RU2075446C1

RU2075446C1 - Water purification apparatus

Info

Publication number: RU2075446C1
Application number: RU95107313A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Шмаков; Н.А. Кириллов; А.Н. Комов; Г.Я. Макагон; С.М. Лашова; Л.В. Тверитин
Original assignee: Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина; Малое предприятие "Аквапор"
Priority date: 1995-05-05
Filing date: 1995-05-05
Publication date: 1997-03-20
Also published as: RU95107313A

Abstract

FIELD: water treatment practice. SUBSTANCE: apparatus comprises cylindrical body, inlet and outlet branch pipes, guide plates forming water flow, multi-layer sorptive charge, individual layers of which are separated from one another by spacer plates with openings made in form of hollow diaphragm. Side wall of diaphragm contacts inner surface of cylindrical body and is provided with recess adapted to receive O-ring seal. Layer spacer can be made in form of ring having on its outer periphery recess adapted to receive O-ring seal, while its inner edge has grooves into which perforated plates are inserted. Layer spacer can be formed by two perforated plates, between which is provided barrier with recess adapted to receive O-ring seal. To ensure water flow throughout entire apparatus, total surface area of perforations formed in upper plate of diaphragm is less than total surface area of perforations in lower plate. EFFECT: effective water purification from various impurities, more uniform water flow distribution through entire volume of filtering material, improved hydrodynamic properties. 4 cl, 5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области водоочистки, в частности к устройствам для очистки воды, а конкретно относится к аппаратам, в которых, пропуская воду последовательно через различные материалы, возможно удалить из нее различные примеси. The present invention relates to the field of water treatment, in particular to devices for water purification, and specifically relates to apparatuses in which, by passing water sequentially through various materials, it is possible to remove various impurities from it.

Ближайшим аналогом предлагаемого устройства выбрано устройство для очистки воды, в котором разделители многослойной загрузки выполнены в виде перфорированных фильтров-дисков, установленных на поддерживающих выступах корпуса [1]
Одной из серьезных проблем таких устройств является неравномерное распределение движущего потока очищаемой воды по всему объему фильтрующего материала, как по сечению, так и по высоте, что приводит к неполному использованию фильтрующих свойств материала.The closest analogue of the proposed device is a water purification device in which the multi-layer loading dividers are made in the form of perforated filter disks mounted on the supporting protrusions of the housing [1]
One of the serious problems of such devices is the uneven distribution of the moving flow of purified water over the entire volume of the filter material, both in cross-section and in height, which leads to incomplete use of the filtering properties of the material.

Задача изобретения разработка такой конструкции разделителей слоев (зон) очистки устройства, которая позволила бы, улучшая гидродинамические характеристики устройства, достичь более равномерного распределения движущегося потока по всему объему фильтрующего материала. The objective of the invention is the development of such a design of separators of layers (zones) of cleaning the device, which would allow, improving the hydrodynamic characteristics of the device, to achieve a more uniform distribution of the moving stream over the entire volume of the filter material.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для очистки воды, содержащем цилиндрический корпус с подающим и отводящим патрубками, формирующие поток направляющие пластины и многослойную сорбционную загрузку, слои которой отделены друг от друга разделителями слоев с отверстиями, последние выполнены в виде полых диафрагм, при этом в боковой соприкасающейся с поверхностью цилиндрического корпуса стенке диафрагмы выполнена выемка для кольцевого уплотнения. The essence of the invention lies in the fact that in a device for water purification, containing a cylindrical body with a supply and outlet pipes, guide plates forming a flow and a multilayer sorption loading, the layers of which are separated from each other by layer separators with holes, the latter are made in the form of hollow diaphragms, this in the side of the diaphragm wall in contact with the surface of the cylindrical body, a recess is made for an annular seal.

Полые диафрагмы могут быть выполнены различными способами, например изготовлены сборными и образованы двумя пластинами, разделенными барьером по периметру, при этом в барьере с внешней его стороны, соприкасающейся с внутренней поверхность цилиндрического корпуса выполнена выемка для кольцевого уплотнения. Hollow diaphragms can be made in various ways, for example, they are prefabricated and are formed by two plates separated by a perimeter barrier, while a recess for an annular seal is made in the barrier from its outer side in contact with the inner surface of the cylindrical body.

Согласно другому варианту исполнения полые диафрагмы могут быть образованы кольцами с выемкой с внешней стороны для размещения кольцевого уплотнения и пазами с внутренней стороны для размещения пластин с отверстиями. According to another embodiment, the hollow diaphragms can be formed by rings with a recess on the outside to accommodate an annular seal and grooves on the inside to accommodate apertured plates.

Для обеспечения движения потока воды через все сечение устройства общая площадь отверстий верхней пластины диафрагмы должна быть меньше общей площади сечений отверстий нижней пластины. В этом случае создается режим движения потока, при котором обеспечивается заполнение полости диафрагмы очищаемой жидкостью. To ensure the movement of water flow through the entire cross section of the device, the total area of the holes of the upper plate of the diaphragm should be less than the total cross-sectional area of the holes of the lower plate. In this case, a flow mode is created in which the filling of the diaphragm cavity with the liquid being cleaned is ensured.

Пластина с отверстиями должна быть выполнена из упругого материала, например капролона, полистирола, полиэтилена. The plate with holes should be made of an elastic material, for example caprolon, polystyrene, polyethylene.

Размер отверстий верхней и нижней пластин диафрагмы, их размещение и количество, а также высота (расстояние) между пластинами диафрагмы обусловлены размерами устройства и подбираются экспериментальным путем. The size of the holes of the upper and lower plates of the diaphragm, their location and number, as well as the height (distance) between the plates of the diaphragm are determined by the dimensions of the device and are selected experimentally.

Принципиальным отличием предлагаемого устройства от ближайшего аналога является выполнение разделителей слоев в виде полых диафрагм, в боковых соприкасающихся с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса стенках которых выполнена выемка для кольцевого уплотнения. Полости в диафрагмах позволяют корректировать движение потока очищаемой воды, выравнивать скорость движения жидкости по сечению, снижая тем самым поперечную неравномерность скорости движения жидкости. Наличие воздушной прослойки между фильтровальными слоями сорбционной загрузки предотвращает формирование осадка примесей-загрязнителей в лобовой зоне каждого фильтровального слоя. Уплотнения в выемках диафрагм создают дополнительное сопротивление движущемуся потоку, предотвращая его проскок вдоль стенок устройства. The fundamental difference between the proposed device and the closest analogue is the implementation of layer separators in the form of hollow diaphragms, in the side walls of which are in contact with the inner surface of the cylindrical body and have a recess for an annular seal. The cavities in the diaphragms allow you to adjust the flow of the treated water, to even out the fluid velocity over the cross section, thereby reducing the transverse unevenness of the fluid velocity. The presence of an air gap between the filter layers of the sorption charge prevents the formation of a precipitate of contaminants in the frontal zone of each filter layer. Seals in the recesses of the diaphragms create additional resistance to the moving flow, preventing it from slipping along the walls of the device.

На (фиг. 1 5) представлено схематично предлагаемое устройство для очистки воды. На фиг. 1 представлен общий вид устройства в разрезе, на фиг. 2 разделитель слоев сорбционной загрузки, на фиг. 3, 4 и 5 представлены варианты конструктивного исполнения элементов разделителей слоев сорбционной загрузки (узел I, фиг. 1). On (Fig. 1 to 5) presents schematically the proposed device for water treatment. In FIG. 1 shows a General view of the device in section, in FIG. 2 separator layers of the sorption charge, in FIG. 3, 4 and 5, there are presented variants of the structural design of the elements of the separators of the sorption loading layers (node I, Fig. 1).

Устройство для очистки воды содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3. В днище 3 предусмотрен патрубок 4 для подвода очищаемой воды, а в крышке 2 выполнен патрубок для отвода очищенной воды (5). Устройство содержит также формирующие поток пластины 6 и многослойную сорбционную загрузку 7, слои которой отделены друг от друга разделителями слоев 8. Разделители слоев 8 (см. фиг. 2) представляют собой диафрагмы с полостью 9 внутри и выемкой 10, на боковой внешней поверхности которой размещается кольцевой уплотнитель 11. The water purification device comprises a cylindrical body 1 with a cover 2 and a bottom 3. A pipe 4 is provided in the bottom 3 for supplying the water to be purified, and a pipe for discharging purified water is made in the cover 2 (5). The device also contains a plate 6 forming a flow and a multilayer sorption charge 7, the layers of which are separated from each other by layer separators 8. The layer separators 8 (see Fig. 2) are diaphragms with a cavity 9 inside and a recess 10, on which the outer side surface is located O-ring 11.

Конструктивно разделители слоев 8 могут быть выполнены в нескольких вариантах (см. фиг. 3, 4 и 5). Согласно одному из них (см. фиг. 3) полая диафрагма образована кольцом 12, в котором с внешней стороны выполнена выемка 13 для кольцевого уплотнения 11. С внутренней стороны кольца имеются пазы 14 для размещения пластин с отверстиями 15. Structurally, the separators of the layers 8 can be made in several versions (see Fig. 3, 4 and 5). According to one of them (see Fig. 3), the hollow diaphragm is formed by a ring 12, in which a recess 13 for an annular seal 11 is made on the outside. On the inner side of the ring there are grooves 14 for accommodating plates with holes 15.

Согласно другому варианту исполнения разделителей слоев (см. фиг. 4 и 5) полые диафрагмы образованы пластинами с отверстиями 16, между которыми предусмотрен барьер 17 с выемкой 18 для размещения кольцевого уплотнителя 11. According to another embodiment of the layer separators (see FIGS. 4 and 5), the hollow diaphragms are formed by plates with holes 16, between which a barrier 17 with a recess 18 is provided for accommodating the annular seal 11.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Вода, подлежащая очистке, по патрубку 4 поступает в устройство и последовательно проходит через все зоны очистки снизу вверх через каждую из зон (слоев). Наличие полостей 9 в разделители слоев 8 позволяет выравнивать поток очищаемой воды как по сечению, так и предотвращать неравномерное распределение потока по высоте каждой из зон. Наличие воздушной прослойки между фильтровальными слоями предотвращает также формирование осадка в лобовой зоне каждого фильтровального слоя. Water to be purified through pipe 4 enters the device and sequentially passes through all treatment zones from the bottom up through each of the zones (layers). The presence of cavities 9 in the separators of the layers 8 allows you to even out the flow of purified water both in cross section and to prevent uneven distribution of flow along the height of each of the zones. The presence of an air gap between the filter layers also prevents the formation of sediment in the frontal zone of each filter layer.

Claims

1. Устройство для очистки воды, содержащее корпус, подающий и отводящий патрубки, формирующие поток направляющие пластины и многослойную сорбционную загрузку, слои которой отделены друг от друга разделителями с отверстиями, отличающееся тем, что разделители слоев выполнены в виде полой диафрагмы, при этом в ее боковой стенке, соприкасающейся с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса, предусмотрена выемка для кольцевого уплотнения. 1. A device for water purification, comprising a housing, supply and outlet pipes, flow-forming guide plates and a multilayer sorption charge, the layers of which are separated from each other by separators with holes, characterized in that the separators of the layers are made in the form of a hollow diaphragm, while in it a side wall in contact with the inner surface of the cylindrical body has a recess for the annular seal.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что полая диафрагма образована двумя пластинами с отверстиями, разделенными барьером по периметру, в котором с внешней стороны, соприкасающейся с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса, предусмотрена выемка для кольцевого уплотнения. 2. The device according to claim 1, characterized in that the hollow diaphragm is formed by two plates with holes separated by a perimeter barrier, in which a recess for an annular seal is provided on the outer side in contact with the inner surface of the cylindrical body.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что полая диафрагма образована кольцом с выемкой с внешней стороны для размещения кольцевого уплотнения и пазами с внутренней стороны для размещения пластин с отверстиями. 3. The device according to p. 1, characterized in that the hollow diaphragm is formed by a ring with a recess on the outside to accommodate an annular seal and grooves on the inside to accommodate plates with holes.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что общая площадь отверстий верхней пластины диафрагмы меньше общей площади отверстий нижней пластины диафрагмы. 4. The device according to p. 1, characterized in that the total area of the holes of the upper plate of the diaphragm is less than the total area of the holes of the lower plate of the diaphragm.