УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к устройствам для очистки жидкости от примесей, в частности для очистки воды от загрязнений путем ее фильтрации через керамические фильтры.
Известно устройство для очистки жидкостей от примесей, в частности очистки воды путем фильтрации через трубчатые керамические фильтры. Устройство содержит корпус, в котором установлены соосно, трубчатые элементы с наружным фильтрующим слоем, укрепленные в трубной решетке, патрубки для подачи очищаемой жидкости и для отвода концентрата и фильтрата, причем полости трубчатых элементов с наружным фильтрующим слоем сообщены с патрубком для отвода фильтрата. По оси корпуса установлена центральная труба с отверстиями в стенках, соединенная с патрубком для подвода очищаемой жидкости и с патрубком для отвода концентрата, центральная труба с отверстиями окружена цилиндрическими дренажными элементами. Пространство между центральной трубой с отверстиями и трубчатыми фильтрующими элементами заполнено инертными частицами или гранулами, объем которых не превышает 60% свободного внутреннего объема корпуса (см. патент РФ №2063785, В01Д 29/00; В01Д 29/::, 1996 г.). Недостатком известного устройства является то, что находящиеся в свободном объеме корпуса инертные частицы или гранулы, предназначены для очистки внешней поверхности фильтрующих трубчатых элементов фактически не выполняют свою функцию. По этой причине в производимой и продаваемой патентовладельцами системе эти частицы отсутствуют.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для очистки жидкости, содержащее корпус с гидролиниями для подачи и/или отвода жидкости и для отвода фильтрата и концентрата, соосно расположенные в корпусе трубчатые элементы с наружным фильтрующим слоем, закрепленные в трубной решетке, осевую опорную трубу с отверстиями, сообщенную с гидролинией подачи исходной жидкости и гидролиний для отвода концентрата, причем выходы трубчатых элементов, закрепленные в трубной решетке сообщены с гидролинией для отвода фильтрата, цилиндрические дренажные элементы и расположенные между ними инертные частицы или гранулы, объем которых не превышает 60% свободного внутреннего объема корпуса (см.патент РФ №2102127, В01Д 63/06; В01Д 63/10; В01Д063/00; В01Д 25/00, 1998 г.)
Недостатками данного технического решения, принятый за прототип, является недостаточная эффективность очистки внешних поверхностей трубчатых фильтрующих элементов от загрязнений. Это снижает срок полезной службы устройства.
Задача полезной модели состояла в создании такого устройства для очистки жидкости, в котором обеспечивается эффективная самоочистка внешних поверхностей трубчатых фильтрующих элементов от загрязнений.
Указанная задача решается тем, что предложено устройство для очистки жидкости, преимущественно, водопроводной воды, содержащее корпус с гидролиниями для подачи исходной жидкости и для отвода фильтрата и концентрата, соосно расположенные в корпусе трубчатые элементы с наружным фильтрующим слоем, закрепленные в трубной решетке, осевую опорную трубу с отверстиями, сообщенную с гидролинией для подачи исходной жидкости и с гидролинией для отвода концентрата, и средства для очистки наружной поверхности фильтрующих элементов, в котором согласно полезной модели средства для очистки наружной поверхности фильтрующих элементов выполнены в виде ершиков, имеющих цилиндрическую поверхность, на которой закреплены равномерно распределенные по длине щетинки, причем ершики установлены в зазорах между трубчатыми фильтрующими элементами, а также между фильтрующими элементами и корпусом и совершают возвратно-поступательное перемещение под действием потока очищаемой жидкости.
Другим отличием устройства является то, что ершики имеют центральный металлический стержень с резьбой, на который навинчены цилиндрические секции, между торцами которых зажаты основания щетинок, причем крайняя по отношению ко входу очищаемой жидкости секция снабжена лопатками, установленными под углом к потоку очищаемой жидкости.
Еще одним отличием устройства является то, что в нижней части корпуса имеется боковой патрубок для вывода очищаемой воды, соединенный с гидролинией для отвода концентрата через трехходовой двухпозиционный кран, в одном положении которого по гидролинии для отвода концентрата течет концентрат, а в другом положении гидролиния для отвода концентрата перекрыта, а через кран течет очищаемая жидкость.
Благодаря отмеченным выше особенностям выполнения устройства обеспечивается технический результат, который состоит в том, что в устройстве обеспечивается очистка внешних поверхностей трубчатых фильтрующих элементов за счет возвратно-поступательного перемещения ершиков в зазорах между фильтрующими элементами, при этом ершики под действием потока очищаемой жидкости совершают вращательное движение.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На рис.1 изображено предлагаемое устройство с частичным продольным разрезом в рабочем положении, когда по гидролинии для отвода концентрата течет концентрат.
На рис.2 изображено положение крана - переключателя истоков, при котором на слив идет неочищенная жидкость (вода).
На рис.3 изображено устройство с частичным поперечным разрезом. На рис.4 изображено крепление лопаток на ершике. На рис.5 изображено средство для крепления щетинок на ершике.
Устройство содержит корпус 1, в котором соосно установлены трубчатые элементы 2 с наружным фильтрующим слоем. Одни (верхние) концы трубчатых элементов 2 герметично закреплены в трубной решетке 3. Другие (противоположные) концы трубчатых элементов 2 закреплены в слое 4 эластичного герметизирующего материала, например, силикона, размещенном в кольцевом цилиндрическом поддоне 5, установленном на опорах 6 основания 7 корпуса 1. Корпус 1 снабжен крышкой 8, герметично соединенной с трубной решеткой 3. По оси корпуса установлена осевая опорная труба 9, с отверстиями 10, соединенная с патрубком 11 для подвода очищаемой жидкости и патрубком 12 для отвода концентрата, связанным с гидролинией 13 для вывода концентрата. Внутренние объемы трубчатых фильтрующих элементов 2 соединены со свободным пространством 14 между крышкой 8 и трубной решеткой 3, которое соединено с патрубком 15 для отвода фильтрата (очищенной от примесей питьевой воды), соединенным с гидролинией 16 для отвода фильтрата, в котором установлен запорный кран 17. В патрубке 11 для подвода очищаемой жидкости (водопроводной воды) выполнено боковое отверстие 18, соединенное с пространством между поддоном 5 и основанием 7 корпуса 1, которое соединено с боковым патрубком 19, связанным с гидролинией 20 для отвода очищаемой воды. В пересечении гидролинии 20 для отвода очищаемой воды и гидролинии 13 для отвода концентрата установлен трехходовой поворотный кран 21, соединенный с патрубком 22 для слива непитьевой воды, используемой, например, для мытья посуды. В зазорах 23 между трубчатыми элементами 2 установлены ершики 24, имеющую цилиндрическую поверхность, на которой закреплены равномерно распределенные по длине щетинки 25 из полимерного материала. Ершики 24 имеют центральный металлический стержень 26 с резьбой, на который навинчены цилиндрические полимерные секции 27, между торцами которых зажаты основания 28 (фиги), щетинок 25. Крайняя по отношению ко входу очищаемой жидкости секция 29 снабжена лопатками 30, установленными под углом к потоку очищаемой жидкости (воды). Этим обеспечивается не только возвратно - поступательное, но и вращательное движение ершиков 24, что повышает эффективность очистки внешних поверхностей трубчатых фильтрующих элементов 2 от загрязнений, которые накапливаются на их поверхности при работе фильтра.
Устройство работает следующим образом:
Очищаемую жидкость (водопроводную воду) подают под напором по патрубку 11 в осевую опорную трубу 9, из которой она через отверстия 10 и 18 поступает внутрь объема корпуса 1. Под действием перепада давления вода фильтруется через внешние фильтрующие поверхности трубчатых элементов 2 и очищенный фильтрат поступает внутрь их объема. Далее фильтрат через внутреннее пространство 14 под крышкой 8 поступает в патрубок 15 для отвода фильтрата, а через него в гидролинию 16 через открытый кран 17 поступает к потребителю очищенной питьевой воды. Поступившая в осевую опорную трубу 9 очищаемая вода разделяется на два потока. Один поток поступает в трубу 9 и через отверстие 10 в нижней ее части переходит во внутренний объем корпуса 1 и, фильтруясь через внешние поверхности трубчатых элементов 2, очищается от примесей (твердых частиц, микроорганизмов и т.п.). Второй поток очищаемой воды через боковое отверстие 18 проходит под поддоном 5 и через боковые зазоры между поддоном 5 и корпусом 1 устройства также поступает во внутренний объем корпуса 1 и фильтруется через внешние поверхности трубчатых элементов 2. При этом кран 21 находится в таком положении, при котором гидролиния 20 перекрыта, а гидролиния 13 открыта для прохождения концентрата, (показано на рис.1 стрелками). Оба потока очищаемой воды работают на подъем ершиков 24 и их вращение при взаимодействии с лопатками 30 этих ершиков. В верхней части внутреннего объема корпуса 1 оба потока объединяются через отверстия 10 в верхней части осевой опорной трубы 9 поступают в патрубок 12 и из него в гидролинию 13 и через открытый кран 21 поток концентрата поступает к потребителю непитьевой воды, которая может быть использована, например, для мытья посуды.
Периодически кран 21 переводится в такое положение (показано на рис.2), при котором гидролиния 13 перекрывается, а открывается гидролиния 20 по которой в патрубок 22 через кран 21 поступает неочищенная вода, которая также может быть использована для технических целей. При этом ершики 24 под действием сил тяжести опускаются на дно корпуса 1, производя дополнительную очистку внешних поверхностей трубчатых фильтрующих элементов 2. Возвратно-поступательное перемещение ершиков 24 осуществляется путем многократного перемещения крана 24 из положения, изображенном на рис.1 в положении, изображенное на рис.2.