Двокамерний фільтр

Реферат: Двокамерний фільтр містить корпус з верхнім і нижнім патрубками для води, верхній дренажнорозподільний пристрій, середню горизонтальну перегородку з дренажними ковпачками, робоча поверхня яких направлена до верхнього дренажно-розподільного пристрою, зернисте завантаження, розміщене на середній горизонтальній перегородці, нижню горизонтальну перегородку з дренажними ковпачками, робоча поверхня яких направлена до верхнього дренажно-розподільного пристрою, та зернисте завантаження, розміщене на нижній горизонтальній перегородці. Корпус обладнаний додатковою горизонтальною перегородкою, яка встановлена нижче середньої горизонтальної перегородки над зернистим завантаженням, розміщеним на нижній горизонтальній перегородці, та в якій виконані отвори, обладнані дренажно-розподільними засобами. При цьому корпус обладнаний додатковим патрубком для води, розміщеним на бічній поверхні корпусу між середньою горизонтальною і додатковою горизонтальною перегородками. UA 107531 U (12) UA 107531 U UA 107531 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, що заявляється, належить до пристроїв для очищення води та може бути використана під час послідовного фільтрування води через два шари зернистого завантаження в комунальному господарстві, харчовій, металургійній та інших галузях промисловості. Найбільш близьким за сукупністю ознак до об'єкта, що заявляється, є вибраний як найближчий аналог двокамерний фільтр, що містить корпус з верхнім і нижнім патрубками для води, верхній дренажно-розподільний пристрій, середню горизонтальну перегородку з дренажними ковпачками, зернисте завантаження, розміщене на середній горизонтальній перегородці, нижню горизонтальну перегородку з дренажними ковпачками та зернисте завантаження, розміщене на нижній горизонтальній перегородці. Верхній патрубок для води з'єднаний з верхнім дренажно-розподільним пристроєм і в режимі фільтрування призначений для підведення забрудненої води, а в режимі промивання призначений для відведення відпрацьованої промивної води. Нижній патрубок для води у режимі фільтрування призначений для відведення відфільтрованої води, а в режимі промивання призначений для підведення промивної води. Дренажні ковпачки, що встановлені в середній горизонтальній перегородці, обладнані двома робочими поверхнями, одна з яких направлена в бік верхнього дренажнорозподільного пристрою, а інша -в бік нижньої горизонтальної перегородки, при цьому робоча поверхня дренажних ковпачків, що встановлені в нижній горизонтальній перегородці, направлена до верхнього дренажно-розподільного пристрою. Середня горизонтальна перегородка ділить весь об'єм корпусу на верхню і нижню камери. Камери в прототипі можуть бути заповнені як одним типом зернистого завантаження, так і різними, наприклад, кварцовим піском у верхній камері і активованим вугіллям в нижній камері (патент CN № 200998642U, МПК B01D61/04, B01D61/18, опубл. 02.01.08). У об'єкта, що заявляється, і найближчого аналога співпадають такі суттєві ознаки. Обидва пристрої містять корпус з верхнім і нижнім патрубками для води, верхній дренажнорозподільний пристрій, середню горизонтальну перегородку з дренажними ковпачками, робоча поверхня яких направлена до верхнього розподільного пристрою, зернисте завантаження, розміщене на середній горизонтальній перегородці, нижню горизонтальну перегородку з дренажними ковпачками, робоча поверхня яких направлена до верхнього дренажнорозподільного пристрою, та зернисте завантаження, розміщене на нижній горизонтальній перегородці. Аналіз технічних властивостей найближчого аналога, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного технічного результату при використанні найближчого аналога перешкоджають такі причини. У найближчому аналогу промивання зернистого завантаження здійснюється шляхом послідовного проходження промивної води спочатку через зернисте завантаження нижньої камери, а потім через зернисте завантаження верхньої камери. При такому промиванні витрата, що достатня для видалення забруднень із завантаження нижньої камери, може виявитися недостатньою для видалення забруднень із завантаження верхньої камери. Збільшення витрати промивної води для забезпечення відмивання забруднень із зернистого завантаження верхньої камери зумовить інтенсивне перемішування та піднімання зернистого завантаження в нижній камері, притиснення зернин завантаження потоком промивної води до дренажних ковпачків і перекривання отворів в них, що, в свою чергу, призведе до припинення протікання промивної води. У найближчому аналогу не передбачена можливість роздільного відведення відпрацьованої промивної води від зернистих завантажень нижньої та верхньої камер, а також можливість їхнього незалежного промивання. Крім того, найближчий аналог характеризується неоптимальними витратами промивної води. Все це зумовлює зниження ефективності промивання зернистого завантаження в цілому. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлено задачу створити такий двокамерний фільтр, в якому удосконалення шляхом введення нових елементів дозволять при використанні корисної моделі, що заявляється, забезпечити досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні ефективності промивання зернистого завантаження. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в двокамерному фільтрі, що містить корпус з верхнім і нижнім патрубками для води, верхній дренажно-розподільний пристрій, середню горизонтальну перегородку з дренажними ковпачками, робоча поверхня яких направлена до верхнього дренажно-розподільного пристрою, зернисте завантаження, розміщене на середній горизонтальній перегородці, нижню горизонтальну перегородку з дренажними ковпачками, робоча поверхня яких направлена до верхнього дренажнорозподільного пристрою, та зернисте завантаження, розміщене на нижній горизонтальній перегородці, згідно з корисною моделлю, що заявляється, корпус обладнаний додатковою горизонтальною перегородкою, яка встановлена нижче середньої горизонтальної перегородки над зернистим завантаженням, розміщеним на нижній горизонтальній перегородці, та в якій 1 UA 107531 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виконані отвори, обладнані дренажно-розподільними засобами, при цьому корпус обладнаний додатковим патрубком для води, розміщеним на бічній поверхні корпусу між середньою горизонтальною і додатковою горизонтальною перегородками. В окремих випадках використання об'єкт, що заявляється, може характеризуватися тим, що: - дренажно-розподільні засоби додаткової горизонтальної перегородки виконані як дренажні ковпачки, закріплені в отворах додаткової горизонтальної перегородки та направлених робочою поверхнею до нижньої горизонтальної перегородки; - дренажно-розподільні засоби додаткової горизонтальної перегородки виконані у вигляді сітки, що перекриває отвори додаткової горизонтальної перегородки; - корпус додатково обладнаний патрубком для підведення реагентів, який розміщений на бічній поверхні корпусу між середньою горизонтальною і додатковою горизонтальною перегородками. У об'єкті, що заявляється, простір між середньою горизонтальною перегородкою та верхнім дренажно-розподільним пристроєм являє собою верхню камеру фільтра, простір між додатковою та середньою горизонтальними перегородками - проміжну камеру фільтра, а простір між нижньою і додатковою горизонтальними перегородками - нижню камеру фільтра. При використанні об'єкта, що заявляється, забезпечується досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні ефективності промивання зернистого завантаження. Крім того, забезпечується досягнення додаткового технічного результату, який полягає у забезпеченні промивання зернистих завантажень верхньої та нижньої камер незалежно одне від одного при різних витратах промивної води, що подається в зернисті завантаження нижньої і верхньої камер, а також у забезпеченні роздільного відведення відпрацьованої промивної води від зернистих завантажень нижньої і верхньої камер. Між сукупністю суттєвих ознак об'єкта, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Обладнання корпусу додатковою горизонтальною перегородкою, яка встановлена нижче середньої горизонтальної перегородки над зернистим завантаженням, розміщеним на нижній горизонтальній перегородці, та в якій виконані отвори, обладнані дренажно-розподільними засобами, а також обладнання корпусу додатковим патрубком для води, розміщеним на бічній поверхні корпусу між середньою горизонтальною і додатковою горизонтальною перегородками, забезпечує можливість промивання зернистих завантажень незалежно одне від одного, наприклад, шляхом їхнього промивання по черзі або шляхом промивання тільки одного зернистого завантаження, без промивання іншого, дозволяє оптимізувати витрати промивної води окремо для промивання зернистого завантаження нижньої камери та окремо для промивання зернистого завантаження верхньої камери, а також дозволяє забезпечити роздільне відведення відпрацьованих промивних вод після промивання зернистих завантажень для, наприклад, їхньої роздільної обробки або подальшого використання. Все це сприяє підвищенню ефективності промивання зернистого завантаження, що, в свою чергу, сприяє підвищенню ефективності очищення води у фільтрі, що заявляється, в цілому. Додатковий патрубок для води, розміщений на бічній поверхні корпусу між середньою горизонтальною і додатковою горизонтальною перегородками, в режимі промивання зернистого завантаження нижньої камери забезпечує відведення від неї відпрацьованої промивної води (промивна вода подається по нижньому патрубку для води), а в режимі промивання зернистого завантаження верхньої камери забезпечує підведення до неї промивної води (відпрацьована промивна вода відводиться по верхньому патрубку для води). Все це забезпечує можливість незалежного промивання зернистих завантажень, наприклад по черзі, з такою витратою промивної води, яка є найбільш оптимальною для даного типу завантаження, що використовується в нижній і верхній камерах. Крім того, таке обладнання та можливість здійснювати промивання завантажень по черзі дозволяє роздільно відводити відпрацьовану промивну воду від верхньої і нижньої камер, особливо, якщо з якихось причин змішувати ці відпрацьовані промивні води небажано. Все це сприяє підвищенню ефективності промивання зернистого завантаження, що, в свою чергу, сприяє підвищенню ефективності очищення води у фільтрі, що заявляється, в цілому. Під час промивання зернистого завантаження нижньої камери додаткова горизонтальна перегородка з дренажно-розподільними засобами забезпечує рівномірний розподіл промивної води, наприклад, між її дренажними ковпачками, рівномірне за всією площею фільтра відведення відпрацьованої промивної води через них з нижньої камери у проміжну камеру, що, в свою чергу, забезпечує рівномірний за всією площею фільтра розподіл промивної води та рівномірне за всією площею фільтра розширення зернистого завантаження нижньої камери, рівномірне вимивання з неї забруднень, а також недопущення утворення в ній застійних зон, 2 UA 107531 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 особливо на ділянках, віддалених від патрубка для води, який розміщений між середньою і додатковою горизонтальними перегородками та по якому відводиться промивна вода. Все це сприяє підвищенню ефективності промивання зернистого завантаження, що, в свою чергу, сприяє підвищенню ефективності очищення води у фільтрі, що заявляється. Обладнання додаткової горизонтальної перегородки дренажно-розподільними засобами, які можуть бути виконані у вигляді дренажних ковпачків, закріплених в отворах додаткової горизонтальної перегородки та направлених робочою поверхнею до нижньої горизонтальної перегородки, або у вигляді сітки, що перекриває отвори додаткової горизонтальної перегородки, запобігає винесенню зернин завантаження під час промивання нижньої камери фільтра, а також сприяє рівномірному розподілу води як в режимі фільтрування, так і в режимі промивання. Все це сприяє підвищенню ефективності промивання зернистого завантаження в цілому. Вибір типу дренажно-розподільних засобів визначається технічними і технологічними особливостями використання об'єкта, що заявляється. Використання дренажних ковпачків сприяє більш рівномірному розподілу води, а використання сітки спрощує та знижує вартість конструкції фільтра. Додаткове обладнання корпусу патрубком для підведення реагентів, який розміщений на бічній поверхні корпусу між середньою горизонтальною і додатковою горизонтальною перегородками, дозволяє в разі необхідності подавати у проміжну камеру реагенти, найбільш ефективно забезпечувати їхнє перемішування з водою. В режимі промивання зернистого завантаження нижньої камери це дозволяє вводити реагенти у відпрацьовану промивну воду та забезпечувати її попередню реагенту обробку, в режимі промивання зернистого завантаження верхньої камери дозволяє вводити реагенти в промивну воду та забезпечувати підвищення ефективності промивання зернистого завантаження верхньої камери, а в режимі фільтрування дозволяє вводити реагенти в попередньо відфільтровану у верхній камері воду для підвищення ефективності очищення води в нижній камері. Все це сприяє підвищенню ефективності промивання зернистого завантаження, а також підвищенню ефективності очищення води у фільтрі, що заявляється, в цілому. Суть об'єкта, що заявляється, пояснюється кресленнями, на яких представлені: - на фіг. 1 - загальний вигляд об'єкта, що заявляється, з дренажними ковпачками в додатковій горизонтальній перегородці; - на фіг. 2 - загальний вигляд об'єкта, що заявляється, з сіткою, що перекриває отвори додаткової горизонтальної перегородки. На представлених кресленнях використані такі позначення: 1 - корпус; 2 - патрубок для підведення забрудненої води; 3 - патрубок для відведення відфільтрованої води; 4 - верхній дренажно-розподільний пристрій; 5 - середня горизонтальна перегородка; 6 - дренажні ковпачки; 7 - зернисте завантаження; 8 - нижня горизонтальна перегородка; 9 - дренажні ковпачки; 10 - зернисте завантаження; 11 - додаткова горизонтальна перегородка; 12 - дренажні ковпачки; 13 - додатковий патрубок для води; 14 - патрубок для підведення реагентів; 15 - верхня камера; 16 - проміжна камера; 17 - нижня камера; 18 - сітка. У конкретному прикладі виконання двокамерний фільтр, що заявляється, містить корпус 1 з верхнім патрубком 2 для підведення забрудненої води та нижнім патрубком 3 для відведення відфільтрованої води. В корпусі 1 розміщені верхній дренажно-розподільний пристрій 4, з'єднаний з верхнім патрубком 2, середня горизонтальна перегородка 5 з дренажними ковпачками 6, робоча поверхня яких направлена до верхнього дренажно-розподільного пристрою 4, укладене на перегородці 5 зернисте завантаження 7, наприклад шар кварцового піску, а також нижня горизонтальна перегородка 8 з дренажними ковпачками 9, робоча поверхня яких направлена до верхнього дренажно-розподільного пристрою 4, і укладене на перегородці 8 зернисте завантаження 10, наприклад шар активованого вугілля. Крім того, в 3 UA 107531 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 корпусі 1 розміщена додаткова горизонтальна перегородка 11, яка встановлена нижче середньої горизонтальної перегородки 5 над зернистим завантаженням 10, розміщеним на нижній горизонтальній перегородці 8, та в якій виконані отвори, обладнані, наприклад, дренажними ковпачками 12, робоча поверхня яких направлена до нижньої горизонтальної перегородки 8. На бічній поверхні корпусу 1 між середньою горизонтальною 5 і додатковою горизонтальною 11 перегородками розміщений додатковий патрубок 13 для води, а також патрубок 14 для підведення реагентів. Простір між середньою горизонтальною перегородкою 5 і верхнім дренажно-розподільним пристроєм 4 являє собою верхню камеру 15 фільтра, простір між додатковою 11 і середньою 5 горизонтальними перегородками - проміжну камеру 16 фільтра, простір між нижньою 8 і додатковою 11 горизонтальними перегородками - нижню камеру 17 фільтра. В залежності від конкретних умов використання у верхній 15 і нижній 17 камерах можуть бути використані як однакові зернисті завантаження, так і різні. В окремих випадках виконання отвори додаткової горизонтальної перегородки 11 можуть бути затягнуті сіткою 18 з розміром чарунок, який менший, ніж розмір зернин завантаження 10 нижньої камери 17 фільтра (фіг. 2). У конкретному прикладі виконання двокамерний фільтр, що заявляється, працює так. При перекритому патрубку 13 вода підводиться на фільтрування в корпус 1 зверху та по верхньому патрубку 2 cпадним потоком надходить у верхній дренажно-розподільний пристрій 4, з якого рівномірно розподіляється за всією поверхнею зернистого завантаження 7, фільтрується через нього та через дренажні ковпачки 6, розміщені в середній горизонтальній перегородці 5, направляється з верхньої камери 15 спочатку у проміжну камеру 16, а потім через дренажні ковпачки 12, розміщені в додатковій горизонтальній перегородці 10, направляється в нижню камеру 17 на додаткове фільтрування в зернистому завантаженні 10, після чого через дренажні ковпачки 9, розміщені в нижній горизонтальній перегородці 8, надходить в піддренажний простір і далі патрубком 3 відводиться з фільтра. У разі необхідності підвищення ефективності очищення води здійснюється її реагентна обробка шляхом підведення реагентів патрубком 14 у проміжну камеру 16, в якій відбувається перемішування попередньо відфільтрованої води з реагентами, а також починаються процеси коагуляції і флокуляції. В режимі фільтрування дренажні ковпачки 6 і дренажні ковпачки 9, робоча поверхня яких направлена до верхнього дренажно-розподільного пристрою 4, запобігають винесенню зернистого завантаження з фільтра. Дренажні ковпачки 12 не перешкоджають вільному проходженню води в нижню камеру 17. Після закінчення циклу фільтрування фільтр зупиняється і переводиться на промивання. Використання об'єкта, що заявляється, дозволяє здійснювати промивання зернистого завантаження 7 у верхній камері 15 і промивання зернистого завантаження 10 в нижній камері 17 незалежно одне від одного. Так при зупинці фільтра завантаження 7 і 10 можуть промиватися по черзі одне після одного або ж, в залежності від забрудненості, незалежно одне від одного, коли, наприклад, після промивання зернистого завантаження 7 у верхній камері 15 промивання зернистого завантаження 10 в нижній камері 17 не здійснюється або навпаки. У конкретному прикладі використання завантаження промиваються по черзі. Промивання фільтра починається з промивання зернистого завантаження 10 в нижній камері 17. У цьому випадку при перекритих патрубках 2 і 14 промивна вода із заданою для зернистого завантаження 10 витратою подається в корпус 1 по патрубку 3, висхідним потоком проходить дренажні ковпачки 9 та, піднімаючись, здійснює вимивання затриманих в зернистому завантаженні 10 забруднень. Далі промивна вода через дренажні ковпачки 12, які забезпечують її рівномірне надходження у проміжну камеру 16 та рівномірне відведення за всією площею фільтра, по патрубку 13 відводиться з фільтра. Дренажні ковпачки 12, робоча поверхня яких направлена до нижньої горизонтальної перегородки 8, запобігають винесенню зернин завантаження 10 з нижньої камери 17 фільтра. Потім починається промивання зернистого завантаження 7 у верхній камері 15. У цьому випадку при перекритих патрубках 3 і 14 промивна вода із заданою для зернистого завантаження 7 витратою подається в корпус 1 по патрубку 13, надходить у проміжну камеру 16, висхідним потоком проходить дренажні ковпачки 6 і, піднімаючись, здійснює вимивання затриманих в зернистому завантаженні 7 забруднень. Далі промивна вода надходить у верхній дренажно-розподільний пристрій 4 та по патрубку 2 відводиться з фільтра. Верхній дренажно-розподільний пристрій 4 запобігає винесенню зернин завантаження 7 з верхньої камери 15 фільтра. Відпрацьована промивна вода з патрубка 13, при промиванні зернистого завантаження 10 нижньої камери 17, та промивна вода з патрубка 2, при промиванні зернистого завантаження 7 4 UA 107531 U 5 верхньої камери 15, можуть змішуватись або ж відводитись окремо одна від одної для подальшої обробки або подальшого використання. Використання об'єкта, що заявляється, з одного боку дозволяє здійснювати промивання зернистих завантажень 10 і 7 в нижній 17 і верхній 15 камерах, відповідно, незалежно одне від одного з найбільш оптимальною витратою промивної води для даного типу зернистого завантаження, а з іншого боку дозволяє забезпечити роздільне відведення відпрацьованої промивної води з нижньої 17 і верхньої 15 камер для, наприклад, забезпечення можливості їхньої роздільної обробки або подальшого використання. Все це, в свою чергу, сприяє підвищенню ефективності очищення води у фільтрі, що заявляється, в цілому. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 1. Двокамерний фільтр, що містить корпус з верхнім і нижнім патрубками для води, верхній дренажно-розподільний пристрій, середню горизонтальну перегородку з дренажними ковпачками, робоча поверхня яких направлена до верхнього дренажно-розподільного пристрою, зернисте завантаження, розміщене на середній горизонтальній перегородці, нижню горизонтальну перегородку з дренажними ковпачками, робоча поверхня яких направлена до верхнього дренажно-розподільного пристрою, та зернисте завантаження, розміщене на нижній горизонтальній перегородці, який відрізняється тим, що корпус обладнаний додатковою горизонтальною перегородкою, яка встановлена нижче середньої горизонтальної перегородки над зернистим завантаженням, розміщеним на нижній горизонтальній перегородці, та в якій виконані отвори обладнані дренажно-розподільними засобами, при цьому корпус обладнаний додатковим патрубком для води, розміщеним на бічній поверхні корпусу між середньою горизонтальною і додатковою горизонтальною перегородками. 2. Двокамерний фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що дренажно-розподільні засоби додаткової горизонтальної перегородки виконані у вигляді дренажних ковпачків, закріплених в отворах додаткової горизонтальної перегородки та направлених робочою поверхнею до нижньої горизонтальної перегородки. 3. Двокамерний фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що дренажно-розподільні засоби додаткової горизонтальної перегородки виконані у вигляді сітки, що перекриває отвори додаткової горизонтальної перегородки. 4. Двокамерний фільтр за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що корпус додатково обладнаний патрубком для підведення реагентів, який розміщений на бічній поверхні корпусу між середньою горизонтальною і додатковою горизонтальною перегородками. 5 UA 107531 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 6