УСТРОЙСТВО ДЛЯ УВЛАЖНЕНИЯ ВОЗДУХА

Полезная модель относится к области управления микроклиматом, а в частности, к устройствам создания и поддержания определенного уровня влажности воздуха. Устройство предназначено для использования в жилых помещениях, офисах, торговых центрах и т.д.
Известно устройство для увлажнения воздуха, содержащее сопряженный с системой водоснабжения и форсункой трубопровод, в котором последовательно установлены входное реле давления, модуль предварительной очистки, первый соленоидный клапан, насос, модуль обратного осмоса с обратноосмотической мембраной, соединенный с трубопроводом для выпуска концентрата и с контуром рециркуляции пермеата, соединенный с трубопроводом модуль умягчения воды, контроллер (см. патент РФ №2317138 от 27.02.2006).
Недостатком известного устройства является низкая надежность, обусловленная невозможностью осуществления автоматизированных промывок системы и недостаточной очисткой воды от различных примесей.
Технический результат заключается в повышении надежности путем обеспечения отсутствия в воде различных примесей и элементов микрофлоры опасных для здоровья человека, обеспечения более эффективных показателей обратноосмотической мембраны с увеличением срока ее работы до замены, обеспечения постоянного автоматизированного контроля и управления установкой с возможностью задания и поддержания параметров увлажнения воздуха в широком диапазоне с учетом качества исходной воды, в том числе дистанционно.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для увлажнения воздуха, содержащее сопряженный с системой водоснабжения и форсункой трубопровод, в котором последовательно установлены входное реле давления, модуль предварительной очистки, первый соленоидный клапан, насос, модуль обратного осмоса с обратноосмотической мембраной, соединенный с трубопроводом для выпуска концентрата и с контуром рециркуляции пермеата, соединенный с трубопроводом модуль умягчения воды, контроллер, снабжено установленными в трубопроводе вторым насосом, двумя блоками ультрафиолетовой стерилизации, ограничителем потока, двумя гидроаккумуляторами с датчиками давления, двумя обратными клапанами и тремя соленоидными клапанами, причем первый обратный клапан и первый блок ультрафиолетовой стерилизации последовательно установлены перед насосом, второй обратный клапан, первый гидроаккумулятор, ограничитель потока, второй блок ультрафиолетовой стерилизации, второй насос, второй гидроаккумулятор и второй соленоидный клапан последовательно установлены между обратноосмотической мембраной и форсункой, при этом трубопровод для выпуска концентрата соединен со сливом через второй ограничитель потока и/или через третий соленоидный клапан, участок трубопровода перед вторым насосом соединен со сливом через последовательно расположенные четвертый соленоидный клапан и третий обратный клапан, а контур рециркуляции пермеата образован участком трубопровода для выпуска концентрата, соединенным с участком трубопровода перед первым блоком ультрафиолетовой стерилизации через последовательно расположенные третий ограничитель потока и четвертый обратный клапан.
Модуль умягчения воды включает в себя гидроаккумулятор с антискалантом, соединенный с участком трубопровода перед первым блоком ультрафиолетовой стерилизации через последовательно расположенные клапан сброса давления и пятый соленоидный клапан.
Участок трубопровода перед форсункой через шестой соленоидный клапан может быть соединен со сливом.
Участки трубопровода перед вторым насосом и после первого насоса могут быть соединены между собой через последовательно расположенные седьмой соленоидный клапан и пятый обратный клапан.
Сущность полезной модели поясняется его принципиальной схемой.
Устройство для увлажнения воздуха содержит сопряженный с системой 1 водоснабжения и форсункой 2 трубопровод 3. В трубопроводе 3 последовательно установлены входное реле 4 давления, модуль 5 предварительной очистки, первый соленоидный клапан 6, первый обратный клапан 7, первый блок ультрафиолетовой стерилизации 8,первый насос 9, модуль обратного осмоса 10 с обратноосмотической мембраной, второй обратный клапан 11, первый гидроаккумулятор 12 с датчиком давления 13, ограничитель 14 потока, второй блок 15 ультрафиолетовой стерилизации, второй насос 16, второй гидроаккумулятор 17 с датчиком 18 давления и второй соленоидный клапан 19.
Трубопровод 20 для выпуска концентрата соединен со сливом 21 через второй ограничитель 22 потока и/или через третий соленоидный клапан 23.
Участок трубопровода 3 перед вторым насосом 16 соединен со сливом 21 через последовательно расположенные четвертый соленоидный клапан 24 и третий обратный клапан 25.
Контур рециркуляции пермеата образован участком трубопровода 20 для выпуска концентрата, соединенным с участком трубопровода 3 перед первым блоком 8 ультрафиолетовой стерилизации через последовательно расположенные третий ограничитель 26 потока и четвертый обратный клапан 27.
Модуль умягчения воды включает в себя гидроаккумулятор 28 с антискалантом, соединенный с участком трубопровода 3 перед первым блоком 8 ультрафиолетовой стерилизации через последовательно расположенные клапан 29 сброса давления и пятый соленоидный клапан 30.
Участок трубопровода 3 перед форсункой 2 через шестой соленоидный клапан 31 соединен со сливом 21.
Участки трубопровода перед вторым насосом 16 и после первого насоса 9 соединены между собой через последовательно расположенные седьмой соленоидный клапан 32 и пятый обратный клапан 33.
Работа форсунки 2 управляется при помощи гигростата, устанавливаемого в помещении. В состав устройства входит контроллер, управляющий работой всей системы.
Все манипуляции потоками в устройстве производятся при помощи соленоидных клапанов.
Устройство автоматизированного увлажнения воздуха работает следующим образом.
Вода из системы 1 водоснабжения через датчик протечки поступает на входное реле 4 давления и модуль 5 предварительной очистки, далее в случае достаточного уровня давления в магистрали открывается соленоидный клапан 6, выполняющий функцию отключения исходной воды при техническом обслуживании и в аварийных ситуациях, вода поступает в блок 8 ультрафиолетовой стерилизации, предварительно происходит подмес антискаланта. Дозирование антискаланта осуществляется следующим образом: из гидроаккумулятора 28 антискалант поступает на клапан 30, который осуществляет дозирование подмешиваемой жидкости. Уровень давления гидроаккумулятора 28 с антискалантом контролируется клапаном 29 сброса давления (как только давление падает ниже заданного, подается сигнал на центральный контроллер и формируется оповещение о снижении уровня антискаланта в системе). Поток жидкости с антискалантом контролируется обратным клапаном 27 с целью предотвращения слива жидкости с антискалантом. Также обратный клапан 7 ограничивает поток жидкости, предотвращая попадание антискаланта в модуль 5 предварительной очистки. Далее вода проходит первый насос 9 и давление в магистрали возрастает, что позволяет увеличить производительность обратноосмотической мембраны и контролировать потоки, проходящие через нее. Вода непрерывно циркулирует в блоке 10 обратноосмотической фильтрации (при помощи обратного клапана 27 и ограничителя 26 потока формируется контур рециркуляции). Процесс рециркуляции позволяет оперативно удалять осадочные отложения, формируемые на мембране, и отводить их в слив 21, при этом добиваясь увеличения срока службы обратноосмотической мембраны и качества очистки воды. Этот процесс, в свою очередь, приводит к образованию «концентрата». Его объем постоянно регулируется при помощи постоянного слива через ограничитель 22 потока или при помощи соленоидного клапана 23 (в случае аварийной ситуации и при промывке). Обратный клапан 25 ограничивает циркуляцию концентрата и предотвращает попадание его в какие-либо другие функциональные блоки.
Пермеат, проходя через обратный клапан 11, накапливается в гидроаккумуляторе 12, давление измеряется при помощи датчика давления 13. Соленоидные клапаны 32 и 24 участвуют в сервисных промывках или при необходимости сброса давления в системе в случае возникновения аварийной ситуации. Обратный клапан 33 ограничивает доступ жидкости, еще не прошедшей очистку, к остальной части магистрали. Пермеат проходит еще один этап ультрафиолетовой стерилизации в блоке 15. При достижении необходимого уровня давления (датчик 13) включается второй насос 16. Его работа контролируется датчиком давления 18. Как только необходимый уровень давления достигнут, открывается соленоидный клапан 19 и происходит заполнение магистрали подготовленной водой. На ответвлении магистрали располагается распыляющая форсунка 2, которая разбивает воду на микрокапли. Размер капель в несколько микрон позволяет моментально производить увлажнение воздуха. Как только заданный уровень влажности достигнут, соленоидный клапан 19 перекрывает подачу воды.
Соленоидный клапан 31 выполняет функцию сброса давления из магистрали увлажнения и вода попадает в слив 21.
Установленный после обратноосмотической мембраны и включаемый контроллером управления установкой второй блок 15 ультрафиолетовой стерилизации стерилизует пермеат, находившийся в накопительном резервуаре (гидроаккумуляторе 12), при этом он максимально снижает риск развития микрофлоры.
Поскольку для разных типов обратноосмотических мембран при изменении температуры фильтруемой воды в диапазоне 10-25°C их производительность может изменяться на 20-50%, применение датчиков давления воды, проходящей через обратноосмотический блок 10, обеспечивает объективный контроль режимов его работы.
Эффективность использования мембраны обратного осмоса и увеличение срока ее службы до замены обеспечивается применением:
- рециркуляции пермеата, которая позволяет не только снизить засаливание мембраны за счет частичного повторного потока пермеата через мембрану, но и обеспечить получение пермеата с высокой степенью очистки с учетом качества исходной воды;
- блока 5 предварительной очистки воды,
- модуля умягчения воды с гидроаккумулятором 28, наполненным антискалантом, установленным непосредственно перед обратноосмотическим блоком 10, снижающего выпадение карбоната и сульфата кальция, гидроксида магния и силикатов кальция на мембране и стимулирующего их вывод в составе концентрата в дренаж.
Совокупность решений, определяемых изобретением расширяет функциональные возможности устройства автоматизированного увлажнения воздуха, обеспечивает повышение качества очистки воды и за счет меньшей удельной стоимости получаемого пермеата определяет его более высокие экономические показатели.