close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335326

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 326
(13)
C1
(51) МПК
B01D 24/44
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007115300/15, 23.04.2007
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
23.04.2007
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
2 3 3 5 3 2 6
R U
(54) ПОГРУЖНОЙ ВОДОЗАБОРНЫЙ ФИЛЬТР С ДИНАМИЧЕСКИМ МОДУЛЕМ
(57) Реферат:
Изобретение предназначено дл очистки
природных вод и может быть использовано в
системах водоснабжени предпри тий различных
отраслей промышленности. Фильтр содержит
корпус, установленный в нем р д колец
последовательно уменьшающегос диаметра,
размер щелей между кольцами вл етс посто нным, эжектор, штуцер дл входа
загр зненной жидкости, штуцер дл выхода
очищенной воды, штуцер дл выхода примесей.
Эжектор соединен с насосом и установлен внутри
штуцера дл выхода примесей, закрепленного в
сквозном отверстии днища корпуса. Штуцер дл входа загр зненной жидкости представл ет собой
стабилизатор потока, присоединенный одним
концом к корпусу. На другой конец установлено
защитное устройство в виде сетчатого цилиндра,
на
конце
которого
закреплен
обтекатель,
представл ющий собой конический отбойник.
Установленный
в
корпусе
р д
колец
последовательно уменьшающегос диаметра
образует динамический модуль, при этом кольца
соединены между собой с помощью опорных
элементов,
расположенных
снаружи
и
присоединенных к обечайке в виде усеченного
конуса, внутренн поверхность каждого кольца
имеет обтекаемую форму со стороны движени потока
очищаемой
жидкости.
Технический
результат: упрощение конструкции, повышение
производительности и срока службы фильтра. 1
з.п. ф-лы, 6 ил.
Страница: 1
RU
C 1
C 1
Адрес дл переписки:
192131, Санкт-Петербург, до востребовани ,
В.А.Большакову
2 3 3 5 3 2 6
(56) Список документов, цитированных в отчете о
(73) Патентообладатель(и):
поиске: RU 2208086 С2, 10.07.2003. SU 1503846
Ардамаков Сергей Витальевич (RU),
A1, 30.08.1989. SU 1018692 А, 23.05.1983. RU
Лукь нов Игорь Валентинович (RU),
2102113 C1, 20.01.1998. RU 2055112 C1,
Большаков Владимир Алексесевич (RU)
27.02.1996. КАСАТКИН А.Г. Основные процессы и
аппараты химической технологии. - М.:
Издательство химической литературы, 1961,
с.35-36, 42-43. RU 2102114 C1, 20.01.1998. SU
1323646 A1, 15.07.1987. GB 334569 A, 08.09.1930.
R U
(72) Автор(ы):
Большаков Владимир Алексесевич (RU),
Ардамаков Сергей Витальевич (RU),
Лукь нов Игорь Валентинович (RU),
Супрун Вадим Игоревич (RU),
Гребнев Максим Викторович (RU)
C 1
C 1
2 3 3 5 3 2 6
2 3 3 5 3 2 6
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 335 326
(13)
C1
(51) Int. Cl.
B01D 24/44
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007115300/15, 23.04.2007
(24) Effective date for property rights: 23.04.2007
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
Mail address:
192131, Sankt-Peterburg, do vostrebovanija,
V.A.Bol'shakovu
2 3 3 5 3 2 6
interconnected by supports positioned outside and
attached to shell in the form of tapered cone.
Inner surface of each ring is streamlined in
direction facing treated water flow.
EFFECT:
simplified
construction,
increased
filter capacity and life time.
2 cl, 6 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention concerns natural water
treatment and can be applied in water supply
systems of various industrial facilities. Filter
includes a case; several rings of gradually
decreasing diameter, installed in the case at
equal distance between rings; ejector; foul water
inlet jet; purified water outlet jet, impurities
outlet jet. Ejector is connected to a pump and
mounted inside impurity outlet jet fastened in a
hole in case bottom. Foul water inlet is a flow
conditioner attached at one end to the case. The
other end bears protection device in the form of
a mesh cylinder with a tapered fairing deflector
fastened to one its end. The ring series of
gradually decreasing diameter, installed in the
case,
forms
dynamic
module,
with
rings
Страница: 3
EN
C 1
C 1
(54) IMMERSION WATER INTAKE FILTER WITH DYNAMIC MODULE
2 3 3 5 3 2 6
(73) Proprietor(s):
Ardamakov Sergej Vital'evich (RU),
Luk'janov Igor' Valentinovich (RU),
Bol'shakov Vladimir Aleksesevich (RU)
R U
(72) Inventor(s):
Bol'shakov Vladimir Aleksesevich (RU),
Ardamakov Sergej Vital'evich (RU),
Luk'janov Igor' Valentinovich (RU),
Suprun Vadim Igorevich (RU),
Grebnev Maksim Viktorovich (RU)
RU 2 335 326 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к устройствам очистки природных вод и может быть
использовано в системах водоснабжени предпри тий различных отраслей
промышленности.
Известны устройства очистки водных систем, в которых используютс способы
отстаивани , флотации, аэрировани воздухом, фильтровани через пористую загрузку с
периодической ее промывкой, подачи воды и воздуха в противотоке, очистки воды в поле
центробежной силы, биологической очистки.
Перечисленные устройства позвол ют очищать воду от какого-либо одного
загр зн ющего вещества, требуют промывки и пополнени пористой загрузки, требуют
больших площадей дл флотации, отстаивани , биологической очистки.
Известен фильтр дл очистки жидкости, содержащий корпус, расположенную в корпусе
сетчатую перегородку с размещенным на ней слоем зернистой фильтрующей загрузки,
патрубок дл подачи очищаемой жидкости, который расположен над слоем загрузки,
патрубок дл отвода фильтрата, расположенный под сетчатой перегородкой, патрубок дл отвода промывной жидкости и средство дл создани замкнутого гидродинамического
потока при регенерации [Авторское свидетельство СССР № 1113151, кл. В01D 24/46, 1984].
Недостатком этого известного устройства вл етс большой расход промывной
жидкости при регенерации фильтрующей загрузки.
Известен фильтр дл очистки жидкости от механических примесей, включающий корпус
с подвод щими и отвод щими патрубками, фильтрующий элемент, выполненный в виде
пружины, и насадок, установленный на конце фильтрующего элемента, выполненный в
виде усеченного конуса, установленного соосно фильтрующему элементу и снабженного
днищем в виде заглушки [А.с. СССР № 869792, кл. В01D 27/12, 1980 г.).
В данном устройстве при фильтровании жидкости, содержащей нитевидные и
волокнистые включени , имеющие плотность, близкую к плотности жидкости, эти
включени не осаждаютс на дно фильтра и транзитом проход т вместе с потоком к
фильтрующему элементу, постепенно обволакива витки пружины и соедин их между
собой. В этом случае величина скоростного напора, воздействующего на насадок,
оказываетс , как правило, недостаточной дл разрыва волокнистых включений и
разъединени витков пружины, вследствие чего дл восстановлени производительности
фильтра требуетс его разборка и механическа очистка от волокнистых включений, что
снижает надежность работы и приводит к увеличению трудозатрат на техническое
обслуживание и к непроизводительным просто м фильтровальной установки.
Известно устройство дл очистки, в котором в штуцере дл выхода примесей и
загр знений установлен эжектор [SU №1018692, кл. B01D 45/04, 1983 г.].
Известно устройство дл разделени многокомпонентных сред, содержащее корпус,
установленный в нем р д колец последовательно уменьшающегос диаметра [RU 2102113,
кл. B01D 45/04,1998 г.).
Устройство примен етс в основном дл очистки газов от твердых частиц, и в данной
конструкции примен ютс кольца достаточно сложной конфигурации, необходима больша точность их изготовлени , что приводит к увеличению трудозатрат при изготовлении.
Известен фильтр, содержащий три коаксиально размещенных один в другом сетчатых
усеченных фильтрующих конуса, каждый последующий из которых встречно направлен
относительно предыдущего, при этом все конусы жестко св заны между собой. Средствами
промывки сеток конусов служат три группы гидродинамических плоскостей, также жестко
св занных между собой и ориентированных по образующим соответствующих трех
воображаемых конусов, независимо вращательно размещенных относительно сетчатых.
Средствами вращени конусов служат их спицы, имеющие профиль, подобный профилю
судового гребного винта. Промывка сеток сетчатых конусов происходит за счет
гидродинамического напора воды, создаваемого у поверхностей сеток при движении
относительно них гидродинамических плоскостей [патент России №2208086, Е02В 8/08,
опубл. 10.07.2003].
Недостатком данного фильтра вл етс сложность конструкции и небольша Страница: 4
DE
RU 2 335 326 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
производительность.
Задача, на решение которой направлено за вл емое изобретение, состоит в упрощении
конструкции, повышении производительности и срока службы фильтра.
Поставленна задача решаетс за счет того, что в погружном водозаборном фильтре с
динамическим модулем, содержащем корпус, установленный в нем р д колец
последовательно уменьшающегос диаметра, размер щелей между кольцами вл етс посто нным, эжектор, штуцер дл входа загр зненной жидкости, штуцер дл выхода
очищенной воды, штуцер дл выхода примесей, отличающемс тем, что эжектор соединен
с насосом и установлен внутри штуцера дл выхода примесей, закрепленного в сквозном
отверстии днища корпуса, штуцер дл входа загр зненной жидкости представл ет собой
стабилизатор потока, присоединенный одним концом к корпусу, на другой конец
установлено защитное устройство в виде сетчатого цилиндра, на конце которого
закреплен обтекатель, представл ющий собой конический отбойник, а установленный в
корпусе р д колец последовательно уменьшающегос диаметра образует динамический
модуль, при этом кольца соединены между собой с помощью опорных элементов,
расположенных снаружи и присоединенных к обечайке в виде усеченного конуса,
внутренн поверхность каждого кольца имеет обтекаемую форму со стороны движени потока очищаемой жидкости.
Кроме того, корпус и стабилизатор потока установлены на опорах на дно очищаемого
водоема.
Изобретение по сн етс чертежами.
Фиг.1 - общий вид погружного водозаборного фильтра с динамическим модулем.
Фиг.2 - поле скоростей, возникающих в динамическом модуле.
Фиг.3 - расположение линий тока жидкости в области фильтрующих колец.
Фиг.4 - траектории движени взвешенных частиц в потоке жидкости.
Фиг.5 - траектории движени взвешенных частиц в потоке жидкости на выходе из
динамического модул .
Фиг.6 - разрез колец динамического модул .
Численное моделирование погружного водозаборного фильтра с динамическим модулем
выполнено методом конечных элементов на основе уравнений Навье-Стокса, в процессе
моделировани рассчитаны поле скоростей, линии тока, траектории движени взвешенных
частиц в потоке жидкости.
Погружной водозаборный фильтр с динамическим модулем включает в себ корпус 1,
представл ющий собой трубу 2 со штуцером 3 дл выхода очищенной воды, соединенную
с днищем 4 со сквозным центральным отверстием, штуцер дл входа загр зненной
жидкости, представл ющий собой стабилизатор потока 5 дл выравнивани средней
скорости жидкости в каждой точке потока и освобождени потока от вихрей и вторичных
течений, присоединенный одним концом к корпусу 1, на другой конец которого
установлено защитное устройство в виде сетчатого цилиндра 6, исключающего
проникновение рыбы и водорослей. На конце сетчатого цилиндра 6 на стойках 7 закреплен
обтекатель, представл ющий собой конический отбойник 8, предохран ющий фильтр от
попадани в его внутреннюю полость случайных крупных или длинномерных предметов.
Корпус 1 и стабилизатор потока 5 установлены на опорах 9 на дно очищаемого водоема. В
корпусе 1 соосно с трубой 2 закреплен динамический модуль 10, состо щий из обечайки
11 в виде усеченного конуса и колец 12, расположенных с зазором. Кольца 12 соединены
между собой и присоединены к обечайке 11 с помощью опорных элементов 13,
расположенных снаружи колец 12, размер колец 12 уменьшаетс в направлении движени потока, образу конусную поверхность, внутренн поверхность каждого кольца 12 имеет
обтекаемую форму со стороны движени потока очищаемой жидкости, при этом размер «а»
щелей между кольцами 12 вл етс посто нным.
На конце стоек 13 в сквозном центральном отверстии днища 4 закреплен штуцер 14 дл выхода примесей и загр знений, внутри штуцера 14 установлен эжектор 15. Эжектор 15
трубопроводом 16 соединен с насосом 17. Размеры сечений штуцеров и геометрические
Страница: 5
RU 2 335 326 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
размеры динамического модул 10, расход подаваемой жидкости в эжектор 15 определены
методом конечных элементов на основе уравнений Навье-Стокса.
Работа погружного водозаборного фильтра с динамическим модулем заключаетс в
следующем.
Насос 17 через трубопровод 16 подает определенное количество жидкости, котора с
большой скоростью через эжектор 15 выходит из штуцера 14. Стру воды, вытекающа из
эжектора 15, создает дополнительный перепад давлений (разрежение) на входе и выходе
фильтра, за счет чего поток жидкости, обтека конический отбойник 8, предохран ющий
фильтр от попадани в его внутреннюю полость случайных крупных или длинномерных
предметов, устремл етс на вход в фильтр через сетчатый цилиндр 6, исключающий
проникновение рыбы и водорослей, и попадает в стабилизатор потока 5. При движении
загр зненной жидкости внутри стабилизатора потока 5 происход т выравнивание средней
скорости жидкости в каждой точке потока и освобождение потока от вихрей и вторичных
течений. Далее поток с установившимс движением проходит внутри обечайки 11 в виде
усеченного конуса и попадает в пространство, образованное набором колец 12.
Гидродинамика процесса движени жидкости в этой зоне фильтра такова, что вдоль
геометрической оси фильтра создаетс местный поток возрастающей скорости,
вовлекающий в себ механические частицы и прочие примеси. Поток жидкости в области
колец 12 раздел етс на две части. Одна часть жидкости продолжает движение в осевом
направлении, втора часть потока проходит через щели между кольцами 12. Взвешенные
частицы загр знений вследствие своей инерционности попадают в поток жидкости,
движущийс в осевом направлении (см. фиг. 3,4 - траектори движени частиц
загр знений).
Очень мала часть взвешенных частиц загр знений, обладающих сравнительно
небольшим размером и массой, движетс с частью потока, проход щего между кольцами.
Однако подавл юща часть частиц загр знений движетс в осевом направлении и
попадает в штуцер выхода загр знений 14.
Таким образом, погружной водозаборный фильтр с динамическим модулем вл етс непрерывно действующим устройством, которое при погружении под уровень водоема и
создании движущей силы дл водозабора обеспечивает очистку отбираемого потока от
механических примесей и загр знений.
Преимуществом погружного водозаборного фильтра с динамическим модулем вл етс - высока эффективность рабочего процесса, основанна на гидродинамике
движущегос потока;
- простота конструкции основных корпусных деталей;
- простота обслуживани - практически не возникает необходимость в очистке
фильтрующей поверхности;
- увеличенный ресурс работы фильтра в св зи с тем, что механические примеси не
наход тс в контакте с фильтрующим элементом;
- экологическа безопасность;
- фильтры данной конструкции можно использовать в широком диапазоне по
производительности.
Источники информации
1. SU 1018692 A, 23.05.1983.
2. RU 2102113 C1, 20.01.1998.
3. RU 2055112 C1, 27.02.1996.
4. КАСАТКИН А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, Москва,
Издательство химической литературы, 1961, с. 35-36, 42-43.
5. RU 2102114 C1, 20.01.1998.
6. SU 1323646 A1, 15.07.1987.
7. GB 334569 A, 08.09.1930.
Формула изобретени Страница: 6
CL
RU 2 335 326 C1
5
10
15
1. Погружной водозаборный фильтр с динамическим модулем, содержащий корпус,
установленный в нем р д колец последовательно уменьшающегос диаметра, размер
щелей между кольцами вл етс посто нным, эжектор, штуцер дл входа загр зненной
жидкости, штуцер дл выхода очищенной воды, штуцер дл выхода примесей,
отличающийс тем, что эжектор соединен с насосом и установлен внутри штуцера дл выхода примесей, закрепленного в сквозном отверстии днища корпуса, штуцер дл входа
загр зненной жидкости представл ет собой стабилизатор потока, присоединенный одним
концом к корпусу, на другой конец установлено защитное устройство в виде сетчатого
цилиндра, на конце которого закреплен обтекатель, представл ющий собой конический
отбойник, а установленный в корпусе р д колец последовательно уменьшающегос диаметра образует динамический модуль, при этом кольца соединены между собой с
помощью опорных элементов, расположенных снаружи и присоединенных к обечайке в
виде усеченного конуса, внутренн поверхность каждого кольца имеет обтекаемую форму
со стороны движени потока очищаемой жидкости.
2. Погружной водозаборный фильтр с динамическим модулем по п.1, отличающийс тем,
что корпус и стабилизатор потока установлены на опорах на дно очищаемого водоема.
20
25
30
35
40
45
50
Страница: 7
RU 2 335 326 C1
Страница: 8
DR
RU 2 335 326 C1
Страница: 9
RU 2 335 326 C1
Страница: 10
RU 2 335 326 C1
Страница: 11
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
751 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа