Устройство для очистки питьевых и сточных вод
Владельцы патента RU 2750166:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) (RU)
Изобретение относится к устройствам обработки воды и водных растворов для питьевого и технологического водоснабжения, также может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности на объектах, не имеющих возможности подключиться к централизованным системам водоподготовки. Устройство снабжено: гидроаккумулятором, внутри которого расположены датчик давления жидкости и запорный клапан, датчиком уровня жидкости, располагающимся в камере для протекания очищаемой жидкости, подводящим электромагнитным клапаном. Вход подводящего электромагнитного клапана соединен с источником жидкости, а выход - с входом модуля первичного контроля качества жидкости. Вход гидроаккумулятора располагается на выходе модуля вторичного контроля качества жидкости. Вход отводящего электромагнитного клапана соединен с первым выходом гидроаккумулятора, а выход - с потребителем. Вход электромагнитного клапана контура повторной обработки соединен со вторым выходом гидроаккумулятора, а выход - с входом в байпас. Выход байпаса соединен со вторым входом камеры для протекания очищаемой жидкости. Модуль управления на основании данных от модулей первичного и вторичного контроля качества жидкости и соответственно датчика уровня жидкости, датчика давления жидкости передает сигнал об открытии подводящему электромагнитному клапану, или отводящему электромагнитному клапану, или электромагнитному клапану контура повторной обработки в зависимости от полученных данных, а также источнику импульсов электрического тока высокого напряжения. Изобретение позволяет обеспечить автоматизированное управление технологическими процессами очистки питьевых и сточных вод. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам подготовки воды для питьевого и технологического водоснабжения и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности, на объектах не имеющих возможности подключиться к централизованным системам водоподготовки.
Известно устройство для обеззараживания воды высоковольтным электрическим разрядом, содержащее камеру для обрабатываемой воды, высоковольтный и заземленный электроды, размещенные в камере, источник высоковольтного напряжения с накопительным конденсатором, формирующим импульсы электрического тока постоянной полярности, блок управления частотой электрических импульсов (патент РФ № 224688, МПК C02АF 1/48, опубл. бюл. № 18, 1983).
Недостатком известного устройства является отсутствие контроля результатов реализуемой очистки, возможности оперативно изменять параметры режимов обработки жидкостей, отсутствие гидроаккумулятора для создания давления в системе, отсутствие автоматического управления подачей и сливом обрабатываемой жидкости.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для подготовки воды для питьевого и технологического водоснабжения, содержащее модуль контроля качества жидкости на подводящем и отводящем фланцах камеры, модуль управления, байпас, проходной насос и два электромагнитных клапана (патент РФ № 2714065, МПК С02F 1/48, опубл. бюл. № 5, 2019).
Недостатком известного устройства является наличие проходного насоса, который неконтролируемо прокачивает жидкость по системе труб, что увеличивает энергетические затраты и увеличивает время обработки, отсутствие гидроаккумулятора для движения жидкости в системе, отсутствие автоматического управления подачей и сливом обрабатываемой жидкости.
Задачей предлагаемого изобретения являются сокращение стоимости процессов при выполнении технологических операций очистки питьевых и сточных вод, улучшение результирующих показателей качества очистки жидкостей, автоматизированное управление технологическими операциями очистки питьевых и сточных вод.
В результате использования предлагаемого изобретения повышается эффективность и производительность процесса очистки питьевых и сточных вод, улучшаются результирующие показатели качества очистки жидкостей за счет того, что используется гидроаккумулятор создающий, давление достаточное для движения жидкости в системе и введением в систему датчиков уровня и давления жидкости, сигнал с которых передается в модуль управления, который в свою очередь управляет открытием и закрытием электромагнитных клапанов, это все позволяет лучше контролировать процесс и автоматизировать управление технологическими операциями очистки питьевых и сточных вод.
Вышеуказанный результат достигается тем, что предлагаемое устройство для очистки питьевых и сточных вод, содержащее камеру для протекания очищаемой жидкости, внутри которой расположены одна или несколько пар изолированных от трубопровода высоковольтных электродов, модуль управления, источник импульсов электрического тока высокого напряжения, модули контроля жидкости, два электромагнитных клапана, байпас, согласно изобретению, устройство снабжено гидроаккумулятором с расположенными внутри запорным клапаном и датчиком давления жидкости, датчиком уровня жидкости располагающимся в камере для протекания очищаемой жидкости, подводящим электромагнитным клапаном, при этом вход подводящего электромагнитного клапана соединен с источником жидкости, а выход со входом модуля первичного контроля качества жидкости, вход гидроаккумулятора располагается на выходе модуля вторичного контроля качества жидкости, а на выходах гидроакумулятора находятся отводящий электромагнитный клапан, вход которого соединен с первым выходом гидроаккумулятора, а выход с потребителем, электромагнитный клапан контура повторной обработки, вход которого соединен со вторым выходом гидроаккумулятора, а выход со входом в байпас, выход байпаса соединен со вторым входом камеры для протекания очищаемой жидкости, при этом модуль управления получает сигнал от модулей первичного и вторичного контроля качества жидкости и соответственно, датчика уровня жидкости, датчика давления жидкости и передает сигнал подводящему электромагнитному клапану, отводящему электромагнитному клапану и электромагнитному клапану контура повторной обработки в зависимости от полученных данных, а также источнику импульсов электрического тока высокого напряжения.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема устройства для очистки питьевых и сточных вод.
Устройство очистки питьевых и сточных вод содержит камеру для протекания очищаемой жидкости 1, подводящий электромагнитный клапан 2, модуль первичного контроля качества жидкости 3 на первом входе камеры 1, модуль управления 4, датчик уровня жидкости 5, источник импульсов электрического тока высокого напряжения 6, одну или несколько пар изолированных от камеры 1 высоковольтных электродов 7, модуль вторичного контроля качества жидкости 8 на выходе из камеры 1, запорный клапан 9, гидроаккумулятор 10, датчик давления жидкости 11, электромагнитный клапан контура повторной обработки 12, отводящий электромагнитный клапан 13, байпас 14.
Вход подводящего электромагнитного клапана 2 соединен с источником жидкости, а выход со входом модуля первичного контроля качества жидкости 3. Внутри камеры для протекания очищаемой жидкости 1 расположены датчик уровня жидкости 5 и одна или несколько пар изолированных от камеры 1 высоковольтных электродов 7. Вход гидроаккумулятора 10 располагается на выходе модуля вторичного контроля качества жидкости 8. Внутри гидроаккумулятора 10 расположены запорный клапан 9 и датчик давления 11. Электромагнитный клапан контура повторной обработки 12, вход которого соединен со вторым выходом гидроаккумулятора 10, а выход со входом в байпас 14, выход байпаса 14 соединен со вторым входом камеры 1. Отводящий электромагнитный клапан 13 вход которого соединен с первым выходом гидроаккумулятора 10, а выход с потребителем. Модуль управления 4 получает сигнал от модулей первичного и вторичного контроля качества жидкости 3 и 8 соответственно, датчика уровня жидкости 5, датчика давления жидкости 11 и передает сигнал электромагнитным клапанам 2, 12 и 13, а также источнику импульсов электрического тока высокого напряжения 6, выход которого соединен со входом одной или нескольких пар высоковольтных электродов 7.
Устройство очистки питьевых и сточных вод работает следующим образом.
В начале реализации технологического процесса очистки питьевых и сточных вод очищаемая жидкость поступает в камеру 1 через изначально открытый подводящий электромагнитный клапан 2 и модуль первичного контроля качества жидкости 3. Модуль первичного контроля качества 3 исследует состав поступающей жидкости и передает результаты исследования в модуль управления 4. Модуль управления 4, получив сигнал с датчика уровня жидкости 5, находящегося в камере 1, о заполнении системы, передает сигнал о закрытии подводящего электромагнитного клапана 2, после чего на основе полученных данных с модуля первичного контроля качества жидкости 3 задает режим обработки источнику импульсов тока высокого напряжения 6. Источник импульсов тока высокого напряжения 6 вырабатывает импульсы электрического тока высокого напряжения, которые поступают на высоковольтные электроды 7. Между разнополярными электродами 7 под действием источника импульсов электрического тока высокого напряжения 6 возникают разряды, которые очищают жидкость внутри камеры 1 от ненужных примесей, загрязнений, также посредством последовательных разрядов между электродами 7 жидкость перемещается через модуль вторичного контроля качества жидкости 8 и запорный клапан 9, который способствует накоплению и повышению давления в гидроаккумуляторе 10. В гидроаккумуляторе 10 установлены запорный клапан 9 и датчик давления жидкости 11, который передает данные в модуль управления 4. Проходящая через модуль вторичного контроля качества 8 жидкость анализируется и данные передаются модулю управления 4. Модуль управления 4 на основе данных полученных от датчика давления жидкости 11 о достижении порогового значения давления и модуля вторичного контроля качества жидкости 8, дает команду на открытие одного из электромагнитных клапанов 12 или 13. Если результаты очистки не удовлетворяют предъявленным технологическим требованиям, то модуль управления 4 подает сигнал на открытие электромагнитного клапана контура повторной обработки 12, и очищаемая жидкость через байпас 14 поступает в камеру 1, где снова подвергается обработки с измененными параметрами импульсов, которые в свою очередь скорректировал модуль управления 4. Если же результаты очистки удовлетворяют предъявленным технологическим требованиям, то модуль управления 4 подает сигнал на открытие отводящего электромагнитного клапана 13 и очищенная жидкость поступает потребителю, а также сигнал подается на открытие подводящего электромагнитного клапана 2 и неочищенная жидкость поступает в систему.
Предлагаемое изобретение обеспечит автоматизированное управление технологическими процессами очистки питьевых и сточных вод, а также повышение качества очистки и сокращение её себестоимости.
Устройство для очистки питьевых и сточных вод, содержащее камеру для протекания очищаемой жидкости, внутри которой установлены одна или несколько пар изолированных от трубопровода высоковольтных электродов, модуль управления, источник импульсов электрического тока высокого напряжения, модули контроля жидкости, два электромагнитных клапана, байпас, отличающееся тем, что снабжено гидроаккумулятором, внутри которого расположены датчик давления жидкости и запорный клапан, датчиком уровня жидкости, располагающимся в камере для протекания очищаемой жидкости, подводящим электромагнитным клапаном, при этом вход подводящего электромагнитного клапана соединен с источником жидкости, а выход - с входом модуля первичного контроля качества жидкости, вход гидроаккумулятора располагается на выходе модуля вторичного контроля качества жидкости, а на выходах гидроакумулятора находятся отводящий электромагнитный клапан, вход которого соединен с первым выходом гидроаккумулятора, а выход - с потребителем, электромагнитный клапан контура повторной обработки, вход которого соединен со вторым выходом гидроаккумулятора, а выход - с входом в байпас, выход байпаса соединен со вторым входом камеры для протекания очищаемой жидкости, при этом модуль управления получает сигнал от модулей первичного и вторичного контроля качества жидкости и соответственно датчика уровня жидкости, датчика давления жидкости и передает сигнал подводящему электромагнитному клапану, отводящему электромагнитному клапану и электромагнитному клапану контура повторной обработки в зависимости от полученных данных, а также источнику импульсов электрического тока высокого напряжения.
