Спосіб очищення рідини
Номер патенту: 61925
Опубліковано: 15.12.2003
Автори: Чанселор Денніс, Чанселор Марк, Вогель Джакетта
Формула / Реферат
1. Спосіб очищення рідини, за яким подають рідину під напором до множини фільтрувальних оболонок і використовують загальний трубопровід для пермеату, при цьому кожна з фільтрувальних оболонок має сполучені у роботі фільтр та колектор, який відрізняється тим, що фільтри розташовують кільцеподібно навколо загального трубопроводу для пермеату, при цьому у загальний трубопровід для пермеату направляють пермеат, вироблений принаймні в двох фільтрувальних оболонках, а фільтрувальні оболонки розташовують навколо загального трубопроводу для пермеату так, що принаймні 30 % виробленого пермеату на заданій глибині виробляють всередині однієї з фільтрувальних оболонок.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що рідину спрямовують в каналі.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що рідину спрямовують в каналі, що має глибину принаймні 50 м.
4. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що рідину спрямовують в каналі, що має глибину принаймні 250 м.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як фільтр використовують напівпроникну мембрану.
6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що принаймні 40 % виробленого пермеату на вищезазначеній глибині виробляють всередині однієї з фільтрувальних оболонок.
7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що принаймні 60 % виробленого пермеату на вищезазначеній глибині виробляють всередині однієї з фільтрувальних оболонок.
8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що практично всі фільтри на даній глибині розташовують всередині однієї з фільтрувальних оболонок.
9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначену множину фільтрів розташовують принаймні в двох з'єднаних вироблювальних блоках так, що цим забезпечують першу транспортну зону для транспортування пермеату, другу транспортну зону для транспортування подаваної частини рідини та третю транспортну зону для транспортування промивної частини рідини.
10. Спосіб за п. 9. який відрізняється тим, що з'єднання принаймні двох вироблювальних блоків здійснюють ковзним з'єднанням.
11. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що взаємний зв'язок вироблювальних блоків здійснюють шляхом з'єднання з підтримуючими тросами або стрижнями.
12. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що для підіймання пермеату до поверхні використовують занурену помпу.
13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що при роботі помпи принаймні частково використовують принцип ерліфту.
14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що при використанні принципу ерліфту застосовують газ, який виробляють електролізом рідини.
15. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при підведенні рідини з джерела води використовують труби, що мають змінні вхідні вставки.
16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що укладання труб здійснюють за допомогою підводних полозків, які використовують при прокладанні траншеї одночасно з укладанням труб.
17. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що рідину розташовують в каналі, що має глибину принаймні 250 м, а як фільтри використовують напівпроникні мембрани, і принаймні 40 % виробленого пермеату на зазначеній глибині виробляють всередині однієї з фільтрувальних оболонок.
18. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що рідину розташовують в каналі, що має глибину принаймні 250 м, а як фільтри використовують напівпроникні мембрани, і вищезазначені фільтри розташовують принаймні в двох складених вироблювальних блоках.
19. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що рідину розташовують в каналі, що має глибину принаймні 50 метрів, а як фільтри використовують напівпроникні мембрани, і вищезазначені фільтри розташовують принаймні в двох складених вироблювальних блоках, які підтримують у взаємному зв'язку завдяки з'єднанню з підтримуючими тросами або стрижнями.
Текст
1 Спосіб очищення рідини, за яким подають рідину під напором до множини фільтрувальних оболонок і використовують загальний трубопровід для пермеату, при цьому кожна з фільтрувальних оболонок має сполучені у роботі фільтр та колектор, який відрізняється тим, що фільтри розташовують кільцеподібно навколо загального трубопроводу для пермеату, при цьому у загальний трубопровід для пермеату направляють пермеат, вироблений принаймні в двох фільтрувальних оболонках, а фільтрувальні оболонки розташовують навколо загального трубопроводу для пермеату так, що принаймні ЗО % виробленого пермеату на заданій глибині виробляють всередині однієї з фільтрувальних оболонок US, 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що рідину спрямовують в каналі 3 Спосіб за п 2, який відрізняється тим, що рідину спрямовують в каналі, що має глибину принаймні 50 м 4 Спосіб за п 2, який відрізняється тим, що рідину спрямовують в каналі, що має глибину принаймні 250 м 5 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що як фільтр використовують напівпроникну мембрану 6 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що принаймні 40 % виробленого пермеату на вищезазначеній глибині виробляють всередині однієї з фільтрувальних оболонок 7 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що принаймні 60 % виробленого пермеату на вищезазначеній глибині виробляють всередині однієї з фільтрувальних оболонок 8 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що практично всі фільтри на даній глибині розташовують всередині однієї з фільтрувальних оболонок 9 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що зазначену множину фільтрів розташовують принаймні в двох з'єднаних вироблювальних блоках так, що цим забезпечують першу транспортну зону для транспортування пермеату, другу транспортну зону для транспортування подаваної частини рідини та третю транспортну зону для транспортування промивної частини рідини 10 Спосіб за п 9 який відрізняється тим, що з'єднання принаймні двох вироблювальних блоків О Ю (О 61925 17 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що здійснюють КОВЗНИМ з єднанням рідину розташовують в каналі, що має глибину 11 Спосіб за п 9, який відрізняється тим, що принаймні 250 м, а як фільтри використовують взаємний зв'язок вироблювальних блоків здійснюнапівпроникні мембрани, і принаймні 40 % виробють шляхом з'єднання з підтримуючими тросами леного пермеату на зазначеній глибині виробляабо стрижнями ють всередині однієї з фільтрувальних оболонок 12 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що для підіймання пермеату до поверхні використовують 18 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що занурену помпу рідину розташовують в каналі, що має глибину принаймні 250 м, а як фільтри використовують 13 Спосіб за п 12, який відрізняється тим, що напівпроникні мембрани, і вищезазначені фільтри при роботі помпи принаймні частково використорозташовують принаймні в двох складених виробвують принцип ерліфту лювальних блоках 14 Спосіб за п 13, який відрізняється тим, що при використанні принципу ерліфту застосовують 19 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що газ, який виробляють електролізом рідини рідину розташовують в каналі, що має глибину принаймні 50 метрів, а як фільтри використовують 15 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що при напівпроникні мембрани, і вищезазначені фільтри підведенні рідини з джерела води використовують розташовують принаймні в двох складених виробтруби, що мають ЗМІННІ ВХІДНІ вставки лювальних блоках, які підтримують у взаємному 16 Спосіб за п 15, який відрізняється тим, що зв'язку завдяки з'єднанню з підтримуючими тросаукладання труб здійснюють за допомогою підводми або стрижнями них полозків, які використовують при прокладанні траншеї одночасно з укладанням труб Цей винахід відноситься, взагалі, до фільтрування рідин, зокрема, до фільтрування води Незважаючи на багато досягнень, здійснених протягом років, досі існує потреба очищення води Багато регіонів світу не мають достатніх запасів прісної питної води та прісної води, яку можна використовувати у сільському господарстві А у інших регіонах, де вистачає запасів прісної води, вода часто містить ХІМІЧНІ та біологічні домішки, іони металів та інше Крім того, досі існує потреба у комерційному очищенні інших рідин, таких як промислові ХІМІЧНІ речовини та харчові соки У патенті США за №4759850, наприклад, обговорюється застосування зворотного осмосу для видаляння спиртів із вуглеводнів у присутності додаткових ефірів, а у патенті США за №4959237 обговорюється застосування зворотного осмосу для очищення апельсинового соку У багатьох таких випадках проблеми вирішуються фільтруванням, зокрема, шляхом зворотного осмосу, під час якого складові частини відокремлюються під тиском з використанням напівпроникної мембрани Під терміном мембрана, який використовують тут, розуміють функціональний фільтрувальний вузол, який може включати один або більше напівпроникних шарів та один або більше опорних шарів Залежно від розміру отворів мембрани, яку використовують, внаслідок зворотного осмосу можуть видалятися частинки, які відрізняються розміром, а саме, макромолекулярні та мікроскопічні частинки Сучасні вузли зворотного осмосу є спроможними видаляти частинки, бактерії, спори, віруси і навіть іони, такі як СІ або Са ++ З великомасштабним зворотним осмосом (ЗО) пов'язано декілька проблем, до яких належать надмірне засмічування мембран і велика вартість, яка є наслідком застосування необхідного тиску на мембрани Обидві ці проблеми є взаємопов'язаними у тому, що як не усі, то більшість відомих пристроїв ЗО потребують промивання мембран під час роботи з відносно великим об'ємом подаваної рідини у порівнянні з КІЛЬКІСТЮ отриманого пермеату Відношення КІЛЬКОСТІ промивної рідини до КІЛЬКОСТІ одержаного пермеату під час опріснювання морської води, наприклад, становить приблизно З 2 Через те, що тільки певна частина морської води, яку можна використовувати, перетворюється на очищену воду, енергія, що застосовується до решти води, марно витрачається, що є істотно неефективним Протягом років багато разів намагалися удосконалити ефективність та супутню вартість пристроїв ЗО Патент США за №5229005, Fok et al , наприклад, пропонує спосіб спускання резервуара з борту судна в океан Резервуар є обладнаним мембраною ЗО на одній з його поверхонь, а на глибині приблизно 700 метрів тиск є достатнім для прогонки прісної води крізь мембрану та до резервуару Коли резервуар наповнюється таким способом прісною водою, його підіймають на судно та випорожнюють Для підвищення ефективності функціонування автор винаходу пропонує у якості альтернативного способу занурювати та випорожнювати два таких резервуара Незважаючи на те, що заявлений спосіб може бути дійовим, небезперервна природа процесу робить його в значній мірі непридатним для постачання прісної води у комерційному масштабі Іншу спробу удосконалити рентабельність пристроїв ЗО обговорюють у патенті США за №4512886, Hicks et al За таким способом блок ЗО розташовують у океані на глибині, при якій оточуючий тиск є недостатнім для функціонування мембрани, але при якій глибинний тиск у поєднанні з додатковим тиском, який забезпечується помпою, є достатнім для функціонування мембрани Таким чином, вода під тиском качається крізь блок ЗО, використовуючи енергію хвиль на поверхні океану, при цьому прісна вода виходить з одного кінця блока, а ропа виходить з іншого кінця На жаль, 61925 увесь фільтрувальний матеріал на заданій глибині обгортає один або більше колекторів пермеату в межах окремої фільтрувальної оболонки У більш переважних варіантах здійснення фільтри та колекторна(і) труба(и) уздовж себе утворюють внутрішнє осердя ряду вироблювальних блоків У особливо переважних варіантах здійснення, кожен вироблювальний блок, крім того, включає транспортну зону для транспортування ропи та транспортну зону для транспортування пермеату У інших аспектах КІНЦІ суміжних вироблювальних блоків можуть бути зробленими так, щоб вони могли з'єднуватися один з другим завдяки ковзному з'єднанню, і взаємний зв'язок між вироблювальними блоками можна зберігати за допомогою з'єднань з підтримуючими тросами або стрижнями У інших аспектах винаходу занурену помпу можна використовувати для того, щоб підіймати пермеат на поверхню У переважних варіантах здійснення, які мають цю властивість, помпа може функціонувати, принаймні, з використанням відцентрового принципу дії та/або принципу дії ерліфта, До вимоги розташування біля глибинного шаі там, де застосовуються принцип дії ерліфта, мору солоної води під час опріснювання звертаються жна застосовувати систему відновлення енергії у патенті США за №4125463, Chenoweth, який для одержання енергії від висхідної рідини та газу увесь включено в цей опис за допомогою посиДля сприяння накачуванню передбачається також лання Згідно З Chenoweth, агрегати з багатьох застосування газу, який отримують електролізом напівпроникних мембран розташовують усередині свердловини або іншої підземної порожнини СоУ інших аспектах винаходу подавану рідину лона вода тече зверху униз до мембран, а завдяки можна отримати з джерела солоної або солонувагідростатичному тиску солоної води пермеат протої води, такого як океан або затока, з використанходить крізь мембрани Пермеат, який у цьому ням труб, які мають ЗМІННІ впускні вставки, що завипадку є очищеною водою, потім викачується із побігають закупорюванню Передбачається також, системи крізь вертикальний трубопровід Голощо такі труби можна закладати, використовуючи вною перевагою, яку передбачає Chenoweth, є те, ПІДВОДНІ полозки, що копають траншею, одночасно що витрата енергії на відкачування очищеної води укладаючи трубу значно зменшується РІЗНІ задачі, властивості, аспекти та досягнення даного винаходу стануть більш зрозумілими Незважаючи на зниження витрат енергії, яке завдяки наступному детальному опису переважпередбачає Chenoweth, пристрій є непрактичним них варіантів здійснення у зв'язку з супровідними Серед інших речей пристроєм Chenoweth'a пропоілюстративними матеріалами, де подібні числові нується центральний вертикальний трубопровід, позначення відповідають подібним компонентам оточений на різних глибинах кластерами з п'яти супровідних пристроїв ЗО Кожен супровідний приФігура 1 - схематичне зображення системи стрій має свій власний колектор, і різні колектори зворотного осмосу кожного кластера входять разом у колектор центФігура 2 - схематичне зображення вироблюварального вертикального трубопроводу Така консльного блока трукція є істотно неефективною Кластери супроФігура 3 - аксонометричне схематичне зобравідних пристроїв ЗО додають непотрібної складноження вироблювального блока сті та вартості, а присутність багатьох супровідних Фігура 4 - зображення вертикального перерізу оболонок на тому саме рівні, марно витрачає об'4-4 вироблювального блока, зображеного на фігурі єм каналу, що дорого коштує З Отже, досі існує потреба у пристрої та спосоФігура 5 - зображення вертикального перерізу бах для економічного очищення великих об'ємів 5-5 вироблювального блока, зображеного на фігурі рідини з використанням фільтрування під тиском З Цим винаходом пропонується пристрій та споФігура 6 - аксонометричне зображення перехісоби, при яких головний напірний тиск, що досягадного агрегату, який установлюють або видаляється за допомогою ваги рідини, використовується ють для функціонування багатьох фільтрів для одерФігура 7 - аксонометричне зображення пережання пермеату, та, принаймні, на певному рівні сувного піднімального пристрою (тобто на певній глибині) у межах пристрою, приФігура 8А - схематичне зображення обгорнутонаймні, 30% одержаного пермеату збирається у го фільтрувального вузла межах окремої фільтрувальної оболонки Отже, Фігура 8В - схематичне зображення необгорцей винахід дозволяє зменшити або зовсім запобінутого фільтрувального вузла гти використання кластерів у канальних та інших Фігура 8С - більш докладне схематичне зосистемах фільтрування Таким чином, поліпшуєтьбраження частини необгорнутого фільтрувального ся ефективність та рентабельність вузла, зображеного на фігурі 8В У переважних варіантах здійснення майже Фігура 8D - схематичне зображення альтернавикористання цього механізму обмежується місцями океану із значною дією хвиль Крім того, у будь-якому випадку цей спосіб є відносно дорогим щодо установлення та функціонування Іншу спробу, спрямовану на удосконалення рентабельності пристроїв ЗО, обговорюють у патенті США №3456802, Cole et al Згідно з цим патентом декілька блоків ЗО занурюють у океан на достатню глибину, попередньо відфільтровану солону воду фільтрують на поверхні та постачають униз до блоків крізь трубу Потім прісну воду, яку виробляють блоки, качають знов на поверхню, а решту води повертають до океану Згідно з цим способом Cole із співавторами пропонують подовження терміну функціонування мембрани завдяки попередньому фільтруванню солоної води, яка проходить крізь мембрани, та завдяки підвищенню швидкості промивання Проте, не вдалося задовольнити вимогу розташування біля глибинного шару солоної води та подолати труднощі із заміною блоків ЗО тивного схематичного фільтрувального вузла, в якому матеріал фільтру має складчасту конфігурацію Фігура 8Е - схематичне зображення іншого альтернативного фільтрувального вузла На фігурі 1 система фільтрування 10, взагалі, містить головну споруду 11, множинність перехідних блоків 60, помповий блок 50, множинність вироблювальних блоків 40 та троси 23, які підтримують різні блоки Головна споруда 11 та різноманітні блоки 60, 50, 40 взаємодіють, щоб забезпечити шлях протікання подаваної рідини 18, шлях , протікання пермеату 18А та шлях протікання промивальної рідини 19 Різноманітні блоки системи 10 можуть бути розташовані у свердловині або іншому каналі (на показано), або їх можна розташовувати у відкритому океані або іншому водоймищі (не показано) У випадку з свердловиною або каналом, один із шляхів протікання 18, 18А або 19 можна з успіхом сформувати у вигляді кільцевого проміжку між ЗОВНІШНІМИ оболонками блоків 60, 50, 40 та облицюванням 20 каналу Там, де систему 10 розташовано в океані або іншому відкритому водоймищі, шляхи протікання подаваної рідини та промивальної рідини, ВІДПОВІДНО 18 та 19, можуть бути суміщені з рідиною водоймища Під терміном "канал", який використовують у роботі, розуміють простір, який має відносно глибоку та відносно вузьку частину, яка може містити рідину Отже, океан, затоку, озеро або інше велике водоймище не можна розглядати як канал відносно терміна, який використано в описі винаходу, тому що такі водоймища є значно ширшими відносно їхньої глибини 3 іншого боку, водяну свердловину або нафтову свердловину, або підземну камеру, яка з'єднується через прохід, слід розглядати як канали щодо терміна, який використано в описі винаходу Бажано, щоб канал мав придатний до використання внутрішній діаметр, принаймні, 6 дюймів, проте, можна також використовувати канали з меншими діаметрами Облицюванню каналу не приділяється багато значення, придатні канали можуть мати облицювання із звичайної сталі, чавуну, бетону або інших матеріалів або вони можуть зовсім не мати ніякого облицювання У багатьох випадках канал, який використовують згідно з цим винаходом, можна розташовувати поблизу океану або іншого солоного або солонуватого водоймища для того, щоб мати зручне джерело води У таких випадках канал може спускатися з точки водоймища або з точки на поверхні грунту У інших випадках можна використовувати ВІДПОВІДНИЙ канал, який знаходиться на відстані багатьох кілометрів від джерела води ВІДПОВІДНІ канали можна розташовувати навіть похило, а не вертикально Стисло, пристрій та способи, які описано в описі винаходу, можна використовувати у зв'язку з багатьма різними типами каналів, незважаючи на їхнє початкове призначення, форму, напрямок та розташування У головній споруді 11 подавана рідина, яка може, наприклад, містити солону воду або ропу, постачається у систему 10 крізь ПІДВІД 12 подаваної рідини, в той час, коли відпрацьована рідина виводиться крізь випускну трубу 14 для промива 61925 8 льної рідини, а очищена рідина (пермеат) виводиться крізь випускну трубу 13 для пермеату ПІДВІД 12 подаваної рідини, випускна труба 13 для пермеату та випускна труба 14 для промивальної рідини можуть бути привареними або надійно з'єднаними з головною спорудою 11 У окремих переважних варіантах здійснення система 10 може функціонувати при тиску приблизно 3 бара, який завдається помпою 56 для подаваної рідини Це сприяє запобіганню втрат на тертя у шляху протікання подаваної рідини 18, втрат напору на вироблювальних агрегатах 40 та втрат на тертя у шляху протікання промивальної рідини 19 Можна, але необов'язково, застосовувати придатну систему попереднього фільтрування 57 залежно від концентрації частинок у подаваній рідині Для прийняття пермеату можна також використовувати приймальний резервуар 58 Перехідні блоки 60 перш за все призначені для забезпечення зв'язку між головною спорудою 11 та помповим блоком 50 Отже, перехідні блоки 60 можуть мати досить просту конструкцію, таку як труба усередині труби (не показано) або одна або більше колекторних труб, які розташовано бік до боку (не показано) Помповий блок 50 взагалі включає відцентрову або іншу помпу 53, яка подає пермеат угору від вироблювальних блоків 40 до головної споруди 11 Помпа 53 функціонує більш переважно від електричного струму, і електричну енергію можна постачати до помпи з використанням силового кабелю (не показаний) Альтернативні варіанти помпи можуть функціонувати з використанням інших видів енергії, таких як стиснене повітря, і, зокрема, передбачається, що помпа 53 може бути ерліфтом або певною складною помпою, яка використовує принцип дії ерліфту У таких обставинах газ, який використовують, можна було б стискати на поверхні і транспортувати до помпи з використанням газопроводу високого тиску, або, принаймні, деякий об'єм газу можна було б виробляти електролізом біля помпи У інших варіантах здійснення, система 10 може включати декілька помпових блоків (не показано) або один помповий блок може містити більш, ніж одну помпу В переважному варіанті передбачено засіб підіймання та опускання помпи 53, який дозволяє не демонтувати перехідні блоки 60 Цього можна досягти за допомогою монтажних тросів 51 помпи Передбачається, що помпу 53 можна використовувати для зниження загального всисного тиску до, приблизно, одного бара, та для скидання пермеату у шлях протікання пермеату 18А при тиску від 60 до 70 барів Дійсний тиск на виході, принаймні, частково залежить від глибини нижче поверхні, на якій помпу 53 змонтовано, та від солоності подаваної рідини Вироблювальні блоки 40 звичайно включають впускний вузол 70 та множинність суміжних фільтрувальних вузлів ЗО Впускний вузол 70 спрямовує подавану рідину від шляху протікання подаваної рідини 18 до фільтрувального вузла ЗО, який розташовано вище або нижче, а також спрямовує промивальну рідину від фільтрів 35, які розміщені усередині фільтрувальних вузлів ЗО Згідно з більш докладним описом щодо фігури 2 (описано нижче) фільтрувальний вузол ЗО містить один або більше фільтрів 35, які розділяють подавану рідину на пермеатта промивальну рідину Передбачається, що вироблювальні блоки можна розташовувати на глибині, принаймні, приблизно 50 метрів Така глибина є достатньою для здійснення зворотного осмосу на солонуватій воді з використанням мембран, які існують зараз, та також очікується, що з удосконаленням технології мембран вироблювальні блоки будуть добре функціонувати на глибині менш ніж 50 метрів 3 іншого боку, передбачається, що системи будуть застосовувати фільтри на широкому діапазоні глибин, включаючи такі глибини, як, принаймні, 100 метрів, принаймні, 250 метрів, принаймні, 350 метрів, принаймні, 500 метрів, принаймні, 750 метрів та, принаймні, 1000 метрів Троси 23 використовують для одночасного підтримання різноманітних блоків 60, 50, 40 разом та для утримання їхньої ваги Згідно з докладним описом щодо фігури 5 (описано нижче) троси 23 можна замінити штангами (не показано), стрижнями (не показано), стропами (не показано) або іншими підтримуючими елементами, та, у якості альтернативного рішення, усі їх можна замінити іншими підтримуючими та з'єднувальними засобами між прилеглими блоками Блоки 60, 50 та 40 можуть фактично мати будь-який придатний розмір та придатну форму, їх можна фактично зробити з будь-яких придатних матеріалів Не усі блоки повинні мати однакові конструктивні та складові властивості Для зручного та рентабельного використання передбачається, що перехідні блоки 60, помповий блок 50 для пермеату та вироблювальні блоки 40 будуть мати трубчасту форму і будуть побудованими із, перш за все, придатних матеріалів Зокрема, можна використовувати такі будівельні матеріали, як поліхлорвініл (PVC), композит з епоксидної смоли та скловолокна, нержавіючу сталь та ІНШІ сорти сталі До інших конструкційних матеріалів можуть належати ІНШІ КОМПОЗИЦІЙНІ матеріали або матеріали, які ще не розроблено Під час функціонування КІНЦІ вироблювальних блоків 40 будуть, звичайно, з'єднаними або накладними один на інший з кінцями інших вироблювальних блоків 40, утворюючи ланцюг Один або більше помпових блоків 50 будуть розташованими на верхньому КІНЦІ найвищого вироблювального блока, а перехідні блоки 60 будуть знаходитися над помповим(и) блоком(блоками) так, що вони досягають до головної споруди 11 Блоки можуть бути зануреними у відкритий простір водоймища або у канал до необхідної глибини з використанням пристрою, який показано на фігурі 6 або 7 РІЗНІ блоки, переважно, з'єднують з використанням ковзних муфт Проте, в альтернативних варіантах здійснення, два або більше блоків можна з'єднати за допомогою інших засобів, до яких належать нарізні з'єднання, затискачі, болти та клеї Також передбачається, що системи, згідно з суттю винаходу, можуть бути пов'язаними з певними підтримуючими засобами, до яких можуть належати одна або більше споруд, споруди для помпи та ІНШІ Незважаючи на відсутність доклад 61925 10 ного зображення, передбачається, що подавану рідину можна попередньо профільтрувати, таке попереднє фільтрування можна здійснювати в будь-якій точці вище по потоку від підводу 12 подаваної рідини, яка входить у вироблювальні агрегати 40 Спроможність попередньо фільтрувати солону воду із будь-якого водоймища, будь то затока або океан, може мати велике значення для довготермінового захисту фільтрувального матеріалу, і може удосконалити пристрій та способи щодо цієї справи у порівнянні з пристроями, у яких фільтри розташовують безпосередньо у відкритому океані, при цьому можна покладатися на природні струми води або на накачування води повз фільтрів для того, щоб досягти адекватного промивання Звертаючись до фігури 2, вироблювальний блок 40 звичайно містить один або більше фільтрувальних вузлів ЗО та один перехідний вузол 70 Кожен фільтрувальний вузол ЗО має ЗОВНІШНІЙ кожух 31, кільцевий проміжок 19А та один або більше фільтрувальних вузлів 44 Згідно з більш докладними зображеннями на фігурах 8А-8Е кожен фільтрувальний вузол 44 може, переважно, мати одну або більше фільтрувальних оболонок 32, кожна з яких може містити численні фільтрувальні пластини 35 та прокладки 41, з'єднані з колекторною трубою 33 Як буде далі описано, фігура 2 демонструє численні впускні отвори 74 у впускному вузлі 70, які направляють рідину із шляху протікання подаваної рідини 18 і подають рідину через перегородки 77 у зону 78 подачі на фільтрування Фігура 2 також докладно зображує можливе з'єднання 22 між тросом 23 та вироблювальним блоком 40 З'єднання може знаходитися у будьякій точці або точках вироблювального блока 40, але переважно, щоб таке з'єднання знаходилося біля верхньої сторони та біля дна вироблювальних блоків 40 Існує багато альтернативних конфігурацій вироблювальних блоків, які, проте, не показано у даному ілюстративному матеріалі, але які співпадають з концепціями даного винаходу Наприклад, зовсім необов'язково, щоб проміжок для транспортування рідини у вироблювальних блоках 40 мав кільцеву форму, та також зовсім необов'язково, щоб вироблювальні блоки 40 взагалі мали зону транспортування рідини Як обговорюється нижче, подавану рідину можна транспортувати у проміжку між вироблювальними блоками та облицюванням каналу Також можна транспортувати подавану рідину або пермеат в окремій трубі або окремій камері, які розташовано на зовнішньому боці вироблювальних блоків Подібно цьому, у альтернативних варіантах здійснення фільтрувальні пластини 35, прокладки 41 та колекторну(і) трубу(и) можна розташовувати іншими способами, на відміну від зображених тут Згідно З фігурою 3 до переважного влаштування належать три фільтрувальні вузли ЗО, які є згрупованими з окремими перехідними вузлами 70 Проте, слід передбачати, що незважаючи на те, що більше або менше фільтрувальних вузлів ЗО можна розташувати між перехідними вузлами 70, особливо передбачається, що фільтрувальна 12 11 61925 система, яку застосовують під час опріснювання змонтувати або демонтувати систему 10 Існує солоної води, буде мати п'ять фільтрувальних вубагато можливих конфігурацій, до яких належить злів ЗО, розташованих між перехідними вузлами агрегат 80, який включає телескопічну підпору 82 70, при цьому кожен фільтрувальний вузол ЗО бута плунжери 81 де мати довжину приблизно 6 метрів ПередбачаФігура 7 зображує пересувний механічний підється, що п'ять вузлів є найбільш переважною КІйомний агрегат 90, який має телескопічну підпору ЛЬКІСТЮ, тому що така КІЛЬКІСТЬ сприяє встанов92 та плунжери 91 Також зображено підйомний ленню балансу між швидкістю промивання та певантажозахватний пристрій 95, який застосовуєтьрепадом тиску і швидкістю відновлення ся у верхнього кінця 27 троса та підіймає або опускає будь-який з блоків 60, 50 або 40 Підйомним На фігурах 4 та 5 стрілки позначають можливі агрегатом 90 можна керувати за допомогою будьнапрямки протікання подаваної рідини У одному якого зручного засобу керування, такого як пульт варіанті здійснення подавана рідина тече униз керування 94 уздовж шляху протікання 18 крізь впускні отвори 74, через перегородки 77 та до зони 78 подачі на У переважних варіантах здійснення згідно з фільтрування Подавана рідина потім тече униз фігурами 8А та 8В два або більше окремих фільткрізь прокладки 41 (дивися фігуру 8С), де вона рів розташовують складками та вклеюють у фільтрозподіляється фільтрувальним матеріалом 45 на рувальні пластини 35 та обгортають у вигляді спідва окремі струми пермеату та промивальної ріралі навколо колекторної труби 33 разом з промідини Пермеат потім проходить крізь колекторні жними прокладками 41 Така конструкція має боки отвори 34 та у колекторну трубу 33, із якої він тече високого тиску та боки низького тиску фільтруваугору до помпи 53 для пермеату Одночасно прольних пластин 35 Слід віддати переваги тому, що мивальна рідина продовжує текти униз крізь пронеобов'язково мати більш ніж одну фільтрувальну кладки 41 одного або більше фільтрувальних вузпластину 35 навколо колекторної труби 33, а щодо лів 44 до тих пір, доки вона не досягне зони збирозташування, обгорнення її не є обов'язковим У рання 79, яка розташована усередині наступного альтернативних варіантах здійснення, наприклад, нижнього перехідного вузла 70 Промивальна ріпередбачається, що фільтрувальну(і) пластину(и) дина потім покидає перехідний вузол 70 та прохоможуть частково обгортати навколо колекторної дить угору крізь розташовані вище вироблювальні труби 33 та/або фільтрувальна(і) пластина(и) моблоки 40, помповий блок 50 (не показано) та переже частково мати складчасту форму навколо колехідні блоки 60 (не показано) до головної споруди кторної труби 33 (не показано) Додаткові деталі переважних варіантів здійсНа фігурі 6 верхній перехідний блок 60U є нення фільтра 35 зображено на фігурі 8С Тут козв'язаним або незв'язаним з нижнім перехідним жна фільтрувальна пластина 35 має шар фільтрублоком 60L У цьому окремому варіанті здійснення вального матеріалу 45 на кожному боці матеріалу кожен з перехідних блоків 60U та 60L має зовніш42, що є носієм пермеату Матеріал 42, що є носіню трубу 61 та внутрішню трубу 62 ЗОВНІШНІ труби єм пермеату, ущільнюється на ущільненні 43 та 61 з'єднуються ковзною муфтою 61 А, а внутрішні має сток у колекторні отвори 34 у колекторних труби 62 з'єднуються ковзною муфтою 62А Крім трубах 33 Як згадувалося вище, прокладку 41 того, кільцеві ущільнення 61В та 62В використорозташовано між фільтрувальними пластинами вують для ущільнення ВІДПОВІДНО труб 61 та 62 35, що частково збігаються Подавана рідина, що Крім того, необов'язкові напрямівні ребра або пене проходить крізь фільтрувальні пластини 35, регородки (не показано) можна переважно застобуде продовжувати омивати бік високого тиску совувати в різних кільцевих проміжках, таких як пластин 35, та буде виходити із системи через проміжки, що знаходяться між трубами 61 та 62, шлях протікання промивальної рідини 19 між трубою 61 та облицюванням 20 каналу ЗвиФільтрувальний матеріал 45, який пропонуєтьчайно, як повідомлялося вище, з'єднання, які покася винаходом, включає мембрани, які використозано на фігурі 6, є тільки прикладами Передбачавують у процесах зворотного осмосу, але не обється також використання інших типів та способів межується тільки ними Отже, згідно з суттю виназ'єднання ходу можна використовувати матеріали для фільтрування макрочастинок (100-1000 мікрометрів), Звертаючись до тросів, трос 23 має верхній кімікрочастинок (1,0-100 мікрометрів), макромоленець 27 троса, точку підйому 28, точку спуску 29 та кулярних частинок (0,1-1,0 мікрометрів), молекунижній кінець 26 троса З'єднувальні шпилі 27А лярних частинок (0,001-0,1 мікрометрів) або іонних використовують для надійного з'єднання з прилегчастинок (від менш ніж 0,001 до 0,001 мікрометлими тросами 23, а затискачі 25 троса застосовурів) Майбутні удосконалення фільтрів можуть підються для з'єднання тросів 23 з блоками 60 Слід вищити діапазон фільтрації до навіть менших часпередбачати, що незважаючи на те, що кожен тинок та можливо, навіть, до молекулярного лізитрос має таку саму довжину, що і блок 60 у цьому су, такого як відділення водню від кисню, як при певному варіанті здійснення, кожен трос може магідролізі Отже, запропоновані способи будуть відти більшу або меншу довжину ніж ВІДПОВІДНИЙ повідати усьому спектрові фільтрування рідин блок, або окремий трос може мати таку довжину, Спектр фільтрування, який визначили вище, буде як і уся система 10 Слід також передбачити, що включати фільтрування частинок і мікрофільтрупоказані затискачі 25 троса мають відмінну консвання, ультрафільтрування, нанофільтрування та трукцію у порівнянні з затискачами 22 на фігурах 2 пперфільтрування (зворотній осмос) та 3 і що можна також використовувати ІНШІ ТИПИ затискачів та засобів для фіксування Пропонується, що єдиний ЗОВНІШНІЙ кожух 31 За допомогою підйомного агрегату 80 можна може містити численні фільтрувальні оболонки 32 14 13 61925 У такому варіанті здійснення численні колектори будь-якій позиції, ВІДМІННІЙ від центральної (як на 33 можна застосовувати для ефективного викорифігурах 8D та 8Е), або що колектор можна розтастання простору усередині фільтрувальної оболошовувати зовсім за межами фільтрувального вузнки 32, і такий варіант здійснення задовольняє ла Наприклад, один або більше колекторів (не обмеженню, що, принаймні, на певному рівні усепоказано) можна розташувати усередині вироблюредині пристрою, принаймні, 30% одержаного певального агрегату 40, а пермеат може текти із кормеату збирається усередині окремих фільтрувалектора(ів) у ЗОВНІШНІЙ ВІДСІК, ЩО має новий промільних вузлів ЗО на будь-якому заданому рівні В жок (не показано) Знов, критичним обмеженням є інших переважних варіантах здійснення 40%, 60% те, що, принаймні, на певному рівні усередині прита майже увесь одержаний пермеат збирається строю більш ніж 30% отриманого на певній глибині усередині окремих фільтрувальних вузлів ЗО, які пермеату збирається усередині окремого фільтрузанурені на будь-яку задану глибину вального вузла ЗО У менш переважних варіантах здійснення таЗвичайно, цей винахід не обмежується варіанкож можливо занурити численні фільтрувальні тами здійснення, які продемонстровано та зобравузли ЗО на задану глибину Але щодо цілей цієї жено У альтернативних варіантах здійснення, заявки обрали 30% обмеження для того, щоб винаприклад, будь-які рідинні струми можуть протізначити та запровадити значну перевагу відносно кати у зворотному напрямку відносно струмів, які пристрою Chenoweth'a Згідно з Chenoweth'eM, на було описано тут Альтернативно, різні шляхи прокожному вироблювальному рівні завжди застосотікання рідини можуть бути взаємообмінними Отвують п'ять окремих мембранних агрегатів Такий же, на фігурі 2, промивальна рідина може входити варіант було обрано для того, щоб ефективно у отвори 74 (а не подавана рідина входить у отвопристосувати численні кластери традиційних мемри 74) У інших альтернативних варіантах здійсбранних агрегатів на заданій глибині у межах кругнення, систему та способи, які описано тут, можна лого отвору свердловини Оскільки Chenoweth не використовувати для очищення харчових речовин, пояснив і не запропонував ніякого удосконалення, таких як апельсиновий сік, або для відокремлення то на кожній виробничій глибині можна також зарізних промислових ХІМІЧНИХ речовин Отже, нестосовувати лише три окремих мембранних агрезважаючи на те, що було зображено і описано пегати Такий кластер буде виробляти приблизно вні варіанти здійснення та застосування винаходу, третину пермеату на заданій глибині усередині для фахівців у цій області буде очевидно, що мокожної з трьох фільтрувальних оболонок, і на піджливо здійснити набагато більше модифікацій без ставі цього обрали 30% обмеження відходу від винахідницької концепції, яка запропонована тут Отже, винахід не можна обмежувати Звертаючись до наступних альтернативних інакше, як за духом доданої формули винаходу варіантів здійснення, передбачається, що трубу ЗЗА колектора пермеату можна розташувати у ФІГ 1 Фіг. 2 15 61925 16 to У~70 Фіг 5 yea J ФІГ 6 17 61925 Фіг. 7 18 Фіг. SC 33 35 Фіг. 8А Фіг. 8В Фіг. 8D Фіг. 8Е 19 Комп'ютерна верстка О Гапоненко 61925 Підписне 20 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for liquid purification
Назва патенту російськоюСпособ очистки жидкости
МПК / Мітки
МПК: B01D 63/00
Мітки: спосіб, рідини, очищення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-61925-sposib-ochishhennya-ridini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб очищення рідини</a>
Попередній патент: Спосіб виготовлення друкованої продукції для проведення розіграшів
Наступний патент: Лікарський засіб “бронховітол”
Випадковий патент: Електронна візитниця