се различават от прототипа, следва да се заключи, че претендираното решение отговаря на критерия на изобретението "значителни разлики".

Използването на заявеното изобретение в технологията за приготвяне на избистрена вода осигурява на претендираното изобретение критерия "промишлена приложимост".

Заявеното изобретение е показано на чертежа, където: фигура 1 показва общ изглед на филтъра за пречистване на вода с водно-въздушно измиване; фигура 2 - измиващо устройство в разрез.

Филтърът за пречистване на водата с водно-въздушно измиване включва корпус 1, в който са разположени: филтриращ финозърнест товар 2, поддържащ слой 3 от чакъл, както и измиващо устройство, разположено под или вътре в поддържащия слой 3 и направено под формата на набор от порести тръби 4, покриващи зоната под финозърнестия товар 2, докато във всяка пореста тръба 4 от комплекта има твърда полутръба 5, обърната към кон vex повърхност нагоре и има торична крайна връзка с колектор 6 за подаване на вода и въздух в него.

Възможно е да се изпълнят по дължината на две надлъжни равнини на стената на полутръбата 5 гребенови издатини 7.

Външната пореста тръба може да бъде направена от влакнест порест полиетилен или друг порест материал с ниско хидравлично съпротивление. Като филтърен фин материал могат да се използват конвенционални материали като пясък или фино смлени въглища.

По време на водно-въздушно измиване на филтъра, подаването на филтрирана вода към фино-зърнестия товар 2 се спира и водата и въздухът се подават от колектора 6 към полутръбата 5 на устройството за миене.

В този случай водата от кухината на полутръбата 5 през порите на тръбата 4 тече извън устройството за измиване. Въздухът, разпространяващ се по дължината на полутръбата 5, след това достига вътрешната повърхност на порестата тръба 4 и, срещайки същото съпротивление по цялата й дължина, излиза през поритевъв водното пространство под формата на малки въздушни мехурчета, равномерно разпределени във водата, които се устремяват нагоре, увличайки водата със себе си.

По този начин водно-въздушната миеща среда, равномерно разпределена по неговата площ, се подава към измиването на филтриращия финозърнест товар с бавна скорост, което елиминира изместването на поддържащия слой от чакъл и смесването му с филтриращия финозърнест товар, осигурявайки стабилно почистване на зърната на филтриращия товар.

От гореизложеното предимството на надеждността на филтъра за пречистване на вода с водно-въздушно измиване е очевидно в сравнение с прототипа.

1. Филтър за пречистване на вода с водно-въздушно измиване, включващ корпус, в който са поставени: филтриращ финозърнест товар, поддържащ слой от чакъл, както и измиващо устройство, разположено под или вътре в поддържащия слой, характеризиращо се с това, че измиващото устройство е направено под формата на набор от порести тръби, покриващи зоната под финозърнестия товар, докато във всяка пореста тръба от комплекта има твърда полутръба, обърната нагоре с изпъкнала повърхност и имаща крайна връзка с колектора, предназначена за подаване на вода и въздух към него.

2. Филтър за пречистване на вода с водно-въздушно измиване съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че по дължината на две надлъжни равнини на полутръбната стена са направени гребени.