Kompaktná elektrolytická úpravňa vody

Číslo patentu: U 3718

Dátum: 03.02.2004

Autori: Záruba Milan, Šnajdr Jaromír

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(22) Dátum podania prihlášky 2.10.2003 (13) Druh dokumentu U(24) Dátum nadobudnutia ťičinkov úžitkového vzoru 16. 12. 2003 (51) Im. Clj(31) Cislo priorítnej prihlášky 2003-13845(32) Dátum podania prioritnej prihlášky 15. 1. 2003 C 021 1/461(33) Krajina alebo regionálna organizácia priority CZ ÚRAD PRIEMYSELNÉHO (45) Dátum oznámenia o zápise VLASTNÍCTVA úžitkového vzoru 3. 2. 2004 SLOVENSKEJ REPUBLIKY Vestník UPV SR Č. 2/2004(47) Dátum zápisu a sprístupnenía úžitkového vzoru verejnosti 16. 12. 2003(62) Číslo pôvodnej prihlášky v prípade vylúčenej prihlášky(67) Číslo pôvodnej prihlášky vynálezu v pripade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(54) Názov Kompaktná elektrolytická úpravňa vodyTechnické riešenie sa týka zariadenia na úpravu vody,čistenie odpadových vôd a na výrobu a čistenie roztokov chemikálií.V súčasnosti existuje ako súčasť stavu techniky niekoľko zariadení na úpravu vody a čistenie odpadových vôd využívajúcich známy princíp rozkladu vody a vodných roztokov pôsobením jednosmerného prúdu, pričom všetky tieto zariadenia sa skladajú z elektrolyzéra a nasledujúceho tlakového filtra, ktoré sú vzájomne prepojené potrubím. Dôsledkom tejto skutočnosti je, že tieto zariadenia sú priestorovo náročné. Ostatné známe technológie úpravy vody a čistenia odpadových vôd vyžadujú spotrebu chemikálií a tým aj viac zaťažujú životne prostredie.Výnimku tvori univerzálna elektrolytická jednotka na úpravu vody a čistenie odpadových vôd podľa PÚV 2000 l 1201, CZ. Princípom tohto riešeniaje to, že elektrolyzér je zabudovaný vo vertikálnej osi oceľového skeletu, ktorý tvorí pieskový filter.Nevýhodou tohto riešenia je nemožnosť vyhotoviť vnútomú povrchovú ochranu skeletu, ktorá je nutná pre korozívne typy vôd a vodných roztokov chemikálií. Ďalšou nevýhodou je zvýšené množstvo odpadových pracích vôd,vzhľadom na to, že spolu s pieskovým filtrom prepiera aj priestor elektrolyzćra. Pri umiestnení jednotky v priestore s malou svetlou výškou je nevýhodou aj to, že pri kontrole alebo výmene sa elektródy vyťahujú zo skeletu smerom hore, čo vyžaduje nielen voľný priestor nad skeletom, kde sú mnohokrát aj potrubné trasy, ale aj vhodnú mechanizáciu. V poslednom rade je nevýhodou technického riešenia podľa uvedeného úžitkového vzoru použitie štandardných prírub so skrutkami, podložkami a maticami na uchytenie elektródového systému ku skeletu a na výmenu filtračnej náplne vrátane závitových spojov na štandardnú zátku na plnenie filtračnej náplne i na vypúšťanie vody z jednotky.Opísané nevýhody súčasných technických riešení odstraňuje do značnej miery kompaktná elektrolytická úpravovňa vody podľa technického riešenia. Zariadenie pozostáva zo skeletu, v ktorom je kolmo na vertikálnu os vyberateľným spôsobom zabudovaná najmenej jedna rúrka elektrolyzéra vybavená elektródovým systémom. V homej časti skeletu je nainštalovaný odvzdušňovací ventil. Rúrka elektrolyzéraje vybavená vtokovým potrubím upravovanej vody a v hornej časti vnútri skeletu výstupným otvorom do reakčného priestoru tlakového filtra. Na vnútornej priehradke skeletu sú umiestnené filtračné dýzy, na ktorých je uložená náplň filtra. Skelet je ďalej vybavený elektrorozvádzačom, ktorý okrem prívodu jednosmerného prúdu do elektród súčasne ovláda jednotlivé armatúry. Na výstupnom potrubí je obvykle nainštalovaný filter, manometer a vzorkovaci kohútik.Skelet je ďalej v spodnej časti vybavený podperami. Elektródový systém tvoria vlastné elektródy, príchytky elektród, prívody elektrického prúdu a plastové spojovacie a dištančné prvky.Vnútorná plocha skeletu je vybavená ochranným povlakom, obvykle nástrekom vhodnej farby nanášanej na striekaný povrch elektrostaticky a následne vypálenej v pe ci. Pre tento spôsob povrchovej ochrany bolo nutné upraviť konštrukciu oceľového skeletu tak, aby rúrka elektrolyzéra a celé nutné spojovacie potrubie bolo uchytené prostredníctvom násuvných spojok.Predmetnć zariadenie sa vyznačuje tým, že proces elektrolýzy a následnej filtrácie a/alebo absorpcie a/alebo iónovej výmeny prebieha v jednom kompaktnom prístroji, v ktorom je rúrka elektrolyzéra umiestnená vo vnútri skeletu, čo je v podstate tlakový filter, ktorý je v homej časti vybavený odvzdušňovacím ventilom a zvonku skeletu je nainštalované vstupné a výstupné potrubie vody a/alebo vodného roztoku,vrátane zberného potrubia odpadovej pracej vody. Pri prevádzke zariadenia voda a/alebo vodný roztok preteká najprv rúrkou elektrolyzéra (elektródovým priestorom), z ktorého sa otvorom v hornej časti prevádza do reakčného priestoru tlakového filtra a po prechode náplňou filtra fixovanej na spodnom medzídne s filtračnými dýzami sa odvádza z dolnej časti zariadenia.Pri prani náplne preteká voda a/alebo vodný roztok obrátene, t. j. najprv sa privádza do priestoru pod dýzovým dnom, preteká zdola nahor náplňou filtra a zbemým potrubím pracej vody odteká do odpadu.Tieto zmeny procesu zaisťuje sústava dvoj a/alebo trojcestných ventilov ovládaných obvykle hydraulicky tlakom upravovaného média. Impulzy na ovládanie armatúr prichádzajú od solenoidových ventilov ovládaných programovateľnou jednotkou. Táto je umiestnená v elektrorozvádzači, ktorý zaisťuje aj jednosmemý prúd potrebnej veľkosti pre elektródový systém. Elektrorozvádzač je vybavený transformátorom, diódovým môstikom, hlavným vypínačom, ističom, programovateľnými spinacímí hodinami,prepínačom a potrebnými tlačidlami.Vlastný elektródový systém tvorí obvykle sústava anód a katód pripevnená na veku rúrky elektrolyzéra, vybavenom tlakovými priechodkami na prívod jednosmerného prúdu.Takto vytvorené zariadenie je bezobslužné, ekologicky čisté priestorovo a energeticky nenáročné.Príklady uskutočnenia technického riešeniaKompaktná elektrolytická úpravňa vody na úpravu teplej úžitkovej vody s prietokom max. 12 m 3/h je tvorená zariadením pozostávajúcim z oceľového skeletu s priemerom plášťa 600 mm, v ktorom je kolmo k jeho vertikálnej osi pomocou násuvných spojok 17 zabudovaná rúrka elektrolyzéra 2 presahujúca plášť skeletu l, vybavená vekom 3,s vnútri nainštalovaným elektródovým systémom 4. Celý vnútomý povrch oceľového skeletu 1 je vybavený ochranným epoxypolyesterovým vypaľovacim lakom. V homej časti oceľového skeletu 1 je na zátke násuvnej spojky 17 prípevnený odvzdušňovaci ventil 5. Prívod vody do jednotky je zaistený vtokovým potrubím 6, vedúcim do veka 3 rúrky elektrolyzéra 2. Voda sa po prechode rúrkou elektrolyzéra 2 prevádza výtokovým potrubím 7 do homej časti oceľového skeletu 1. Po prechode vody náplňou filtra ll umiestnenej na filtračných dýzach 10 sa upravená voda odvádza sústavou ovládacích armatúr 9. Na zbemom potrubí 8 pracej vody je za ovládacími armatúrami 9 umiestnený ručný kohútik 13, ktorý slúži na nastavenie prietoku pracej vody. Oceľový skelet 1 je ďalej vybavený elektrorozvádzačom 12, ktorý obsahuje programovateľný automat, zaisťujúci dodávku jednosmerného prúdu do elektródového systému 4 a dávajúci impulzy pre ovládacie armatúry 9. Náplň filtra l tvorí praný kremičitý piesok s priemerom zŕn 0,6 až 1,2 mm.Na výstupnom potrubí 14 je pripevnený Y filter 15,ktorý slúži ako poistka proti vniknutiu náplne filtra 11 do upravenej vody v prípade poruchy filtračnej dýzy 10.Vtokové potrubie 6 upravovanej vody a zberné potrubie 8 pracej vody je ku skeletu l pripojene vyberateľným spôsobom násuvnými potrubnými spojkami 18 a ďalej je vybavené vzorkovacím kohútikom 19, ktorý slúži na odber vzoriek vody pred zariadením. Na oboch potrubiach sú umiestnené kontrolné manometre 16. Rozdiel tlakov oboch manometrov 16 indikuje stav zanesenia náplne filtra 11 a/alebo elektródového systému 4.Násuvné potrubne spojky 18 slúžia na prepojenie ovládacích armatúr 9 s oceľovým skeletom 1 a príslušným potrubím. Odvzdušňovací ventil 5 odvádza plyny do atmosféry a po praní filtračnej náplne odvádza vzduch do atmosféry. Elektródový systém 4, ktorý tvorí kompaktný samostatný celok sa do vlastnej rúrky elektrolyzéra 2 montuje na veko 3 a tvoria ho elektródy a to dve anódy a tri katódy, umiestnené V rúrke elektrolyzéra 2, príchytky elektród a prívody elektrického prúdu.V pripade potreby sa môže na zátku násuvnej spojky 17 okrem odvzdušňovacieho ventilu 5 narnontovali smerom dovnútra nádoby jedna alebo viac horčíkových anód napasívnu anódovú ochranu vnútra oceľového skeletu l.Všetky diely, ktoré sa po uskutočnení povrchovej úpravy montujú dovnútra oceľového skeletu l, ako je rúrka elektrolyzéra 2 a zbemé potrubie 8 pracej vody sú vyrobené z antikoróznych materiálov, tzn, z plastu a nehrdzavejúcej ocele.Oceľový skelet lje v spodnej časti vybavený podperou 20.Elektrorozvádzač 12 je vybavený transformátorom 21 a diódovým mostíkom 22. Transformátor 21 má na sekundámej strane niekoľko napäťových odbočiek, ktoré sa môžu prepínať prepínačom 23 a tak regulovať napätie a tým aj veľkosť jednosmerného prúdu do elektródového systému 4. Na čelnom paneli elektrorozvádzača 12 je pod priehľadným krytom umiestnený hlavný vypínač 24, istič jednosmerného prúdu 25 do elektródového systému 4, programovateľný časový spínač 26 časového zdržania dodávky prúdu do elektródového systému 4 v dobe nízkeho odberu upravovanej vody, programovateľné spínacie hodiny 27 času zahájenía prania náplne filtra 11 a spínacie programovateľné hodiny 28 času na zahájenie a ukončenie čistenia elektródového systému 4. Ďalej je na čelnom paneli elektrorozvádzača 12 umiestnené tlačidlo 29 na ručné pranie náplne filtra 11, tlačidlo 30 na ručné čistenie elektródového systému 4,zelená kontrolka 3 prevádzky, žltá kontrolka 32 časového zdržania, červená kontrolka 33 nulového prúdu a červená kontrolka 34 poruchy. Časová dĺžka prania náplne filtra 11 sa nastavuje pomocou programovateľného časového relé 35, časová dĺžka čistenia elektródového systému 4 sa nastavuje na spínacích programovateľných hodinách 28. Impulzy pre ovládacie armatúry 9 na prevádzku úpravne a zahájenie prania náplne filtra 11 sa odoberajú z programovateľných spínacích hodín 27 a programovateľného časového relé 35 na nastavenie časovej dĺžky prania náplne filtra 11,pričom impulzy na čistenie elektródového systému sa odoberajú zo spínacích programovateľných hodín 28.Prehľad obrázkov na výkresochNa obr. l je schematicky znázornené zariadenie podľa technického riešenia a na obr. 2 je znázornený rez týmto zariadením. Na obr. 3 je schematicky znázornený elektrorozvádzač.Zariadenieje využiteľné všade tam, kde sú kladené požiadavky na úpravu vody a čistenie odpadových vôd, prípadne výroba a čistenie roztokov chemikálií na malom priestore. Vhodné je najmä pre také typy vôd a/alebo roztokov chemikálií, ktoré sú korózne na bežné typy uhlikových ocelí.l. Kompaktná elektrolytická úpravňa vody, v y značujúca sa tým, žepozostávazo skeletu(l), vybaveného v dolnej časti podperou (20), V ktorom je kolmo k jeho vertikálnej osi zabudovaná vyberateľným spôsobom pomocou násuvných spojok (17) najmenej jedna rúrka elektrolyzéra (2) , vybavená vekom (3) s elektródovým systémom (4) nainštalovaným v jeho vnútri, ďalej vtokovým potrubím (6) a výtokovým potrubím (7) , a V homej časti skeletu (l) je vybavená odvzdušňovacím ventilom (5), a na vnútornej priehradke skeletu (l) vybavená filtračnými dýzami2. Kompaktná elektrolytická úpravňa vody podľa nároku l, vyznačujúca sa tým, žecelývnútomý povrch oceľového skeletu (l) má ochranný povlak proti korózii, a že dostavby do skeletu (l), ako jedna alebo viac rúrok elektrolyzéra (2), Zberné potrubie (8) pracej vody a filtračná dýza (10) sú vyrobene z nekorodujúcich materiálov.3. Kompaktná elektrolytická úpravňa vody podľa nárokula 2, vyznačujúca sa tým, žeelektródový systém (4) je tvorený najmenej jednou anódou a jednou katódou, umiestnených na veku (3) rúrky elektrolyzéra4. Kompaktná elektrolytická úpravňa vody podľa nárokul,2 a 3, vyznačujúca sa tým, ževtokové potrubie (6), výstupné potrubie (14) s filtrom (15) a zbemé potrubie (8) pracej vody je do skeletu (l) pripojené vyberateľným spôsobom pomocou násuvných spojok (17).5. Kompaktná elektrolytická úpravňa vody podľa nárokul,2 a 3, vyznačujúca sa tým, žeovládacie armatúry (9) sú do potrubnej trasy vždy pripojené vyberateľným spôsobom pomocou násuvných potrubných spojok (l 8) .6. Kompaktná elektrolytická úpravňa vody podľa nárokul,2 a 3, vyznačujúca sa tým, žezberné potrubie (8) pracej vody je vybavené ručným kohútikom7. Kompaktná elektrolytická úpravňa vody podľa nárokul,2 a 3, vyznačujúca sa tým, žeelektrorozvádzač (12) je vybavený transformátorom (21), diódovým mostíkom (22), prepínačom (23) umiestneným na sekundárnej strane transformátora (21), hlavným prepínačom (24), ističom jednosmerného prúdu (25) do elektródového systému (4), programovateľným časovým spínačom(26), programovateľnými spínacími hodinami (27), spínacími programovateľnými hodinami (28), tlačidlom (29) na ručné pranie náplne filtra (l l), tlačidlom (30) na ručne čistenie elektródového systému (4) a ďalej kontrolkou (31) prevádzky, kontrolkou (32) časového zdržania, kontrolkou(33) nulového prúdu, kontrolkou (34) poruchy a programovateľným časovým relé (35).

MPK / Značky

MPK: C02F 1/461

Značky: elektrolytická, kompaktná, úpravňa

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-u3718-kompaktna-elektrolyticka-upravna-vody.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Kompaktná elektrolytická úpravňa vody</a>

Podobne patenty