Пристрій для електрохімічної протинакипної обробки води

Реферат: UA 114833 U UA 114833 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі електрохімічної обробки води і може бути використана, наприклад, для очистки мережевої води систем індустріального водо- та теплопостачання, в комунальному водопостачанні для запобігання відкладень у системах малорозчинних накипоутворюючих солей, у першу чергу, карбонату кальцію, а також для пом'якшення води шляхом усунення карбонатної жорсткості. Електрохімічна обробка води різного призначення здійснюється в пристроях, виконаних у вигляді проточного електролізера, який складається з корпусу з патрубками підводу і відводу води, що обробляється. Всередині електролізера розміщений блок електродів, підключених до джерела постійного току (див., наприклад, SU № 1606461, кл. C02F 1/46, 1990, SU № 1611883, кл. C02F 1/46, 1990, US № 4235698). Суттєвим недоліком усіх вказаних пристроїв є необхідність періодичної чистки катодів від накипоутворюючих відкладень, в іншому випадку продуктивність електрохімічної обробки води буде різко падати. Але цей процес є дуже трудомістким і потребує тривалого часу. Для підсилення ефективності обробки води блок електродів може бути виконаний у вигляді набору пластин анода та катода різної конфігурації і різного взаємного розташування всередині корпусу (див.,наприклад, UA № 77143, кл. С02F 1/463, 2006). Але значним недоліком таких пристроїв є їх конструктивна складність, що в підсумку ускладнює видалення сольових відкладень з катода та видалення шламу. Відомо пристрій - апарат для електричної обробки води (SU № 1623971, кл. C02F 1/46, 1991), який являє собою корпус з патрубками підводу та відводу води, що обробляється, і патрубком видалення шламу та коаксіально розміщеними всередині корпусу електродами анодом і катодом, що підключені до джерела постійного струму. Катод оснащений засобом для очистки поверхні від сольових відкладень. Засіб для очистки поверхні катода виконаний у вигляді скребка, який механічно знімає відкладення, що виключає інтенсивне заростання катода і дозволяє проводити безперервну обробку води в проточному режимі. Недоліком відомого пристрою є те, що конструкція для очистки катода від відкладень займає багато місця всередині корпусу і не забезпечує достатній ступінь очистки поверхні катода від відкладень. Відомий патент RU 2094381, C22F 1/46, 1997 для очистки поверхні катода від сольових відкладень, що накопичились, в якому у внутрішню порожнину оболонки катода від генератора періодично подають імпульси тиску, в результаті чого відбувається різка зміна об'єму із пружною деформацією стінок, що супроводжується розтріскуванням та струшуванням корки накипу, яка у вигляді шламу видаляється через патрубок зливу. Таке періодичне струшування вловленої зависі проводить крім основного ефекту - регенерації поверхні катода до взмучення мікрочасток зважених речовин і бульбашок парогазової суміші у всьому об'ємі апарата. Але, при безперервному однонаправленому русі води в апараті неможливо уникнути проскоку зважених часток та бульбашок газу у трубопровід після апарата в процесі періодичного струшування катодів. Крім того, сам процес очистки катодів технологічно недосконалий, оскільки не забезпечує повної очистки катода, що знижує в цілому ефективність роботи апарата. З наведеного вище аналізу відомого рівня техніки ясно, що одною із суттєвих проблем обробки води є успішна очистка катода від сольових відкладень. Окрім дій, направлених на видалення сольових відкладень з катода, існують певні складності з доступом до катода. Практично всі відомі на цей час електролізери закрити кришками, закріпленими болтами. Конструкція вказаних кришок така, що потребує значних зусиль для їх зняття і витрат часу. Задачею цієї корисної моделі є вдосконалення установки для електрохімічної протинакипної обробки води шляхом зміни конструкції елементів пристрою та їх взаємного розташування, в результаті чого досягається висока ефективність його роботи, що супроводжується спрощенням та скороченням часу на його обслуговування. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для електрохімічного протинакипної обробки води, згідно з корисною моделлю, являє собою циліндричний корпус з патрубками підводу та відводу води, що обробляється, конусним бункером для виводу шламу, розміщеного в нижній частині корпусу, а всередині корпусу розміщені анод та катод, встановлені паралельно один одному, причому катод виконаний у вигляді знімного круглого катода картриджного типу, окрім того пристрій оздоблено кришкою, що здатна відкриватись та самоцентруватись, та оснащеною ручками. Авторами цієї корисної моделі передбачено, що знімний катод картриджного типу оздоблений в нижній частині штекерами - струмоприймальниками та технологічною кришкою, в яку занурені вказані штекери. 1 UA 114833 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Крім того, знімний катод картриджного типу в нижній частині оздоблений штекерами, а у верхній частині - струмопередаючими двома поршнями, встановленими на внутрішній поверхні кришки, що здатна відкриватись та самоцентруватись. Ефективність роботи очистки води за допомогою використання електролізерів різко падає при утворенні на поверхні катода сольових відкладень, які періодично треба видаляти. Авторами цієї корисної моделі в основу вдосконалення відомих пристроїв покладено принцип заміни катода, на якому накопичилась критична кількість сольових відкладень. Крім того, запропоновано змінити конструкцію кришки апарата, яка кріпиться болтами і при її відкриванні треба докладати багато зусиль, інструментів та витрат часу. Як було вказано вище, при цьому значно втрачається продуктивність та ефективність роботи пристрою, тобто ускладнюється його обслуговування. При реалізації принципу заміни катода, на якому накопичились солі і, в першу чергу, карбонатні відкладення, автори корисної моделі внесли ряд змін до конструкції самих катодів, що дозволило зробити їх знімними і при цьому виключити практично всі недоліки, наведені вище. По суті запропоновано два варіанти картриджного катода, які відрізняються способом передачі струму. В першому варіанті катод оснащений штекерами, а у другому - кришка апарата оснащена поршнями, а катод - фіксаторами, щоб при вставленні він зайняв своє місце. Конструкція знімного катода картриджного типу, що використовується в корисній моделі, що заявляється, визначає простоту та зручність заміни катода з відкладеннями на чистий, тобто не треба виконувати ряд дій, наприклад розкручування клем, відгвинчування проводів, відключення електричної напруги, відкручування болтів і гайок та ін. Що стосується кришки, що вільно відкривається та самоцентрується, то її конструкція передбачає наявність двох ручок, ефект самоцетрування забезпечено наявністю в центрі кришки кульки, на яку тисне ручка, що забезпечує простоту та зручність маніпуляції з нею. Конусний бункер призначений для збору просипів осаду, що підсилює ефективність очистки води. Суть корисної моделі пояснюється наступними кресленнями та іншими наочними матеріалами. Фіг. 1 - Схема пристрою, що заявляється, для електрохімічної протинакипної обробки води, де: 1 - вхід потоку; 2 - вихід потоку; 3 - стінка апарата; 4 - катод-картридж або знімний катод; 5 - анод; 6 - карбонатні відкладення; 7 - кришка, що відкривається та самоцентрується; 8 - ручка 1; 9 - ручка 2; 10 - промивка та вивантаження шламу, що осипається. Фіг. 2 - Схема знімного катода (картриджу) № 1 та його розташування в пристрої, що заявляється. Фіг. 3 - Схема знімного катода (картриджу) № 2 та його розташування в пристрої, що заявляється. Пристрій, зображений на фіг. 1, являє собою вдосконалений варіант відомих рішень. Вказаний пристрій працює наступним чином: кришку пристрою, що заявляється, за допомогою ручок можна швидко відкрити одній людині. Потім виймають знімний катод (картридж), на якому утворились карбонатні відкладення, і замінюють його новим, чистим, після чого кришку швидко закривають і пристрій знову готовий до роботи. Знятий відроблений катод чистять в спокійному режимі, наприклад, протягом декількох тижнів до того, як знову з'явиться необхідність у заміні працюючого катода (картриджа). На фіг. 2 та 3 показані конструктивні особливості катодів (картриджів) у відповідності до залежних пунктів формули корисної моделі. Як видно з фіг. 2, в представленому пристрої катод складається з труби та штекерів струмоприймачів. Катод розміщують всередину пристрою, що заявляється, при відкритій притискній кришці. Штекери проходять через ущільнювальні кільця і заходять у технологічну кришку, де вони стикаються до пластини, до якої підведений струм. Саме таким чином на катод подається струм. Для того, щоб вода з пристрою через отвори для штекерів не проникала 2 UA 114833 U 5 10 15 20 25 всередину технологічної кришки, передбачені ущільнювальні кільця (гумові). При закриванні притискної кришки відбувається притискання катода, а він, у свою чергу, притискає гумові кільця, створюючи ущільнення, що перешкоджають попаданню води. У другому варіанті конструкції катода і особливостей його розташування у пристрої, щозаявляється, як це показано на фіг. 3, катод складається з труби та фіксуючих штекерів. Катод поміщують всередину пристрою, що заявляється, при відкритій притискній технологічній кришці, при цьому штекери заходять у відповідні пази і таким чином катод фіксують на своєму місці. Кришка оснащена струмопередавальними поршнями. При закриванні кришки поршні притискаються до катода і передають на нього струм. Таким чином, в результаті заміни катода на його картриджний варіант та зміни конструкції кришки на таку, що здатна відкриватись і самоцетруватись, дозволяє підвищити ефективність роботи пристрою, що заявляється, і в першу чергу скоротити часові та трудові витрати на його обслуговування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій для електрохімічної протинакипної обробки води, який відрізняється тим, що являє собою циліндричний корпус з патрубками підводу та відводу води, що обробляється, конусним бункером для виводу шламу, розміщеного в нижній частині корпусу, а всередині корпусу розміщені анод та катод, встановлені паралельно один одному, причому катод виконаний у вигляді знімного круглого катода картриджного типу, окрім того пристрій оздоблено кришкою, що здатна відкриватись та самоцентруватись, та оснащеною ручками. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що знімний катод картриджного типу оздоблений в нижній частині штекерами - струмоприймальниками та технологічною кришкою, в яку занурені вказані штекери. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що знімний катод картриджного типу в нижній частині оздоблений штекерами, а у верхній частині - струмопередавальними двома поршнями, встановленими на внутрішній поверхні кришки, що здатна відкриватись та самоцентруватись. 3 UA 114833 U 4 UA 114833 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5