УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ "БАЗИС"

Полезная модель относится к оборудованию для очистки воды, поступающей из централизованного источника водоснабжения.
2
Известен патронный фильтр из свернутого в рулон нетканого материала на основе волокон со средним диаметром 0,5-50 мкм с плотностью 0,03-0,2 г/см, полученных выдуванием из расплава термопластичной смолы типа полиолефин (заявка JP 2791775 В2, В 01 D 39/16 публ. 27.08.1998 г.).
Существенным недостатком этого фильтра является наличие сердечника, имеющего отверстия для создания входных зон фильтрующего слоя. Это создает дополнительное сопротивление жидкостному потоку, приводит к постепенному зарастанию отверстий в процессе эксплуатации, что снижает срок эксплуатации фильтра.
Известно также устройство для фильтрации газа и рассеивания тепла в виде свернутого свитка полотна слоистого материала, образующего при сворачивании газопроницаемые зазоры и дополнительно имеющие в полотне отверстия, вытянутые вдоль длины волокна (заявка WO 3057347, В 01 D 39/10 публ. 17.07.2003 г.).
Недостатком такого устройства является то, что оно используется для фильтрации низковязких систем, например газов, в системе безопасности автомобилей при малых перепадах давления, не приводящих к деформации структуры фильтрующего материала. При такой конструкции материала организуется недостаточное число потоков газа, подвергаемых фильтрации, обеспечивается небольшое время для перехвата механических частиц холстом при прохождении высокоскоростных газовых потоков.
Также известен многослойный нетканый материал, состоящий из трех слоев различной толщины, образованных из нитей разного диаметра, скрепленных между собой, обладающий высокими показателями жесткости структуры (авторское свидетельство SU 1593311, D 04 Н 3/00, 3/16 публ. 1981 г.).
Недостатком этого материала является низкий ресурс работы и недостаточная очистная способность.
В качестве прототипа авторы предлагают устройство для очистки воды, содержащее корпус, в котором размещены фильтрующие слои, по меньшей мере, один из которых выполнен из волокнистого нетканого материала в виде полосы, свернутой в спираль (патент RU 2130800, В 01 D 27/06, 29/56, С 02 F 1/42 публ. 27.05.1999 г.).
Недостатком этого устройства является высокое гидравлическое сопротивление фильтра из-за наличия дополнительных слоев: волокнистого материала и гранулированного активированного угля, что снижает скорость фильтрации, а, следовательно, производительность фильтра.
Технической задачей полезной модели является создание фильтрующего устройства для очистки воды с высокой производительностью и повышенной эффективностью очистки.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для очистки воды, содержащем корпус, в котором размещен фильтровальный элемент в виде полосы волокнистого материала, уложенной в спираль, эта полоса имеет отверстия, образующие входные зоны, и полоса свернута так, что отверстия каждого последующего слоя не совпадают с отверстиями предыдущего слоя.
Целесообразно снабжать фильтрующий элемент вторым или более наружным слоем волокнистого нетканого материала, способного улавливать полидисперсные примеси с размером частиц до 1 мкм.
Фильтрующий элемент может быть смещен относительно центра корпуса.
Предлагаемое устройство позволяет решить поставленную техническую задачу. Это достигается за счет того, что входные зоны фильтровального материала обладают максимальной водопроницаемостью и образуют спиралевидные потоки по всей высоте фильтрующих слоев.
Наружный слой волокнистого материала имеет последовательность расположения слоев, позволяющую при течении жидкости через фильтровальный элемент придать ламинарный характер потоку жидкости, что в значительной мере повышает фильтрующую способность материала за счет эффективности перехвата частиц волокном.
Расположение фильтровального элемента смещенным относительно центра корпуса уменьшает давление входящего потока очищаемой жидкости за счет одностороннего увеличения доли свободного пространства в корпусе, а также позволяет снизить деформацию наружной поверхности самого фильтровального элемента.
Полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 представлен продольный разрез фильтрующего устройства для очистки воды, на фиг.2 представлен поперечный разрез фильтровального элемента.
Фильтрующее устройство состоит из корпуса 1, крышки 2 и сменного фильтровального элемента 7. Крышка крепится к корпусу на восьми болтах 5. Герметизация фильтрующего устройства осуществляется с помощью резинового кольца 6, сжимаемого между крышкой 2 и корпусом 1. Такое фланцевое соединение крышки с корпусом через резиновую прокладку позволяет сохранить герметизацию фильтрующего устройства при больших амплитудах колебания давления и больших подачах жидкостного потока. Устройство подключается к водопроводной сети с помощью стандартных гибких армированных шлангов, присоединяемых к входному 3 и выходному 4 патрубкам.
Фильтровальный элемент 7 изготавливают из полосы нетканого материала 10, содержащей сквозные отверстия, сворачиваемой на цилиндрических бобышках 8, 9 по спирали так, чтобы отверстия предыдущего слоя не совпадали с отверстиями последующего слоя. Таким образом, фильтровальный элемент приобретает форму цилиндра. Нетканый волокнистый материал образован из полипропиленовых термосклеенных
между собой нитей разного диаметра. Торцы цилиндра заваривают тепловой сваркой. Верхняя бобышка 8 имеет резьбовое входное отверстие, с помощью которого элемент навинчивается на резьбовой патрубок входного штуцера корпуса фильтрующего устройства. Нижняя бобышка 9 служит основой каркаса фильтровального элемента.
Фильтровальный элемент 7 дополнительно может содержать один или более фильтровальный наружный слой 11, изготовленный из волокнистого нетканого материала, позволяющего улавливать полидисперсные примеси с размером частиц до 1 мкм.
Фильтровальный элемент располагают по центру корпуса для фильтрующего устройства малой производительности; для магистральных фильтров производительностью до 100 тонн в год фильтровальный элемент выполняют смещенным относительно центра корпуса.
Фильтрующее устройство работает следующим образом.
Собранное фильтрующее устройство через входной 3 и выходной 4 патрубки подключают к источнику централизованного водоснабжения при помощи стандартных гибких армированных шлангов. Вода через входной патрубок 3 поступает в полость фильтровального элемента 7, образующуюся при сворачивании полотна волокнистого нетканого материала 10 в спираль, проходит через свернутые слои, поступает в свободную полость пластикового корпуса 1 и через выходной патрубок 4 поступает в централизованный источник водоснабжения. Проходя через фильтровальный элемент 7, вода очищается от нежелательных составляющих.
Фильтровальный элемент работает по принципу объемного улавливания взвешенных веществ сепарацией их по ходу тока воды от центра наружу. Отверстия, находящиеся в полотне волокнистого многослойного нетканого материала, формируют внутри фильтровального элемента входные зоны, обладающие максимальной водопроницаемостью, и образуют спиралевидные потоки на всей высоте фильтрующих слоев с пониженным сопротивлением току воды. Так как сворачивание в спираль
волокнистого нетканого материала производится таким образом, чтобы отверстия предыдущего слоя не совпадали с отверстиями последующего слоя, фильтрация жидкостного потока происходит не только в зоне отверстия, а распространяется по всему объему фильтровального элемента с автоматическим переходом фильтруемого жидкостного потока от уже загруженных зон к свободным от улавливания примесей.
Предлагаемое фильтрующее устройство для очистки воды позволяет увеличить скорость фильтрования до 10 л в минуту при улавливании 99.5% всех примесей. За счет использования всего объема фильтрующего слоя увеличивается длительность ресурса использования фильтровального элемента до 200 тысяч литров при концентрации примесей не более 250 мг/л. Применение дополнительного одного или более наружного слоев волокнистого многослойного нетканого материала дает возможность улавливать из жидкостного потока полидисперсные примеси с размером частиц до 1 мкм.
Устройство для очистки воды «Базис» обладает простым способом сборки и удобством подключения в систему водоснабжения и может быть использовано как высокоэффективное устройство для очистки от взвешенных примесей трубопроводной воды, подаваемой в квартиры или индивидуальные дома из систем централизованного водоснабжения.