НПП СОЛОМОН
E-mail: kersolom@yahoo.com yahoo   E-mail: solomon@ukrpack.net ukrpack
Tel./Fax Kiev, Ukraine (38044) 4563080
оглавление
Устройство для электрохимической очистки воды
ГОСТЕВАЯ
ЧАТ
ПОИСК
СТАТИСТИКА
Титульная страница
УКРАIНА (19) UA (11) 23604 (13) А
(51) 6 C02 F1/24; C02 F1/46
ДЕРЖАВНЕ
ПАТЕНТНЕ
ВIДОМСТВО

ОПИС ДО ПАТЕНТУ
НА ВИНАХIД

без проведения експертизи по сутi
на пiдставi Постанови Верховноi Ради Украiни
N 3769-ХII вiд 23.ХII.1993 р.

Публiкуeться в редакцii заявника

(54) ПРИСТРIЙ ДЛЯ ЕЛЕКТРОХIМIЧНОГО ОЧИЩЕНИЯ ВОДИ
12

(21) 96124736
(22) 19.12.96 (24)02.06.98
(46) 31.08.98. Бюл. N4
(47) 02.06.98
(72) Широков Владiмiр Леонiдович (RU), Пакiдов Алексей Петровiч (RU), Руковчук Владiмiр Павловiч (RU), Махлiн Наум Мордухович, Керцман Соломон Аронович, Федотенков Вячеслав Георгiйович
(73) Мале приватне науково-виробниче пiдприeмство "Соломон"

(57) Устройство для электрохимической очистки воды, содержащее электродную группу из разнородных металлов, подключенную к источнику питания постоянного тока с падающей внешней характеристикой, блок управления с электронным реле времени, содержащим времязадающую цепь, отличающееся тем, что в устройство введен генератор, вход которого подключен к электродной группе, а выход- к времязадающей цепи электронного реле времени.


  Изобретение относится к области электрохимии, в частности к устройствам для электрохимической очистки воды, преимущественно питьевой.
  Экспериментально установлено, что электрическое сопротивление воды обратно пропорционально степени ее загрязненности (солесодержанию), и при поддержании постоянного по величине тока между электродами в процессе обработки электрическое сопротивление воды может изменяться в широких пределах - в пять-шесть раз. С другой стороны, степень очистки воды находится в прямой зависимости от длительности процесса [Пакидов А.П. Электрообработка водопроводной питьевой воды методами электрокоагуляции, электрофореза и электрофлотации // Отчет 2 о научно-исследовательской работе, "Белизна".-ТОО "ДРЮА" - С-Петербург, 1994- С. 11].
  Фиксированная длительность процесса обработки воды, рассчитанная на среднюю степень ее загрязненности, в одном случае - при высоких содержаниях вредных примесей в воде, и, соответственно, низком значении ее сопротивления - приводит к недостаточной степени очистки, а в другом - при низком содержании примесей, и, соответственно, высоком сопротивлении - к излишним энергозатратам на обработку воды.
  Известны устройства для электрообработки воды методом электрокоагуляции, электрофореза и электрофлотации, содержащее электродную группу из разнородных металлов, подключенную к источнику питания постоянного тока [Кульский Л.А. и др. Очистка воды электрокоагуляцией.- К.; Будiвельник, 1978].

  К недостаткам известных устройств можно отнести их высокую материалоемкость, сравнительно высокое энергопотребление.

  В качестве прототипа заявляемого изобретения принято устройство для электрохимической доочистки воды, содержащее электродную группу из разнородных металлов, подключенную к источнику питания по- 5 стоянного тока с падающей внешней вольт-амперной характеристикой, блок управления с электронным реле времени, содержащий времязадающую цепь [Пакидов А.П. Электрообработка водопроводной 10 питьевой воды методами электрокоагуляции, электрофореза и электрофлотации // Отчет 2 о научно-исследовательской работе, "Белизна-.-ТОО "ДРЮА" - С-Петербург, 1994.-С. 9-14].
  Недостатком такого устройства является фиксированная длительность процесса обработки воды, что снижает эффективность очистки воды в зависимости от степени ее загрязнения и объема. Кроме того, такое по- 20 строение устройства не является оптимальным с точки зрения энергопотребления.
  В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности процесса электрообработки воды и снижения его 25 энергоемкости в устройстве для электрохимической очистки воды путем установления соответствия напряжения на электродной группе устройства сопротивлению обрабатываемой воды, что обеспечивает автомати- 30 ческое управления длительностью обработки в зависимости от степени загрязненности и объема воды.
  Суть изобретения заключается в том, что в устройство для электрохимической 35 очистки воды, содержащее электродную группу из разнородных металлов, подключенную к источнику питания постоянного тока с падающей внешней вольтамперной характеристикой, блок управления с элект- 40 ронным реле времени, содержащий времязадающую цепь, введен генератор, вход которого подключен к электродной группе, а выход - к времязадающей цепи электронного реле времени.
  Отличие изобретения от описанного в прототипе состоит в дополнительном введении в электрическую цепь заявляемого устройства управляэмого напряжением генератора и особенностях его подключения 50 к элементам цепи, что обеспечивает автоматическое управление длительностью процесса очистки в зависимости от сопротивления (а, значит, от степени загрязненности) обрабатываемой воды и ее количества.
  На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства для электрохимической очистки воды; на фиг.2 - пример конкретного исполнения предлагаемого устройства (электрическая схема).
  Устройство содержит электродную группу 1 из разнородных металлов, источник питания 2 постоянного тока с падающей внешней вольтамперной характеристикой, блок 3 управления с электронным реле 4 времени, генератор 5, управляемый напряжением. Выход источника 2 питания подключен к электродной группе 1 и ко входу генератора 5, управляемого напряжением. Выход генератора 5 подключен к времязадающей цепи электронного реле 4 времени, выход которого соединен с блоком 3 управления. Блок 3 управления подключен к источнику 2 питания.
  Устройство работает следующим образом.
  Напряжение питающей сети поступает на вход источника 2 питания, в котором оно преобразуется в необходимое для процесса электрообработки воды напряжение постоянного тока, при этом источник 2 питания обеспечивает гальваническую развязку между питающей сетью и электродной группой 1. Падающая внешняя вольтамперная характеристика источника 2 питания обеспечивает его работу в режиме источника тока и, таким образом, напряжение на электродной группе 1 прямо пропорционально сопротивлению обрабатываемой воды.
  Напряжение на электродной группе 1 поступает на вход генератора 5, выходное напряжение которого прикладывается к времязадающей цепи.электронного реле 4 времени.
  Большей степени загрязненности (большему солесодержанию) воды соответствует меньшее напряжение на электродной группе 1 и при этом с выхода генератора 5 на времязадающую цепь электронного реле 4 времени поступает напряжение, вызывающее увеличение постоянной времени срабатывания электронного реле 4.
  Меньшей степени загрязненности (меньшему солесодержанию) воды соответствует большее напряжение на электродной группе 1, при этом с выхода генератора 5 на времязадающую цепь электронного реле 4 времени поступает напряжение, вызывающее уменьшение постоянной времени срабатывания электронного реле 4.
  Срабатывание электронного реле 4 времени вызывает включение элементов блока 3 управления, обеспечивающих прекращение подачи напряжения с источника 2 питания на электродную группу 1 и тем самым окончание процесса электрообработки воды.
  В примере конкретного исполнения устройства (фиг.2) источник 2 питания выполнен на базе полумостового высокочастотного преобразователя с насыщающимся трансформатором 6 и схемой запуска на однопроходном транзисторе 7. Выходное напряжение высокочастотного преобразователя выпрямляется выпрямителем 8, сглаживается конденсатором 9 и поступает на электродную группу 1. Высокочастотное напряжение с одной из вторичных обмоток силового трансформатора 10 преобразователя поступает на выпрямитель 11 блока 3 управления, фильтруется конденсатором 12 и стабилизируется стабилитроном 13, с которого поступает для питания цепей электронного реле 4 времени, генератора 5 и блока 3 управления.
  Падающая вольт-амперная характеристика источника 2 питания обеспечивается за счет повышенного магнитного рассеяния вторичной обмотки силового трансформатора 10, питающей выпрямитель 8.
  Устройство работает следующим образом.
  При подаче на источник 2 питания напряжения питающей сети срабатывает схема запуска на однопроходном транзисторе 7, вследствие чего преобразователь начинает вырабатывать высокочастотное напряжения прямоугольной формы, в результате чего выпрямленное и сглаженное напряжения поступают на электродную группу 1, а также в цепи питания и управления устройства.
  С электродной группы 1 напряжение подается на вход генератора 5, выполненного на транзисторе 14 и таймере 15 (в качестве таймера может быть использована, например, микросхема КР1006ВИ1). Генератор 5 представляет собой автогенератор прямоугольных "узких" импульсов, частота следования которых зависит от напряжения на электродной группе 1. С ростом напряжения на электродной группе 1 транзистор 14 открывается больше и частота следования импульсов напряжения на выходе таймера 15 увеличивается, с уменьшением напряжения на электродной группе 1 транзистор 14 закрывается и частота следования импульсов на выходе таймера 15 снижается.
  С выхода таймера 15 импульсы напряжения поступают на времязадающую цепь электронного реле 4 времени, выполненного на таймере 16 (в качестве которого также может быть использована микросхема КР1006ВИ1). При увеличении частоты следования импульсов напряжения с выхода таймера 15 время срабатывания одновибратора на таймере 16 уменьшается, при уменьшении частоты следования этих импульсов время срабатывания одновибратора на таймере 16 возрастает.
  В исходном состоянии до момента срабатывания одновибратора на таймере 16 на его выходе сохраняется "высокий" уровень напряжения, соответствующий "единице". В момент срабатывания таймера 16 на его выходе устанавливается "низкий" уровень напряжения, соответствующий "нулю", что вызывает включение тиристорного оптрона 17 и реле 18. Включение реле 18 обеспечивает его самоподпитку и обесточивание высокочастотного преобразователя источника 2 питания, что приводит к снятию напряжения с электродной группы 1 и окончанию процесса обработки воды. Для индикации окончания процесса электрообработки параллельно катушке реле 18 может быть включен световой индикатор 19.
  Таким образом, устройство обеспечивает автоматическое регулирование длительности процесса электрообработки воды в зависимости от ее электрического сопротивления, то есть от степени ее загрязненности или объема, что подтверждается результатами испытаний макетов устройства. Так, для объема обрабатываемой воды 3 л при напряжении на электродной группе 5 В длительность обработки воды составляет 8,6 мин, при напряжении 10В - 7,8 мин, при напряжении 20В - 4,6 мин. Это одновременно свидетельствует о более экономичном энергопотреблении предлагаемого устройства по сравнению с описанным в прототипе при обработке воды с низким солесодержанием.


Фиг. 1

Фиг. 2
дизайн Г.В.Дыдырко  mail: aink@ukrpack.net