RU2351542C1 - Water purifier - Google Patents
Water purifier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2351542C1 RU2351542C1 RU2007137711/15A RU2007137711A RU2351542C1 RU 2351542 C1 RU2351542 C1 RU 2351542C1 RU 2007137711/15 A RU2007137711/15 A RU 2007137711/15A RU 2007137711 A RU2007137711 A RU 2007137711A RU 2351542 C1 RU2351542 C1 RU 2351542C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- brine
- zone
- impurities
- admixtures
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 17
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 17
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 26
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды.The invention relates to a device for the purification of tap, artesian, well and other conditionally drinking water.
Известно устройство для очистки воды, включающее резервуар для размещения воды и технические средства для охлаждения и нагрева (Любарский В.М. Осадки природных вод и методы их обработки. М.: Стройиздат, 1980, с.98-99).A device for water purification is known, including a reservoir for placing water and technical means for cooling and heating (V. Lyubarsky, Precipitation of natural waters and methods for their treatment. M: Stroyizdat, 1980, p. 98-99).
Недостатком таких устройств является недостаточно качественная очистка воды, связанная с технологической сложностью осуществления процесса охлаждения и нагрева.The disadvantage of such devices is the insufficient quality of water treatment associated with the technological complexity of the cooling and heating process.
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 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 продольного сосуда (FR 2858607 А1, 11.02.2005).Closest to the proposed device is a water purifier for producing melt drinking water, which includes sequentially located in one longitudinal vessel zone of freezing water with an annular freezer, a zone of displacement of impurities from the ice front and the concentration of impurities in the form of brine and the zone of transition of water from solid to liquid with an annular heating element, separate nozzles for removing impurities in the form of brine and melt drinking water, located in the lower part of the longitudinal vessel (FR 2858607 A1, 1 1.02.2005).
Недостатками известного водоочистителя являются низкая производительность из-за конструктивного несовершенства, вызванного цикличностью процесса получения талой питьевой воды, и необходимость применять дополнительные устройства для удаления концентраций примесей в виде рассола, что не позволяет получать высокую степень чистоты воды. Кроме того, примеси удаляются самотеком (под действием веса воды с примесями), что снижает производительность и не обеспечивает возможности принудительного регулирования процессом размораживания.The disadvantages of the known water purifier are low productivity due to structural imperfections caused by the cyclical process of obtaining melt drinking water, and the need to use additional devices to remove concentrations of impurities in the form of brine, which does not allow to obtain a high degree of purity of water. In addition, impurities are removed by gravity (under the influence of the weight of water with impurities), which reduces productivity and does not provide the possibility of forced regulation of the defrosting process.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и степени чистоты воды.The technical problem to which the invention is directed is to increase the productivity and degree of purity of water.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом техническом решении, включающем 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 продольного сосуда, водоочиститель дополнительно снабжен размещенным по центру стержня замороженной воды разобщающим устройством, выполненным в виде неподвижной трубы с расположенным внутри нее шнеком с приводом вращения, при этом шнек имеет на входе режущую часть, а на выходе оборудован выходным патрубком для удаления примесей в виде рассола. Кроме того, привод вращения шнека выполнен в виде зубчатой передачи с электродвигателем.This goal is achieved by the fact that in the proposed technical solution, comprising a zone of water freezing with an annular freezer located sequentially in one longitudinal vessel, an area for displacing impurities from the ice front and a concentration of impurities in the form of a brine, and a zone for transferring water from solid to liquid with a ring heating element, separate pipes for removing impurities in the form of brine and melt drinking water, located in the lower part of the longitudinal vessel, the water purifier is additionally equipped with th Central rod frozen water uncoupling device designed as a stationary pipe arranged inside the screw to a rotary drive, wherein the screw has a blade part at the entrance and at the exit equipped with the outlet pipe for removing impurities in the form of brine. In addition, the screw rotation drive is made in the form of a gear transmission with an electric motor.
Выполнение конструкции разобщающего устройства в виде неподвижной трубы с расположенным внутри нее шнеком с приводом вращения, когда шнек на входе имеет режущую часть, а на выходе оборудован выходным патрубком для удаления примесей в виде рассола, обеспечивает работоспособность установки в заданном режиме за счет более эффективного вырезания изо льда примесей с наименьшими энергозатратами на продольное перемещение стержня замороженной воды, что повышает производительность установки и качество очистки воды (происходит более полное удаление примесей режущей частью за счет смещения льда в результате выкручивания шнеком стержня замороженной воды изнутри). Использование в качестве привода вращения шнека зубчатой передачи с электродвигателем обеспечивает процесс регулирования скорости вырезания льда с примесями (за счет изменения значения величины электрического питания), что повышает производительность.The design of the uncoupling device in the form of a fixed pipe with a screw inside it with a rotary drive, when the screw at the inlet has a cutting part and is equipped with an outlet pipe to remove impurities in the form of a brine at the outlet, ensures the operation of the installation in a given mode due to more efficient cutting from ice impurities with the lowest energy consumption for the longitudinal movement of the core of frozen water, which increases the productivity of the installation and the quality of water treatment (more complete removal of impurities by the cutting part due to the displacement of ice as a result of unscrewing the rod of frozen water from the inside by the screw). The use of a gear transmission with an electric motor as a drive for rotating the screw provides the process of regulating the speed of cutting ice with impurities (by changing the value of the electric power supply), which increases productivity.
Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
На нем приведена схема работы водоочистителя с основными элементами конструкции устройства.It shows the operation of the water purifier with the main structural elements of the device.
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. Ролики 4 расположены по периметру продольного сосуда 1. В зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня 3 разобщающее устройство в виде неподвижной трубы 6 с расположенным внутри нее шнеком 7 с приводом вращения, при этом шнек 7 имеет на входе режущую часть 8, а на выходе оборудован выходным патрубком 9 для удаления примесей в виде рассола. Привод вращения шнека выполнен в виде зубчатой передачи 10 с электродвигателем 11.The water purifier contains a longitudinal vessel 1 made of stainless material, in the freezing zone of which an annular freezer 2 is installed, behind it a drive device for longitudinal movement of the frozen rod 3 is mounted, made in the form of rollers 4 with gear surfaces engaged with the frozen rod 3 through slots 5 in the longitudinal vessel 1. The rollers 4 are located around the perimeter of the longitudinal vessel 1. In the zone of displacement of impurities, a disconnecting device is placed in the center of the frozen rod 3 in the form of a movable pipe 6 with a screw 7 located inside it with a rotation drive, while the screw 7 has a cutting part 8 at the inlet, and is equipped with an outlet pipe 9 at the outlet to remove impurities in the form of a brine. The screw rotation drive is made in the form of a gear train 10 with an electric motor 11.
В зоне перехода воды из твердого состояния в жидкое расположен кольцевой нагревательный элемент 11. Для вывода талой воды имеется патрубок 12, напротив которого расположены емкости 13 для сбора готового продукта. Под выходным патрубком 9 расположена емкость 14 для сбора отходов.An annular heating element 11 is located in the zone of transition of water from a solid state to a liquid one. To melt water, there is a pipe 12, opposite which there are containers 13 for collecting the finished product. Under the outlet pipe 9 is a container 14 for collecting waste.
Для подачи воды в водоочиститель используют конструкции устройств с регуляторами 15.To supply water to the water purifier, device designs with regulators 15 are used.
Принцип работы устройства заключается в непрерывном производстве талой воды по временной и температурной схеме, повторяющей процесс образования талой воды в природе. Слишком быстрое замораживание не позволит очистить воду от вредных примесей, а слишком быстрое размораживание приводит к нарушению структурирования талой воды, в результате чего свойство биологической активности будет сведено к нулю.The principle of operation of the device is the continuous production of melt water according to the time and temperature scheme, repeating the process of formation of melt water in nature. Too fast freezing will not allow purification of water from harmful impurities, and too quick defrosting will disrupt the structuring of melt water, as a result of which the biological activity property will be reduced to zero.
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 неподвижную трубу 6. Внутри трубы 6 посредством режущей части 8 шнека 7 с приводом вращения от зубчатой передачи 10 с электродвигателем 11 происходит отделение примесей в виде рассола (типа утрамбованного снега) от чистого льда за счет механического разрушения посредством режущей части 8 внутренней части замороженного стержня 3. Измельченные примеси посредством вращения шнека 7 поступают в емкость 14 и утилизируются. Скорость удаления примесей из трубы 6 зависит от числа оборотов шнека 7, которую устанавливают путем регулирования электрических характеристик электродвигателя 11. После освобождения замороженного стержня 3 от центральной части он надвигается на кольцевой нагревательный элемент 11, что позволяет производить размораживание льда с образованием активной питьевой воды, имеющей упорядоченную структуру, сходную со строением талой воды. По патрубку 12 талая вода поступает в емкости 13. Для подачи необходимого количества воды в водоочиститель используют регулятор 15.Water, for example tap water, is supplied to vessel 1, where it is frozen at a slow pace through an annular freezer 2, at which the gaps between ice crystals are filled with new crystals, and the solution of salts and other harmful substances in the water (i.e. brine) has time to flow out from the intergranular spaces and concentrate in the central part of the frozen rod 3. In this case, the frozen rod 3 by means of rollers 4 is continuously pushed onto the stationary pipe 6. Inside the pipe 6 by means of the cutting part 8 of the screw 7 s rivodom rotation from the gear 10 to the motor 11 is separated impurities in the form of brine (compacted snow type) of pure ice due to mechanical destruction by the cutting part of the inner part 8 of the rod 3. The crushed frozen impurities enter the tank 14 and disposed of through a rotation of the screw 7. The rate of removal of impurities from the pipe 6 depends on the number of revolutions of the screw 7, which is established by adjusting the electrical characteristics of the electric motor 11. After releasing the frozen rod 3 from the central part, it is pushed onto the annular heating element 11, which makes it possible to defrost the ice with the formation of active drinking water having an ordered structure similar to that of meltwater. Through the pipe 12, melt water enters the tank 13. To supply the required amount of water to the water purifier, use the regulator 15.
Температурный режим работы морозильной камеры 2 и кольцевого нагревательного элемента 11 устанавливают экспериментально в зависимости от габаритных размеров водоочистителя. Например, для объема 2-4 л и при температуре от минус 12 до минус 15°С время замораживания и размораживания стержня 3 составляет 10 часов. Для объема 5-8 л и той же температуре время замораживания и размораживания составляет 20 часов (установлено экспериментально). Диапазон температур от минус 12 до минус 15°С является оптимальным для объемов воды от 1 до 10 л.The temperature mode of operation of the freezer 2 and the annular heating element 11 is set experimentally depending on the overall dimensions of the water purifier. For example, for a volume of 2-4 liters and at a temperature of minus 12 to minus 15 ° C, the time for freezing and thawing the rod 3 is 10 hours. For a volume of 5-8 l and the same temperature, the time of freezing and thawing is 20 hours (experimentally established). The temperature range from minus 12 to minus 15 ° C is optimal for volumes of water from 1 to 10 liters.
Предлагаемая конструкция водоочистителя позволяет повысить производительность за счет сокращения времени процесса получения талой воды путем активного разрушения замороженного стержня изнутри и удаления шнеком принудительно, а не под действием веса примесей, увеличить степень очистки из-за исключения возможности смешивания талой воды с примесями (рассолом), что происходит при производстве талой воды с помощью известных устройств.The proposed design of the water purifier allows you to increase productivity by reducing the time of the process of obtaining melt water by actively destroying the frozen rod from the inside and removing it with the screw by force, rather than under the influence of the weight of impurities, to increase the degree of purification due to the elimination of the possibility of mixing melt water with impurities (brine), which occurs in the production of melt water using known devices.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007137711/15A RU2351542C1 (en) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | Water purifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007137711/15A RU2351542C1 (en) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | Water purifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2351542C1 true RU2351542C1 (en) | 2009-04-10 |
Family
ID=41014872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007137711/15A RU2351542C1 (en) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | Water purifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2351542C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502675C1 (en) * | 2012-07-17 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Water cleaner |
| RU2502677C1 (en) * | 2012-08-03 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Water cleaner |
| RU2502676C1 (en) * | 2012-08-03 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Water cleaner |
| RU2516666C2 (en) * | 2012-09-12 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Water filter |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1390189A1 (en) * | 1986-11-26 | 1988-04-23 | Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности | Freezing desalting concentrator |
| US5002658A (en) * | 1989-11-27 | 1991-03-26 | Bruce Isaacs | Water purification device and method |
| RU2058262C1 (en) * | 1991-03-11 | 1996-04-20 | Центральный научно-исследовательский институт механической обработки древесины Всероссийского научно-производственного объединения "Научдревпром" | Device for cleaning up water by freezing |
| RU2221201C2 (en) * | 2002-02-26 | 2004-01-10 | Малахов Анатолий Иванович | Liquid freezing device |
| FR2858607A1 (en) * | 2003-08-06 | 2005-02-11 | Rabah Gali | Sea water desalination plant has cooling and reheating systems to freeze sea water and then thaw it to yield desalinated water |
| RU51612U1 (en) * | 2005-08-26 | 2006-02-27 | Московский государственный университет леса | DEVICE FOR PRODUCING BY THE METHOD OF WALL-CRYSTALLIZATION OF HIGH-QUALITY DRINKING WATER WITH A REDUCED CONCENTRATION OF DISSOLVED SALTS AND IMPROVED STRUCTURE OF WATER ENRICHED WITH OXYGEN OXYGEN |
-
2007
- 2007-10-11 RU RU2007137711/15A patent/RU2351542C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1390189A1 (en) * | 1986-11-26 | 1988-04-23 | Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности | Freezing desalting concentrator |
| US5002658A (en) * | 1989-11-27 | 1991-03-26 | Bruce Isaacs | Water purification device and method |
| RU2058262C1 (en) * | 1991-03-11 | 1996-04-20 | Центральный научно-исследовательский институт механической обработки древесины Всероссийского научно-производственного объединения "Научдревпром" | Device for cleaning up water by freezing |
| RU2221201C2 (en) * | 2002-02-26 | 2004-01-10 | Малахов Анатолий Иванович | Liquid freezing device |
| FR2858607A1 (en) * | 2003-08-06 | 2005-02-11 | Rabah Gali | Sea water desalination plant has cooling and reheating systems to freeze sea water and then thaw it to yield desalinated water |
| RU51612U1 (en) * | 2005-08-26 | 2006-02-27 | Московский государственный университет леса | DEVICE FOR PRODUCING BY THE METHOD OF WALL-CRYSTALLIZATION OF HIGH-QUALITY DRINKING WATER WITH A REDUCED CONCENTRATION OF DISSOLVED SALTS AND IMPROVED STRUCTURE OF WATER ENRICHED WITH OXYGEN OXYGEN |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502675C1 (en) * | 2012-07-17 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Water cleaner |
| RU2502677C1 (en) * | 2012-08-03 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Water cleaner |
| RU2502676C1 (en) * | 2012-08-03 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Water cleaner |
| RU2516666C2 (en) * | 2012-09-12 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Water filter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2312817C1 (en) | Water purifier | |
| CN110563067A (en) | Energy-saving ammonium chloride wastewater freezing concentration crystallization system and process thereof | |
| BRPI0709878A2 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR DESALINATING SEA WATER | |
| RU2368571C1 (en) | Water purifier | |
| RU2274607C2 (en) | Method of purification of water and the installation for its realization | |
| RU2351542C1 (en) | Water purifier | |
| CN112774244B (en) | Scraper type surface crystallizer | |
| CN106865670B (en) | Freezing seawater desalination device system using heterogeneous sedimentation crystallization nucleation mode | |
| RU2337883C1 (en) | Water purifier | |
| RU2561983C1 (en) | Water purifier | |
| RU2351541C1 (en) | Water purifier | |
| RU2516666C2 (en) | Water filter | |
| RU140159U1 (en) | Water purifier | |
| RU2371393C1 (en) | Water purifier | |
| RU2458864C1 (en) | Water cleaner | |
| CN112875966A (en) | Energy-saving saline-alkali water multistage freezing desalination device and process | |
| CA2869824A1 (en) | Dmso purification | |
| RU2345954C1 (en) | Water purifier | |
| RU2342328C1 (en) | Water purifier | |
| RU2574056C1 (en) | Melted water generator | |
| RU2502674C1 (en) | Water cleaner | |
| RU149828U1 (en) | Water purifier | |
| RU2422369C1 (en) | Water cleaner | |
| CN214571325U (en) | Energy-saving saline-alkali water multistage freezing and desalting device | |
| RU2566425C1 (en) | Water purifier for obtaining melt drinking water |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091012 |