RU2192913C1

RU2192913C1 - Automatic siphon filtering device for deferrization and clarification of natural and sewage waters

Info

Publication number: RU2192913C1
Application number: RU2001128940A
Authority: RU
Inventors: А.Е. Бобров; Григорий Абрамович Гершанович; Сергей Михайлович Козлов; Владимир Залмонович Озерский; Антон Петрович Сытин; Олег Антонович Сытин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Жилкоммунавтоматизация"
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2002-11-20

Abstract

FIELD: filters with heavy filter media for water purification; applicable in water-supply and sewer systems in public utilities at industrial and agricultural enterprises. SUBSTANCE: automatic siphon filtering device has pressure filter with heavy filter media, washing water tank, siphon whose arising branch serves as pipeline supplying initial water to filter and has a break enclosed in airtight chamber. It is communicated with regulating receiving tank through hydroseal with floating shutoff valve. EFFECT: simplified design, reduced overall dimensions and higher efficiency of operation. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки жидкостей при помощи фильтрующих установок с автоматической промывкой и может быть использовано на станциях очистки воды в системах водоснабжения и канализации. The invention relates to the field of purification of liquids using filter systems with automatic flushing and can be used at water treatment plants in water supply and sewage systems.

Известен автоматический сифонный фильтр, содержащий сифон, обеспечивающий автоматический переход работы из режима фильтрации на режим промывки при повышении сопротивления загрузки (см. авт. свид. СССР 438430, 1975). An automatic siphon filter containing a siphon is known, which automatically switches the operation from filtering mode to washing mode when loading resistance is increased (see ed. Certificate of the USSR 438430, 1975).

Недостатком данной конструкции является потеря воды, поступающей на фильтр в процессе промывки, в результате отвода этой воды, минуя загрузку, что снижает полезный расход воды. The disadvantage of this design is the loss of water entering the filter during the washing process, as a result of the removal of this water, bypassing the load, which reduces the useful flow rate of water.

Наиболее близким известным устройством к заявленному является автоматическое сифонное фильтрующее устройство для очистки природных и сточных вод, содержащее напорный фильтр с тяжелой фильтрующей загрузкой, бак промывной воды, регулирующий приемный бак, сифон, трубу-прерыватель, переливную трубу, запорный клапан и подающий трубопровод (см. Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий. - М.: Стройиздат, 1977, с. 288). The closest known device to the claimed one is an automatic siphon filter device for treating natural and wastewater containing a pressure filter with a heavy filter load, a wash water tank, a control tank, a siphon, an interrupt pipe, an overflow pipe, a shut-off valve and a supply pipe (see Designer Handbook. Water supply for populated areas and industrial enterprises. - Moscow: Stroyizdat, 1977, p. 288).

Недостатками этого известного устройства являются:
- увеличенный объем сбрасываемой промывной воды;
- наличие ряда дополнительных трубопроводов большого диаметра, обеспечивающих процесс промывки и управление им, что приводит к усложнению конструкции и соответственно к увеличению общих габаритов установки;
- отсутствие средств включения принудительной промывки при наладке установки, замене загрузки или неудовлетворительных анализах чистой воды.The disadvantages of this known device are:
- increased volume of flushed water;
- the presence of a number of additional pipelines of large diameter, providing a flushing process and its management, which leads to complexity of the design and, accordingly, to an increase in the overall dimensions of the installation;
- lack of means to enable forced flushing during setup, replacement of the load or unsatisfactory analyzes of clean water.

Задачей изобретения является устранение перечисленных недостатков, а именно: упрощение конструкции и сокращение габаритов установки, полное использование при промывке всей поступающей на установку воды. The objective of the invention is to remedy these shortcomings, namely: simplifying the design and reducing the dimensions of the installation, full use when flushing all incoming water to the installation.

Поставленная задача решается тем, что в автоматическом сифонном фильтрующем устройстве, содержащем напорный фильтр с тяжелой фильтрующей загрузкой, бак промывной воды, регулирующий приемный бак, сифон, трубу-прерыватель, переливную трубу, запорный клапан и подающий трубопровод, причем подающий трубопровод является одновременно восходящей ветвью сифона, имеющей разрыв, заключенный в герметичной камере, связанной с регулирующим приемным баком посредством гидрозатвора и поплавкового запорного клапана. Кроме того, к герметичной камере ниже уровня вершины сифона присоединена труба с эжектором для ускорения запуска сифона; на трубе перед эжектором установлен обратный клапан, а на участке между обратным клапаном и эжектором присоединен трубопровод высокого давления с управляемым клапаном, а переливная труба регулирующего приемного бака присоединена к баку промывной воды. The problem is solved in that in an automatic siphon filter device containing a pressure filter with a heavy filter load, a washing water tank, a regulating receiving tank, a siphon, a breaker pipe, an overflow pipe, a shut-off valve and a supply pipe, and the supply pipe is simultaneously an ascending branch a siphon having a gap enclosed in a sealed chamber connected to the control receiving tank by means of a water seal and a float shutoff valve. In addition, a pipe with an ejector is attached to the sealed chamber below the level of the siphon apex to accelerate the start of the siphon; a non-return valve is installed on the pipe in front of the ejector, and in the section between the non-return valve and the ejector, a high pressure pipeline with a controlled valve is connected, and the overflow pipe of the control receiving tank is connected to the wash water tank.

На чертеже представлено схематическое изображение предложенного устройства. The drawing shows a schematic representation of the proposed device.

Устройство состоит из корпуса фильтра 1, в нижней части которого расположена дренажная система 2, поддерживающая тяжелую фильтрующую загрузку 3. The device consists of a filter housing 1, in the lower part of which there is a drainage system 2 supporting a heavy filter load 3.

Нижняя полость фильтра под дренажной системой соединена вертикальной трубой через водослив 5 с магистральным трубопроводом чистой воды 6 и трубой 7 с баком промывной воды 8. Подающий трубопровод 9 соединяет верхнюю полость корпуса фильтра 1 с герметичной камерой 10 и является восходящей ветвью сифона, имеющей разрыв, заключенный в герметичную камеру 10. The lower filter cavity under the drainage system is connected by a vertical pipe 5 to the clean water main pipe 6 and the pipe 7 to the wash water tank 8. A supply pipe 9 connects the upper cavity of the filter housing 1 to the sealed chamber 10 and is an ascending siphon branch having a gap into the sealed chamber 10.

Нисходящая ветвь сифона 11 опущена в бак сброса промывной воды 12. Герметичная камера 10 связана с регулирующим приемным баком 13 через гидрозатвор 14 и поплавковый запорный клапан 15, выполненный, например, в виде шара. The descending branch of the siphon 11 is lowered into the wash water discharge tank 12. The sealed chamber 10 is connected to the control receiving tank 13 through a water seal 14 and a float shut-off valve 15, made, for example, in the form of a ball.

Регулирующий приемный бак 13 снабжен дополнительной переливной трубой 16, соединяющей его с баком промывной воды 8 через трубу 7. The control receiving tank 13 is equipped with an additional overflow pipe 16 connecting it to the wash water tank 8 through the pipe 7.

В герметичной камере ниже вершины сифона имеется труба 17, которая через обратный клапан 18 присоединена к входу эжектора 19. На участке между обратным клапаном 18 и эжектором 19 к трубе 17 присоединен через управляемый клапан 20 трубопровод 21 высокого давления. Выходная труба эжектора опущена в бак сброса промывной воды 12, а полость разрежения эжектора 19 связана трубой 22 с вершиной сифона и трубой 23, свободный конец которой опущен в бак промывной воды 8. In the sealed chamber below the top of the siphon there is a pipe 17, which is connected through a non-return valve 18 to the inlet of the ejector 19. In the section between the non-return valve 18 and the ejector 19, a high pressure pipe 21 is connected to the pipe 17 through a controlled valve 20. The outlet pipe of the ejector is lowered into the discharge tank of the wash water 12, and the rarefaction cavity of the ejector 19 is connected by a pipe 22 to the top of the siphon and a pipe 23, the free end of which is lowered into the tank of the wash water 8.

В баке сброса промывной воды 12 имеется отводящая труба 24, верхний конец которой расположен выше уровня нисходящей ветви сифона 11. На трубе 24 установлен сифон 25, восходящая ветвь которого расположена ниже торца трубы 11. In the discharge tank of the wash water 12 there is a discharge pipe 24, the upper end of which is located above the descending branch of the siphon 11. A siphon 25 is installed on the pipe 24, the ascending branch of which is located below the end of the pipe 11.

Работа установки осуществляется следующим образом. The installation is as follows.

Исходная вода поступает в регулирующий приемный бак 13, где в случае обезжелезивания воды происходит упрощенная аэрация, при этом, протекая через перегородки, поток воды успокаивается. При поступлении воды в бак 13 поплавковый клапан 15 всплывает и пропускает воду через гидрозатвор 14 в герметичную камеру 10 и далее через разрыв сифона по его ветви - в верхнюю часть фильтра 1. The source water enters the control receiving tank 13, where in the case of water deferrization, simplified aeration occurs, while flowing through the partitions, the flow of water calms down. When water enters the tank 13, the float valve 15 pops up and passes water through the hydraulic seal 14 into the sealed chamber 10 and then through the siphon rupture along its branch into the upper part of the filter 1.

Проходя через загрузку 3 и дренажную систему 2, очищенная вода по трубам 4 и 7 поступает в бак промывной воды 8, заполняет его и при достижении уровня Н_max водослива 5 поступает в магистральный трубопровод чистой воды 6. По мере повышения сопротивления в загрузке 3 уровень воды в трубопроводе 9 и герметичной камере 10 поднимается.Passing through loading 3 and drainage system 2, purified water through pipes 4 and 7 enters the wash water tank 8, fills it and, when the level H _{max of} spillway 5 is reached, it enters the main pipeline of clean water 6. As the resistance in loading 3 increases, the water level in the pipeline 9 and the sealed chamber 10 rises.

При достижении уровня трубы 17 вода начинает поступать в эжектор 19 и далее в бак сброса промывной воды 12, в котором уровень воды повышается до верхнего торца трубы 24, создавая гидрозатвор на нисходящей ветви сифона 11, одновременно по воздушной трубе 22 в вершину сифона передается разрежение. Upon reaching the level of the pipe 17, water begins to flow into the ejector 19 and then into the discharge tank for washing water 12, in which the water level rises to the upper end of the pipe 24, creating a water seal on the descending branch of the siphon 11, while vacuum is transmitted through the air pipe 22 to the top of the siphon.

Сифон включается в работу, и в герметичной камере 10 создается разрежение, запорный клапан 15 закрывает отверстие для поступления воды через гидрозатвор 14 в камеру 10. Начинается процесс промывки, при этом чистая вода из бака 8 и исходная вода, поступающая в бак 13 по дополнительной переливной трубе 16, через трубы 7 и 4 подается в нижнюю полость фильтра 1, промывает загрузку 3 с необходимой интенсивностью и через сифон сливается в бак сброса промывной воды 12. Промывка продолжается до тех пор, пока уровень воды в баке 8 не опустится до Н_min, что соответствует нижнему концу трубы 23.The siphon is turned on, and a vacuum is created in the sealed chamber 10, the shutoff valve 15 closes the hole for water to enter through the hydraulic lock 14 into the chamber 10. The flushing process begins, with clean water from the tank 8 and the source water entering the tank 13 through an additional overflow pipe 16, through pipes 7 and 4 is fed into the lower cavity of the filter 1, rinses the load 3 with the required intensity and through a siphon is discharged into the wash water discharge tank 12. The washing continues until the water level in the tank 8 drops to N _min , what does exists the lower end of the pipe 23.

Происходит срыв вакуума в вершине сифона, и он выключается из работы. Давление воздуха в герметичной камере 10 выравнивается с атмосферным, поплавковый запорный клапан 15 под действием выталкивающей силы всплывает, обеспечивая поступление сырой воды в трубопровод 9, и начинается процесс фильтрации воды. There is a breakdown of the vacuum at the top of the siphon, and it turns off from work. The air pressure in the sealed chamber 10 is aligned with atmospheric, the float shut-off valve 15 floats up under the action of a buoyancy force, providing the flow of raw water into the pipeline 9, and the process of water filtration begins.

После прекращения процесса промывки поступление воды в бак 12 прекращается, а находящаяся в баке вода через сифон 25 сливается в трубу 24, при этом снимается гидрозатвор на нисходящей ветви сифона 11. After the washing process is terminated, the flow of water into the tank 12 is stopped, and the water in the tank is discharged through the siphon 25 into the pipe 24, and the water seal on the descending branch of the siphon 11 is removed.

При необходимости принудительной промывки фильтра клапан 20 открывается, и вода, не имея возможности поступать в верхнюю часть трубы 17 через обратный клапан 18, подается в эжектор 19, создавая разрежение в воздушной трубе 22 и в верхней части сифона, что обеспечивает его запуск в работу. If it is necessary to force the filter to be washed, the valve 20 opens, and water, unable to enter the upper part of the pipe 17 through the check valve 18, is supplied to the ejector 19, creating a vacuum in the air pipe 22 and in the upper part of the siphon, which ensures its start-up.

Процесс промывки осуществляется, как описано ранее. The flushing process is carried out as described previously.

Использование принудительной промывки эффективно при наладке устройства, после замены загрузки, при неудовлетворительном анализе частой воды. The use of forced washing is effective when setting up the device, after replacing the load, with an unsatisfactory analysis of frequent water.

В этих случаях нет необходимости ожидать в течение суток и более автоматического запуска на промывку фильтра. In these cases, there is no need to wait for a day or more to automatically start the filter rinsing.

Таким образом, наряду с упрощением конструкции применение предлагаемого изобретения обеспечивает полное использование при промывке всей поступающей на фильтр воды и расширяет функциональные возможности фильтрующей установки. Thus, along with the simplification of the design, the application of the invention provides full use when washing all the water entering the filter and expands the functionality of the filter unit.

Claims

1. Automatic siphon filter device comprising a pressure filter with a heavy filter load, a wash water tank, a regulating receiving tank, a siphon, an interrupt pipe, an overflow pipe, a shut-off valve and a supply pipe, characterized in that the supply pipe is simultaneously an ascending branch of the siphon, having a gap enclosed in a sealed chamber connected to the control receiving tank by means of a water seal and a float shut-off valve.

2. The device according to claim 1, characterized in that a pipe with an ejector is attached to the sealed chamber below the level of the siphon apex to accelerate the start of the siphon.

3. The device according to claim 2, characterized in that a non-return valve is installed on the pipe in front of the ejector, and a high pressure pipe with a controlled valve is connected between the non-return valve and the ejector.

4. The device according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the overflow pipe is connected to the control of the receiving tank and the wash water tank.