ВОДООЧИСТИТЕЛЬ
WATER TREATMENT PLANT

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды.
Известно устройство для очистки воды, включающее расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола и зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда (FR 2858607 A1, 11.02.2005).
Недостатком таких устройств является недостаточно качественная очистка воды, связанная с технологической сложностью осуществления процесса охлаждения и нагрева.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является водоочиститель для получения талой питьевой воды, который включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды в виде роликов с зубчатыми поверхностями, входящими в зацепление с замороженным стержнем через прорези в сосуде и расположенными по периметру продольного сосуда, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью (патент RU №2312817, C02F 1/22, БИ №35, 2007).
Недостатком известного водоочистителя является низкая производительность из-за конструктивного несовершенства приводного устройства перемещения стержня замороженной воды, выполненного в виде роликов с зубчатыми поверхностями (зубья имеют плохой контакт со стержнем замороженной воды, в связи с чем происходит проскальзывание льда при его сдвиге роликом и стержень не смещается), что снижает производительность известного водоочистителя.
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в повышении надежности контакта зубчатых поверхностей роликов со стержнем замороженной воды.
Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, состоит в повышении производительности.
Указанный технический результат достигается тем, что в водоочистителе для получения талой питьевой воды, который включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды в виде роликов с зубчатыми поверхностями, входящими в зацепление с замороженным стержнем через прорези в сосуде и расположенными по периметру продольного сосуда, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью, согласно изобретению ролики с зубчатыми поверхностями оборудованы вибраторами с электроприводом, которые связаны с осями роликов посредством штанг.
Оборудование роликов с зубчатыми поверхностями вибраторами с электроприводом, которые связаны с осями роликов посредством штанг, повышает производительность водоочистителя за счет надежного взаимодействия зубчатых поверхностей роликов под действием вибрации с замороженным стержнем, что позволяет увеличить скорость его перемещения относительно продольного сосуда.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
На нем приведена схема работы водоочистителя с основными элементами конструкции устройства.
Водоочиститель содержит продольный сосуд 1 из нержавеющего материала, в зоне замораживания воды которого установлена кольцевая морозильная камера 2, 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. В зоне вытеснения примесей размещено разобщающее устройство в виде трубы 6, которая на входе имеет режущую часть 7, а на выходе - выходной патрубок 8 для удаления примесей в канализацию 9. В зоне перехода воды из твердого состояния в жидкое расположен кольцевой нагревательный элемент 10. Для вывода талой воды имеется патрубок 11, напротив которого расположены емкости 12 для сбора готового продукта. Ролики 4 с зубчатыми поверхностями оборудованы вибраторами с электроприводом (известной конструкции), которые связаны с осями роликов 4 посредством штанг 13. Для подачи воды в водоочиститель используют регулятор 14.
Принцип работы устройства заключается в непрерывном производстве талой воды по временной и температурной схеме, повторяющей процесс образования талой воды в природе.
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 межкристаллических промежутков и сосредоточиться 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. Отделенные примеси по выходному патрубку 8 поступают в канализацию 9. После освобождения замороженного стержня 3 от центральной части он надвигается на кольцевой нагревательный элемент 10, что позволяет производить размораживание льда с образованием активной питьевой воды, имеющей структуру, сходную со строением талой воды. По патрубку 11 талая вода поступает в емкости 12. Для подачи необходимого количества воды в водоочиститель используют регулятор 14.
Ролики 4 с зубчатыми поверхностями посредством вибраторов с электроприводом, которые связаны с осями роликов 4 с помощью штанг 13, независимо от состояния поверхности стержня замороженной воды, гарантированно обеспечивают надвижение его на режущую часть 7, за счет вибровоздействия на поверхность льда. Режим работы вибраторов зависит от габаритных размеров и производительности водоочистителя и устанавливается экспериментально (частота и амплитуда колебаний).
Процентное соотношение массы получаемой талой воды к общей массе воды составляет 55-76%, а весь процесс от начала загрузки сырой воды и выхода этой воды в виде талой занимает не менее 10-12 часов.
Предлагаемая конструкция водоочистителя позволяет повысить производительность за счет надежного перемещения замороженного стержня и непрерывности процесса получения талой воды.