Устройство для обработки жидкости

 

Изобретение относится к используемым в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения, в пищевой, химической, медицинской, биологической и т.д. областях промышленности. Технический результат заключается в упрощении конструкции блока управления потоком. Устройство содержит по меньшей мере две емкости с гранулированным материалом, каждая из которых имеет входной и выходной патрубки, и блок управления потоком жидкости с подводящим патрубком, отводящим патрубком и дренажным патрубком. Блок управления потоком жидкости выполнен в виде входного и выходного трехходовых распределителей на каждую емкость с гранулированным материалом, причем входные линии входных распределителей соединены между собой и подключены к подводящему патрубку, выходная линия каждого из входных распределителей соединена с входным патрубком одной из емкостей с гранулированным материалом, а дренажные линии входных распределителей соединены между собой и подключены к дренажному патрубку. При этом входная линия каждого из выходных распределителей соединена с выходным патрубком одной из емкостей, выходные линии выходных распределителей соединены между собой и подключены к отводящему патрубку, а дренажные линии выходных распределителей подключены к дренажному патрубку. Частные случаи выполнения устройства развиваются в зависимых пунктах. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области обработки жидкостей и может быть использовано в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения коммунального хозяйства и водоснабжения индивидуальных зданий, в пищевой, химической, медицинской, биологической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для очистки воды, содержащее емкости с фильтрующим материалом, каждая из которых имеет входной патрубок для подвода неочищенной воды и выходной патрубок для отвода очищенной воды к потребителю, а также патрубок для отвода концентрата, систему запорной и распределительной арматуры и соединительные линии (патент RU 2109688 С1, МПК Кл.6 С 02 F 1/00, 9/00, опубликован 27.04.98, бюл. 12).

Недостатком данного устройства является необходимость подвода дополнительной энергии на промывку и регенерацию фильтрующих элементов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для обработки жидкости, содержащее по меньшей мере две емкости с гранулированным материалом, каждая из которых имеет входной и выходной патрубки, и блок управления потоком жидкости с подводящим патрубком, отводящим патрубком и дренажным патрубком (пат. US 5073255, МПК Кл. С 02 F 1/42, опубликовано 17.12.91).

Недостатком данного устройства является сложная конструкция блока управления потоком жидкости и регенерирующего раствора.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в создании несложного в конструктивном исполнении устройства, позволяющего бесперебойно снабжать потребителей обработанной жидкостью, например очищенной водой.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в упрощении конструкции блока управления потоком жидкости при сохранении всех выполняемых им функций по обеспечению бесперебойной подачи обработанной жидкости потребителю.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для обработки жидкости, содержащем по меньшей мере две емкости с гранулированным материалом, каждая из которых имеет входной и выходной патрубки, и блок управления потоком жидкости с подводящим патрубком, отводящим патрубком и дренажным патрубком, блок управления потоком жидкости выполнен в виде входного и выходного трехходовых распределителей на каждую емкость с гранулированным материалом, причем входные линии входных распределителей соединены между собой и подключены к подводящему патрубку, выходная линия каждого из входных распределителей соединена с входным патрубком одной из емкостей с гранулированным материалом, а дренажные линии входных распределителей соединены между собой и подключены к дренажному патрубку, при этом входная линия каждого из выходных распределителей соединена с выходным патрубком одной из емкостей, выходные линии выходных распределителей соединены между собой и подключены к отводящему патрубку, а дренажные линии выходных распределителей подключены к дренажному патрубку.

В данную совокупность включены все признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения указанного технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

В частных случаях выполнения и использования изобретение характеризуется следующими признаками: в качестве гранулированного материала используются материалы, не требующие периодической химической регенерации, например активированный уголь или крупнозернистый кварцевый песок.

Трехходовые распределители выполнены в одном корпусе.

Корпус выполнен или из керамики, или из пластика, или из коррозионно-стойкого металла, или сплава, или из композитного материала.

Распределяющие элементы трехходовых распределителей выполнены или из керамики, или из пластика, или из коррозионно-стойкого металла или сплава, или из композитного материала.

Трехходовые распределители выполнены золотниковыми, или крановыми, или клапанными.

Устройство поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена его схема, в которой использованы четыре емкости с гранулированным материалом; положение распределяющих элементов трехходовых распределителей соответствует режиму обработки жидкости, например очистки и подачи ее потребителю; на фиг. 2 - то же, но положение распределяющих элементов трехходовых распределителей соответствует режиму интенсивной обратной промывки гранулированного материала во второй емкости; на фиг. 3 - то же, но положение распределяющих элементов трехходовых распределителей соответствует режиму прямой промывки гранулированного материала во второй емкости.

Устройство для обработки жидкости содержит емкости 1 с гранулированным материалом и блок управления потоком жидкости и регенерирующего раствора.

Каждая емкость 1 с гранулированным материалом имеет входной патрубок 2 для подачи необработанной жидкости и выходной патрубок 3 для отвода обработанной жидкости для потребления. В качестве гранулированного материала могут быть использованы материалы, не требующие периодической химической регенерации, например активированный уголь или крупнозернистый кварцевый песок Минимальное количество емкостей 1 с гранулированным материалом, которое может обеспечить бесперебойное снабжение потребителя обработанной жидкостью, - две. Максимальное количество емкостей 1 с гранулированным материалом устанавливается в зависимости от их объема, требуемого количества обработанной жидкости, бесперебойно подаваемой потребителю, объема помещения, в котором размещается устройство, а также от возможностей использования грузоподъемной техники при монтаже устройства.

Блок управления потоком жидкости и регенерирующего раствора, выполненный в виде входного 4 и выходного 5 трехходовых распределителей на каждую емкость 1 с гранулированным материалом, снабжен подводящим патрубком 6, отводящим патрубком 7 и дренажным патрубком 8. Трехходовые распределители могут быть выполнены или золотниковыми, или крановыми, или клапанными.

Предпочтительно, чтобы все трехходовые распределители были выполнены в едином корпусе, который, в свою очередь, может быть изготовлен из любого коррозионно-стойкого материала, например из керамики, или из пластика, или из коррозионно-стойкого металла или сплава, или из композитного материала. Распределяющие элементы трехходовых распределителей также могут быть выполнены из любого коррозионно-стойкого материала, например из керамики, или из пластика, или из коррозионно-стойкого металла или сплава, или из композитного материала.

Привод, обеспечивающий перемещение распределяющих элементов для управления потоком жидкости, может быть электрическим, или гидравлическим, или механическим, или представлять собой комбинацию из перечисленных.

Устройство для обработки жидкости имеет следующие соединения составляющих его элементов. Входные линии входных распределителей 4 соединены между собой и подключены к подводящему патрубку 6. Выходная линия каждого из входных распределителей 4 соединена с входным патрубком 2 одной из емкостей 1 с гранулированным материалом. Дренажные линии входных распределителей 4 соединены между собой и подключены к дренажному патрубку 8.

При этом входная линия каждого из выходных распределителей 5 соединена с выходным патрубком 3 одной из емкостей 1 с гранулированным материалом. Выходные линии выходных распределителей 5 соединены между собой и подключены к отводящему патрубку 7, а дренажные линии выходных распределителей 5 подключены к дренажному патрубку 8.

Устройство для обработки жидкости работает следующим образом. В режиме, когда входные линии всех входных распределителей 4 посредством переключения распределяющих элементов соединены с их выходными линиями, а все входные линии всех выходных распределителей 5 соединены с их выходными линиями, во все емкости 1 с гранулированным материалом подается необработанная жидкость, например неочищенная питьевая вода, где происходит ее обработка с накоплением примесей на гранулированном материале. По соединенным выходным линиям выходных распределителей 5 через отводящий патрубок 7 обработанная жидкость поступает к потребителю.

Для обеспечения интенсивной обратной промывки гранулированного материала выходная линия входного распределителя 4 емкости 1, гранулированный материал которой необходимо промыть, соединяется посредством переключающего элемента с его дренажной линией.

Поскольку остальные емкости 1 работают в режиме обработки жидкости, обработанная жидкость через патрубок для подключения к внешнему потоку поступает в выходную линию выходного распределителя 5, затем в его входную линию и обратным потоком проходит через емкость 1 с промываемым гранулированным материалом. После чего, через соединенные выходную и дренажную линии входного распределителя 4, поступает в дренажный патрубок 8 и сливается в канализацию.

Указанный режим позволяет разрыхлить в емкости 1 гранулированный материал, уплотнившийся в результате длительного одностороннего пропускания через него обрабатываемой жидкости.

Для обеспечения прямой промывки, которую наиболее целесообразно производить после окончания обратной промывки, соединяют входную линию входного распределителя 4 с его выходной линией, а входную линию выходного распределителя 5 с его дренажной линией и производят прямую промывку гранулированного материала. Промывочная вода при этом через дренажную линию выходного распределителя 5 поступает к дренажному патрубку 8 и через него сливается в канализацию.

Возвращение емкости 1 в режим обработки жидкости производится переключением распределяющих элементов входного распределителя 4 и выходного распределителя 5 на соединение их входных линий с выходными.

Алгоритм работы распределителей может задаваться системой автоматического управления, которая может работать по сигналам датчиков расхода жидкости или датчиков времени работы устройства или других датчиков.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки жидкости, содержащее, по меньшей мере, две емкости с гранулированным материалом, каждая из которых имеет входной и выходной патрубки, и блок управления потоком жидкости с подводящим патрубком, отводящим патрубком и дренажным патрубком, отличающееся тем, что блок управления потоком жидкости выполнен в виде входного и выходного трехходовых распределителей на каждую емкость с гранулированным материалом, причем входные линии входных распределителей соединены между собой и подключены к подводящему патрубку, выходная линия каждого из входных распределителей соединена с входным патрубком одной из емкостей с гранулированным материалом, а дренажные линии входных распределителей соединены между собой и подключены к дренажному патрубку, при этом входная линия каждого из выходных распределителей соединена с выходным патрубком одной из емкостей, выходные линии выходных распределителей соединены между собой и подключены к отводящему патрубку, а дренажные линии выходных распределителей подключены к дренажному патрубку.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве гранулированного материала используются материалы, не требующие периодической регенерации, например активированный уголь или крупнозернистый песок.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трехходовые распределители выполнены в одном корпусе.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что корпус выполнен или из керамики, или из пластика, или из коррозионно-стойкого металла, или сплава, или из композитного материала.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что распределяющие элементы трехходовых распределителей выполнены или из керамики, или из пластика, или из коррозионно-стойкого металла или сплава, или из композитного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3