И пух, и перо. Ковры на любой вкус...("Сделай сам" №3∙2002)

«Совершенствование» воздуха и воды

Ю.Н.Новожилов

О бытовом воздухоочистителе. В квартирах, индивидуальных домах при пользовании газовыми плитами, да и при приготовлении пищи на электрических, воздух загрязняется всевозможными примесями. Естественно, что на наше здоровье это оказывает отрицательное воздействие. Поэтому все популярнее становятся бытовые воздухоочистители. Их существует множество типов, но в целом принцип их работы одинаков. Например, воздухоочиститель «Орион», выпускаемый Орловским электромеханическим заводом.

Воздухоочиститель устанавливается над газовой плитой, так он эффективнее поглощает вредные примеси от продуктов сгорания. Он имеет несколько режимов работы: нормальный; форсированный режимы; включение бактерицидной лампы; подсветка.

Для управления всеми этими режимами предусмотрены клавишные выключатели, вмонтированные в корпус. Однако по этой причине возникают определенные неудобства: низкая установка воздухоочистителя по разным причинам может оказаться неприемлемой. А если установить его высоко, то трудно, а то и невозможно без стула дотянуться до кнопок его управления.

Вопрос этот может быть решен довольно просто: сделать второе, дублирующее управление, запараллелив цепи управления. Но более целесообразно это делать сразу на заводе-изготовителе воздухоочистителей.

Итак, для дублирующего управления используется второй пульт, установленный в удобном месте. Он соединен с воздухоочистителем с помощью кабеля, который подсоединяется к воздухоочистителю через электрический штекерный разъем, находящийся на его корпусе. Вся внутренняя коммутация должна бы выполняться на заводе при изготовлении воздухоочистителя (рис. 1).

Рис. 1:

_{1 — воздухоочиститель; 2 — кнопки управления режимами работы; 3 — электрический штекерный разъем; 4 — второй, дублирующий пульт управления; 5 — кабель связи второго пульта управления с воздухоочистителем; 6 — газовая плита}

Омагниченная вода прямо из шланга. Омагничивание воды — процесс сложный. Иначе — это воздействие магнитного поля на воду. В различной литературе приводятся сведения о благотворном влиянии такой воды на рост и развитие различных растений, в частности, овощей, ягодных кустарников и других культур.

Приводятся конкретные данные о практическом использовании этого эффекта. Например, в книге В. И. Классена «Вода и магнит» (М.: Наука, 1973) отмечается, что урожай ряда огородных культур при допосевной обработке семян омагниченной водой увеличивает всхожесть и урожайность. А при поливке огородных культур омагниченной водой их урожайность увеличивается на 18 %.

Вопрос этот недостаточно изучен, так как на результаты влияют различные факторы — величина магнитного поля при обработке воды, примеси в ней и т. д. Однако отрицательный эффект от замачивания семян и полива огородных культур омагниченной водой не наблюдался.

Почему бы и нам не попытаться использовать эффект положительного влияния омагниченной воды на урожай? Устройство для магнитной обработки воды можно легко изготовить как в заводских условиях, так и в домашних.

Если для полива огородных растений используется погружной насос тип «Малыш» или «Росинка», то омагничивающее устройство можно надевать на шланг для подачи воды в поле насоса. На рис. 2 изображен колодец 1, в который опущен в воду насос 2, от него вода подается по шлангу 3. На этом шланге и находится омагничивающее устройство 4. Шланг, по которому от насоса подается вода, просто просунут в зазор между постоянными магнитами, находящимися в омагничивающем устройстве.

Рис. 2

Конструкция омагничивающего устройства приведена на рис. 3.

Рис. 3

Корпус его может быть деревянный или пластмассовый, он состоит из верхней и нижней пластины 2. Фигурные элементы корпуса 3 и 4 образуют левую и правую стенки устройства.

В образовавшейся полости помещены и зафиксированы постоянные магниты 5, используемые в радиодинамиках. Таких постоянных магнитов в устройстве 8 штук — 4 штуки сверху и 4 штуки снизу. Все верхние магниты обращены одним и тем же полюсом внутрь устройства, а все нижние магниты обращены внутрь устройства противоположными полюсами. Таким образом, во внутренней полости устройства достигается значительная напряженность магнитного поля. Шпильки 6, стягивающие элементы 1, 2, 3, 4 устройства, одновременно фиксируют и магнит 4.

Вот в эту внутреннюю полость устройства и просовывается шланг от насоса.

При его работе вода, проходя через устройство и магнитное поле в нем, образованное постоянными магнитами 5, омагничивается. Если вода после омагничивания какое-то время хранится в бочках, резервуарах, то свойства постепенно исчезают. В этом случае более эффективным окажется омагничивающее устройство, устанавливаемое непосредственно на хобот огородной лейки (рис. 4).

Рис. 4

Естественно, что это устройство должно быть меньших габаритов и веса. Для этого надо использовать малогабаритные магниты, обеспечивающие высокую напряженность магнитного поля. Например, постоянные магниты типа НЖБ, выполненные из материала НЕОМАКС. Эти магниты имеют вид таблетки диаметром 14,5 мм и толщиной 4 мм. При поливке гряд из огородной лейки 1, вода, протекая через омагничивающее устройство 2, поступает в почву омагниченной.

Однако в конструкции устройства может быть установлено и большое число магнитов. Конструкция омагничивающего устройства может зависеть от формы постоянных магнитов, от имеющихся материалов для его изготовления, а также от вида располагаемых станков и инструментов.

Примерная конструкция омагничивающего устройства изображена на рис. 5, где: 1 — корпус сделан из немагнитного материала (например, из цветного металла или пластмасс). Верхний на рисунке патрубок 1.1 корпуса выполнен коническим для возможного соединения с дырчатой насадкой лейки. Нижняя часть насадки 1.2 имеет внутри коническую полость для возможности соединения с хоботом лейки. Размер патрубка 1.1 и нижней части 1.2 устройства 1 следует уточнить по реальным размерам элементов имеющейся лейки, сопрягаемых с намагничивающим устройством.

Рис. 5

Для протока воды в корпусе 1 имеется сквозное отверстие 1.3. В стенках корпуса 1 выполнены встречно глухие полости 1.4. В них и установлены постоянные магниты 2, которые могут фиксироваться с помощью клея, эпоксидной смолы, резьбовых элементов, а могут быть просто запрессованы.

Магниты 2, установленные с одной стороны корпуса, направлены к его оси одинаковыми полюсами. Магниты, расположенные с другой стороны корпуса, направлены к его оси противоположными полюсами, как показано на рисунке.

Несколько чудачеств в истории чудного изобретательстве

А вы любите фотографировать?

О.Ю.Прокопцева

С высоты птичьего полета

Интерес к высотному фотографированию ландшафтных перспектив возник еще в конце XIX в. Многим знаком прекрасный снимок панорамы Санкт-Петербурга, выполненный в 1886 г. поручиком А. Кованько с воздушного шара. Естественно, привязанным к земле фотолюбителям доступна лишь весьма ограниченная перспектива, открывающаяся фотокамере, поднятой на вытянутых вверх руках. Но нередко возникает необходимость съемки из-за высокой ограды или из скопления рослых людей, когда собственных «резиновых свойств» фотографа недостаточно. Решению подобной задачи помогла бы установка фотокамеры на шесте, который мог быть поднят руками еще выше. Идея предельно проста, остается только реализовать ее так, чтобы общий вес и габариты приспособления были невелики, чтобы объектив камеры не попадал «пальцем в небо», а схватывал интересующую фотографа зону, и чтобы был возможен спуск затвора, находящегося на недоступной для рук высоте.

Предлагаю отвечающее таким пожеланиям, но при этом достаточно несложное устройство. Мы станем ориентироваться, прежде всего, на использование ныне широко распространенных автоматизированных фотокамер-«мыльниц», весьма легких и компактных, снабженных широкоугольной оптикой, имеющей вертикальный угол зрения (при горизонтальном положении кадра) около 40°. С учетом сказанного выше, шест (монопод) должен состоять из двух сборных колен, каждое длиной порядка 1 м. Тогда человек среднего роста будет способен поднять камеру на высоту около 4 м. Очевидно, что охватываемое оптикой пространство будет зависеть от приданного ее оптической оси направления. Графические построения на рис. 1 позволят оценить масштабы фотографической перспективы.

Рис. 1. Графическое определение необходимого угла наклона оптической оси объектива:

_{0 — точка опоры фотографа; А — положение камеры, поднятой на 4 м; Б — отметка среднего роста человека; α — вертикальный угол зрения человека; φ — угол наклона оптической оси относительно вертикали}

Точка 0 на рисунке — точка опоры стоящего фотографа, А — поднятая на 4 м камера, Б — отметка среднего роста человека (примерно 1,7 м). Угол характеризует охват объективом пространства по вертикали; его биссектриса — оптическая ось оптики. Наклон последней будем отсчитывать по углу, образованному вертикалью и оптической осью. Выполнив построения при одинаковых масштабах по горизонтали и вертикали, легко определить, что при горизонтальном направлении оптической оси объектив увидит предметы, находящиеся на земле, на расстоянии примерно 11 м и дальше, а также 3–4 этажа строения, отстоящего в 20–25 м. Если ближняя граница в кадре должна находиться метрах в пяти, потребуется угол установки 70°. Ну а если вы стоите у ограды и вам интересно запечатлеть пространство вне вашей видимости, начинающееся в 2 м от вас, объективу следует придать наклон φ = 45°. В этом случае дальняя граница обзора будет находиться, в зависимости от «роста» попадающих в кадр предметов, в 5–9 м. Таким образом, задавая перед съемкой площадке с камерой одно из фиксированных положений — горизонтальное либо наклонное, обеспечим охват нужной зоны, но при условии соблюдения оговоренной выше вертикали.

Однако нет никакой уверенности, что вы держите монопод строго вертикально хотя бы в плоскости, направленной на середину объекта съемки. Во избежание неудач в предлагаемой конструкции эта вертикаль устанавливается автоматически, для чего площадка с камерой подвижно опирается на ось и снабжена небольшим отвесом с грузиком (рис. 2).

Рис. 2. Конструктивная схема устройства для съемки с повышенного уровня:

_{1 — монопод; 2 — указатель направления; 3 — грузик; 4 — отвес; 5 — серьга; 6 — ось серьги; 7 — ось узла площадки; 8 — площадка; 9 — фотокамера}

Здесь монопод 1 для наглядности показан в невертикальном положении. На моноподе укреплен откидной указатель направления 2. Грузик 3 через жесткий отвес 4 соединен с серьгой 5, которая может качаться вокруг оси 6, неподвижно связанной с моноподом. На серьге держится ось 7 для поворотного крепления узла площадки 8, несущей камеру 9.

Для удобства пользования секции монопода соединяются между собой как в рабочем, так и в транспортном положении быстроразъемным винтовым креплением. Грузик берется произвольной формы, весом порядка 0,5 кг. Длина жесткого стержня (трубки) отвеса — около 100 мм (уточняется опытным путем). Вариант детального исполнения узла серьги изображен на рис. 3.

Рис. 3. Узел серьги:

_{1 — верхний край монопода; 2 — винт; 3 — серьга; 4 — трубка серьги гладкостенная; 5 — фасонная гайка; 6 — винт; 7 — подпятник; 8 — площадка; 9 — трубка подпятника гладкостенная; 10 — фасонная гайка}

Серьгу 3 можно изготовить из латуни, к ней припаять отрезок латунной или медной трубки 4 длиной около 20 мм. Внутренний диаметр трубки должен обеспечивать свободное вращение узла вокруг оси — винта 2 диаметром 4–5 мм, закрепляемого гайкой на стенке угла монопода 1. На выступающем конце винта 2 сидит фасонная гайка (барашек) 5. С ее помощью обеспечивается неподвижное крепление узла в транспортном состоянии. На серьге закреплен гайкой винт 6, однотипный с винтом 2, вокруг которого может поворачиваться на заданный угол подпятник 7, несущий площадку 8 под камеру. Фиксация подпятника с припаянной трубкой 9 обеспечивается фасонной гайкой 10. Величины углов наклона оптической оси аппарата могут быть нанесены на правой (см. рис. 3) стороне подпятника, а указывающий их индекс — на верхнем торце серьги 3. Чтобы камера занимала на площадке устойчивое положение, с четырех сторон площадки отогнуты ограничительные упоры. А закрепить аппарат на площадке проще всего парой резиновых колец. Посмотрим теперь, как можно управлять спусковой кнопкой аппарата. Если последний оборудован, подобно «Олимпусу F31», автоспуском, делать больше ничего не надо: дав камере, еще находящейся в руках, команду на пуск, за 10–15 с выдержки вполне можно успеть поднять все устройство вверх, направить в нужную сторону и придать моноподу положение, близкое к вертикальному.

Кстати, в таком варианте могут применяться и неавтоматические камеры типа «Смены», при установке съемочных параметров перед съемкой вручную. У таких неавтоматических камер угол оптики а несколько меньше, чем у «мыльниц» с фиксированным фокусом.

При отсутствии автоспуска воздействовать на спусковую кнопку можно качающимся рычагом через гибкий тросик, связанный со спусковым крючком на нижнем «колене» монопода.

Устройство, о котором здесь рассказано, в подходящих условиях позволит организовать съемку поистине с птичьего полета; например, в сельских местностях, где используются колодцы с журавлем, нашу конструкцию можно укрепить на нем. Поднятая на значительную высоту камера сделает отличные перспективные снимки селения. Можно воспользоваться даже автокраном. Главное, понадобится заранее оценить угол наклона оптической оси объектива, пользуясь транспортиром согласно рис. 1.

Не хотите учиться, не надо — все равно получится, именно на такой результат ориентированы конструкции современных автоматизированных фотоаппаратов, прозванных в народе «мыльницами». Они сделают за фотографа главное — с учетом чувствительности заряженной в аппарат пленки оценят условия освещения и выберут соответствующую экспозицию, при этом все попадающее в кадр получится резко, даже если объект съемки находится в умеренном движении. Однако наша забота не о владельцах «мыльниц», а о тех, кто не имеет возможности приобрести такой аппарат. Ведь вполне достойные снимки можно сделать с помощью фотоаппаратов недавнего прошлого, но… психология иных наших сограждан уже отторгает возможность изучать многоэлементное управление этими камерами, запоминать и рассчитывать съемочные параметры, когда вокруг щелкают не задумываясь и имеют хорошие снимки. Но все эти препятствия можно одолеть и с неавтоматическими аппаратами, если вспомнить о таком явлении в нынешней фототехнике, как одноразовые фотоаппараты. Упоминаю о них единственно для того, чтобы пояснить принцип использования непрофессионалом ныне заброшенных «Смен», ФЭДов и других подобных камер. Так вот, одноразовые аппараты не имеют сложной системы управления: ее составляют головка протяжки пленки и спусковая кнопка. Все обычные установки, сложные для неопытного фотографа, здесь уже зафиксированы: затвор имеет единственную моментальную скорость; у объектива маленькая нерегулируемая диафрагма, установлен он так, что сама собой обеспечивается большая глубина резкости.

Ну а как учитывается разнообразие условий освещения? Это получается автоматически, благодаря тому, что нынешние цветные негативные пленки и фотобумага имеют, как говорится, большую фотографическую широту — вполне нормально «рисуют» изображение даже при значительных недо- и передержках. А чтобы получить маленькое отверстие диафрагмы и достаточную скорость затвора, «одноразовики» заряжаются (прямо на заводе) высокочувствительной фотопленкой.

Конечно, при столь радикальных упрощениях конструкции не обходится без некоторого ограничения: подобные камеры рассчитаны в основном на съемку на открытом воздухе (и в солнечный, и в пасмурный дни).

Теперь посмотрим, как приспособить для беззаботной съемки еще недавно столь распространенные аппараты, как «Смена», «Вилия» и прочие. Скажем сразу — вы по-прежнему можете не знать, как установить затвор, диафрагму и сфокусировать объектив; один-единственный раз сделать это вам помогут фотолюбитель со стажем либо продавец фотомагазина. Впрочем, можно попробовать выполнить это самостоятельно, ориентируясь на приведенные здесь рисунки.

Может возникнуть еще одна проблема: если соответствующие органы управления слабо фиксируются и их заданное положение может сбиться, нужно закрепить их хотя бы полосками скотча. Рассчитывая впредь на использование фотопленки чувствительностью 200 ISO, соответственно ей зафиксируем кольцо установки диафрагмы меткой между значениями «11» и «16» (рис. 4).

Рис. 4. Оправа объектива камер «Смена-Символ», «Смена-8М» (вид спереди):

_{1 — подвижное кольцо установки диафрагмы; 2 — индекс установленного значения диафрагмы; 3 — шкапа значений диафрагмы; 4 — передняя линза объектива}

Далее, фокусировочное кольцо объектива (рис. 5) установим у деления «2,5» (метра), при этом на снимках резко получатся все предметы, отстоящие от камеры на расстояниях от 1,3 м до бесконечности.

Рис. 5. Общий вид оправы объектива:

_{1 — подвижное кольцо фокусировки; 2 — шкала расстояний до объекта съемки; 3 — неподвижный индекс установленного расстояния}

Наконец установим индекс скорости затвора (рис. 6) у символа «» (солнце в дымке) или, что то же самое, у деления «125», что соответствует времени открытия затвора 1/125 с. В таком случае будет обеспечиваться нормальная экспозиция при затуманенном солнце; при ярком солнце получится допустимая передержка, при облачном небе — терпимая недодержка.

Рис. 6. Установка скорости затвора:

_{1 — подвижное кольцо переключения скорости; 2 — индекс установленного значения скорости; 3 — неподвижная шкапа скоростей}

Скажем несколько слов о том, каким неавтоматическим камерам отдать предпочтение, если имеется возможность выбора. На первое место следует поставить модели «Смена-Символ» и «Вилия»: они по размеру, весу и внешнему виду близки к новомодным «мыльницам» и удобны для фиксации органов управления. Избегайте «Смены-Рапид» — с нею могут возникнуть сложности при зарядке. Допустимо использовать полуформатные (18x24 мм) камеры типа «Агата», но туг следует иметь в виду, что автоматическая система изготовления фотоотпечатков шлепнет на фотобумагу сразу два соседних кадра, которые после придется разрезать. Кроме того, чтобы получались снимки с приемлемым размером 9х13 см, придется заказывать печать на бумаге форматом 13х18 см. Заметим, что аппараты типа ФЭД и другие, имеющие более длиннофокусную оптику, требуют фиксированной фокусировки на 5–6 м; здесь ближняя граница резкости проходит в районе 2.5–3 м.

Если в дополнение к неавтоматическому фотоаппарату у вас будет импульсная фотовспышка, появится возможность вести съемку в помещении, не изменяя сделанных установок на камере. Справьтесь лишь о том, как подключить фотовспышку к аппарату. Выполнив несколько снимков с расстояний примерно 1,5–2.5–4 м, вы узнаете осветительные возможности вашей фотовспышки.

Последний совет: снимая людей, старайтесь располагать их ближе к стене, на светлом фоне, чтобы «оторвать» от него фигуры на снимке.

Фильтрование и бытовые фильтры

В.А.Волков

Во рту пересохло. Вот и вода. Пить? Да, но при условии, что она из водопровода и чистая. Почему? Да потому, что питьевую водопроводную воду готовят на громадном предприятии. Это предприятие правильно было бы именовать химическим комбинатом, однако называют его водопроводной станцией (рис. 1).

Рис. 1. Водопровод:

_{1 — река, канал или водоем; 2 — водоприемник; 3 — насосная станция первого подъема; 4 — блок первичного озонирования (при замене озоном хлора); 5 — смеситель; 6 — камера реакции; 7 — отстойники; 8 — фильтры; 9 — башня для подачи воды на промывку фильтров; 10 — контактные резервуары; 11 — блок вторичного озонирования; 12 — фтораторная установка; 13 — резервуары очищенной воды, 14 — насосная станция второго подъема; 15 — водоводы; 16 — водонапорная башня; 17 — кольцевая наружная водопроводная сеть; 18 — ЦТП; 19 — квартальная водопроводная сеть холодной и горячей воды; 20 — трубопроводы горячей воды; 21 — трубопроводы холодной воды; 22 — трубопроводы теплосети; 23 — общая траншея для трубопроводов; 24 — канал для укладки трубопроводов и прохода в полный рост; 25 — канал для укладки трубопроводов и прохода согнувшись; 26 — тупиковая наружная водопроводная сеть}

В наше время опасно пить воду даже из озер и речушек в глубине лесов, из незастойных колодцев и родников, не говоря о водоемах и реках вблизи населенных пунктов и заводов. Проблемы с водой начались у человечества еще в XIX в. Было время, когда по указу 1882 г. было запрещено движение пароходов по Екатерининскому каналу. Дело в том, что пароходы имели лопастные колеса по бортам. Брызги от колес могли попасть на пассажиров и заразить их тифом.

В 1888 г. в Петербурге была впервые в России сооружена станция очистки воды. Следующая подобная станция была построена в Новгороде в 1910 г. Ну а если заглянуть в глубь истории, то еще в Древнем Риме при устройстве грандиозных акведуков сооружали песколовки и отстойники. Кстати, слово «акведук» в переводе с латинского означает «воду веду».

На Руси самотечные водопроводы появились в XI и XII вв., например, в Новгороде в Ярославовом дворище. В 1382 г. Московский Кремль был осажден ордами хана Тохтамыша. Летописец отметил: «Граждане же воду в котлах варяще и кипятнею лияхуть их». Следовательно, москвичи имели тайные каналы для получения воды. В более поздних летописях записано, что при князе Иване Васильевиче III через секретные каналы вода была введена под главную башню у Шешковских ворот.

Без воды человек может прожить лишь 2–3 дня, поэтому источники воды в крепостях были государственной тайной. Иван Грозный смог взять Казань после долгой осады, только взорвав подземный ход, по которому жители города ходили за водой.

В 1805 г. пущен мытищинский водопровод в Москве, несколько позже — в Пулкове, в Калуге. В 1861 г. построен водопровод в Санкт-Петербурге. Санитарные вопросы разрабатывали А. П. Доброславин, Ф. Ф. Эрисман и др., технические — Н. Е. Жуковский (гидравлический удар в трубах), В. Г. Шухов (водонапорные башни, водостоки, насосы).

Качество любого изделия в нашей стране определяют государственные стандарты или технические условия. До 1996 г. в России действовал ГОСТ 2874-82 «Питьевая вода». В нем были указаны допустимые концентрации примесей и другие качественные характеристики воды. С 1996 г. действуют санитарные правила и нормы СаНПиН 2.1.4.559-96 («Питьевая вода»). Ниже приведена табл. 1 предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ в питьевой воде. Отдельно дана табл. 2 так называемых органолептических показателей (мутность, запах, привкус, цвет). Их нормы определяют по специально разработанным шкалам.

Таблица 1. ПДК вредных веществ в питьевой воде

Таблица 2. Норма органолептических показателей питьевой воды

Кроме того, в определенных пределах должны быть щелочность и кислотность воды, выражаемые концентрацией водородных ионов. Водородный показатель воды pH численно равен отрицательному логарифму этой концентрации. Для питьевой воды величина pH должна быть в пределах 6–9.

И еще один показатель воды оговорен нормами. Это общая жесткость. Что такое жесткая вода, знает каждый. Для нее характерны сильное образование накипи, чрезмерный расход мыла и стирального порошка, плохое разваривание мяса и овощей. Виновники жесткости — ионы кальция и магния. Концентрацию ионов жесткости определяют в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг∙экв/л) или в миллимолях на литр (ммоль/л). Общая жесткость должна быть не более 7 ммоль/л.

Этими данными вы, конечно, не сможете воспользоваться самостоятельно, не прибегая к услугам специальной лаборатории. Они даны, чтобы вы представляли себе порядок величин.

В зависимости от состава исходной воды применяют разные способы очистки. Ниже приведено описание типичной для крупного города водопроводной станции, чтобы стало понятно, сколько усилий и материальных затрат требует водоочистка.

В водоприемнике станции решетки отделяют камни, щепки и т. п. Насосная станция поднимает воду на нужную высоту. Конечно, эти насосы не имеют ничего общего с теми, которые в 1682 г. «Данило Селиверстов сын по прозвищу Глухой» подрядился сделать в московском Симоновом монастыре «из двух колодезей насосные трубы и теми трубами воду взвести в монастырские службы». Через некоторое время один из насосов сломался, и «приказ Большого Дворца» дал указание найти «насосщика для того монастырского дела». Современные насосы центробежного типа и вращают их электромоторы, а не лошади и не руки человека, как это было в прошлом.

Насосы по одному из вариантов технологической обработки подают воду в смеситель. Он представляет собой сооружение длиной 35 м, шириной 3 м и высотой 10 м, то есть по высоте смеситель можно сравнить с трехэтажным домом. Вначале в смесителе воду обогащают хлором. Он обеззараживает ее от микроорганизмов и органических веществ. Чтобы ускорить реакцию умертвления бактерий хлором, применяют лопастные мешалки. Если вода не очень загрязнена, то ее обеззараживают хлором только на последней стадии очистки. Набрав теперь из смесителя воду в стеклянную банку, видим, что муть в ней не исчезает, сколько бы банка ни стояла. А ведь по гигиеническим требованиям прозрачность воды оценивают не только по концентрации в ней взвесей, но и другим более наглядным способом. Вода прозрачна, если помещенный в ней специальный шрифт можно прочесть на расстоянии 30 см. Для сражения с взвесями, создающими муть, в смеситель впускают коагулянт. В переводе с латинского это слово означает «свертывание», «сгущение». Обычно коагулянтом служит сернокислый алюминий. Применяют также железный купорос и хлорное железо. В осадок выпадают хлопья, увлекая за собой остатки взвеси и очень мелкие коллоидные частицы.

Из смесителя вода попадает в камеру хлопьеобразования размером 24x12x6 м. Здесь хлопьеобразование довершается в течение часа и вода поступает в отстойник. В зависимости от производительности водопроводной станции отстойники бывают диаметром более 50 м и высотой с двух- или трехэтажный дом. В отстойнике вода движется со скоростью 5 мм/с около трех часов сразу по всем этажам, которых может быть несколько. На этом сходство с жилым домом не кончается. После 1960 г. почти все объекты водопроводной станции сооружают из сборного железобетона. Правда, панели имеют более сложную форму и часто специальное покрытие, которое защищает бетон от разрушения составами, добавляемыми в воду.

Стеновые панели для крупных резервуаров делают размером 3x5,4 м. Они имеют плоскую внутреннюю грань и выпуклую по длине окружности наружную поверхность. После того, как эти девятитонные панели составили в круг и стыки замазали или, точнее выражаясь, замонолитили, по наружным поверхностям стен специальная машина навивает в два слоя высокопрочную стальную проволоку. После этого громадной массе воды внутри резервуара не опрокинуть и не разорвать цельность круговой стенки.

Может возникнуть вопрос: а для чего все эти детали знать? Мне хочется, чтобы у вас возникло уважение к капле водопроводной воды, к трудоемкости ее производства. Ведь природе необходимо 30–40 тыс. лет, чтобы превратить воду из лужи в ключевую.

Следующим этапом обработки воды на водопроводной станции является фильтрация. Применяют два вида фильтров: барабанные, в которых фильтрацию осуществляют через металлические сетки, и засыпные (их еще называют скорыми), где воду фильтруют через слой песка.

При наличии растворенных в воде вредных в гигиеническом отношении газов применяют дегазацию. Воду разбрызгивают в бассейнах. Углекислота и сероводород улетучиваются. Если вода содержит железа больше, чем 0,3 мг/л, то ее подвергают обезжелезиванию. Через воду пропускают воздух. Его кислород переводит закись железа в нерастворимую окись.

Вода обязательно должна иметь фтор для поддержания здоровья наших зубов. На станции существуют специальные фтораторные установки.

Затем воду подвергают окончательному обеззараживанию. Для этого применяют хлорную известь или газообразный и жидкий хлор. Одновременно с хлором в воду подают аммиак. Этот процесс называют аммонизацией. В результате образуются соединения, бактерицидное действие которых меньше, чем у хлора, но время действия больше. Вода сохраняет бактерицидные свойства при прохождении ее по распределительной водопроводной сети.

Применение озонирования позволяет избавиться от вредного хлора. Озон — это газ синего цвета с резким запахом. В атмосфере он расположен на высоте от 10 до 50 км. Этот слой называют озоносферой. Понятно, что для практических целей его достают не оттуда. Озон добывают из воздуха, находящегося вокруг нас, с помощью электрического разряда. Иногда это возникает самопроизвольно во время грозы — от молнии или под действием ультрафиолетового излучения солнца. Озон — сильнейший окислитель. Он гораздо действенней хлора. Даже трудноокисляемые соединения типа цианистых никнут при соприкосновении с озоном. Именно озоносфера защищает живые организмы от коротковолновой ультрафиолетовой радиации солнца.

Количество озона должно быть строго дозировано, так как его избыток может вызвать коррозию водопроводных труб. Возможно также образование в воде продуктов окисления озоном органических и других веществ. Их влияние на здоровье недостаточно изучено, поэтому озонированную воду нужно дополнительно очищать. Использование озона на водопроводной станции требует существенных энергозатрат. Из-за дороговизны озонирование не нашло пока широкого применения. То же можно сказать и о обеззараживании воды методом ультрафиолетового облучения.

Если после описанных выше операций очистки вода содержит примеси, превышающие ПДК, ее очищают специальными способами.

Для удаления из воды излишков солей в последние годы применяют ионный обмен. Сущность метода заключается в том, что вода, проходя через ионообменный материал, отдает ему такие металлы, как железо при обезжелезивании, кальций и магний при умягчении, а получает взамен безвредные металлы. Металлы присутствуют в воде и в фильтрующем материале в виде катионов. Поэтому ионообменный материал ионит называют катионитом. С его помощью можно избавиться от меди, цинка, молибдена и других тяжелых металлов. А для избавления от нитратов нужно обменять анионы. Такой ионит называют анионитом.

Процесс ионного обмена широко используют и в бытовых фильтрах.

Для обессоливания и обеззараживания воды в последние годы применяют метод фильтрования через мембраны. Одной из разновидностей этого метода — обратным осмосом — опресняют морскую воду.

Пористые мембраны делают из синтетических материалов. Чаще всего они бывают ацетатцеллюлозными. Фильтрация через мембраны происходит под давлением. Чем мельче поры в мембране, тем выше должно быть давление и тем меньше примесей, бактерий, вирусов и т. п. остается в воде. Микрофильтрационные мембраны имеют размеры пор от 10 до 0,02 мкм, ультрафильтрационные — от 0,02 до 0,005 мкм, нанофильтрационные — от 0,002 до 0,001 мкм, обратноосмотические — от 0,001 до 0,0001 мкм.

С помощью мембран можно достигнуть очень высокой степени очистки, но при этом из воды удаляют все соли, а не только вредные для здоровья. В последние годы мембранную технологию стали использовать и в бытовых фильтрах.

Вот как дорога каждая капля водопроводной воды. Печально, что мы забываем слова Сент-Экзюпери, французского писателя-сказочника, погибшего в воздушном бою с фашистами. Он говорил: «Вода!.. Ты не только необходима для жизни, ты и есть сама жизнь».

Но вот воду очистили на водопроводной станции, проверили в лаборатории содержание опасных для здоровья примесей и бактерий (оно не должно превышать предельно допустимых концентраций), значение водородного показателя, показателя жесткости воды, ее радиоактивность и так называемые органолептические показатели (запах, привкус, мутность, цвет). Все соответствует нормам. Воду можно пускать в водопроводную сеть непосредственно в наши квартиры. Но каково качество этой сети?

Большинство водопроводных труб (80 %) изготовлено из стали. Образование ржавчины в трубах загрязняет воду. Так возникает вторичное загрязнение воды. Возможны прорывы труб, при которых происходит не только утечка, но и неконтролируемое загрязнение воды. Это уже аварийная ситуация, и ее быстро ликвидируют, но мелкие дырочки в трубе можно и не заметить. Трудно предвидеть, какие подарки принесет нам вода из путешествия по ржавым трубам. Хлор — основной элемент, используемый для обеззараживания воды, токсичен и для человека. Его добавляют в воду из такого расчета, чтобы в питьевой воде не была превышена ПДК. Но в период паводка, когда возрастает загрязнение источников воды, содержание хлора увеличивают. В любом случае хлор ухудшает запах и вкус воды.

Главное же в том, что хлор образует с примесями хлорорганические соединения, вредные для здоровья.

ПДК составлены в расчете на среднестатистического гражданина. Но каждый человек индивидуален. У одного может быть склонность к аллергии, у другого — больные печень, почки и т. д., и ПДК металлов для разных людей может оказаться слишком высокой. В чем же выход?

В последние годы в России и за рубежом получило распространение производство чистой воды и продажа ее в бутылях. Производители используют самые современные методы очистки воды (до семи ступеней). Воду пропускают через угольные фильтры, умягчают, обезжелезивают, обрабатывают ультрафиолетовым облучением. При этом воду избавляют от бактерий, солей тяжелых металлов и других вредных примесей. На одном из последних этапов воду пропускают под давлением через мембраны (подвергают обратному осмосу). Вода получается очень чистой, почти дистиллированной. Некоторые производители после этой обработки минерализуют воду, добавляя в нее полезные соли, а некоторые просто рекомендуют есть побольше овощей. Понятно, что бутыли такой воды стоят очень дорого. Да и нет гарантии, что в бутылке находится именно та вода, которую производители горделиво декларируют на яркой этикетке. Так что же делать? Приобретать фильтры доочистки водопроводной воды, рынок которых в последнее время сильно расширился.

В современных фильтрах очистки питьевой воды чаще всего используют несколько ступеней: механическую очистку от взвесей, адсорбцию, ионный обмен, фильтрование через мембраны (в последние годы). Соответствующие картриджи последовательно соединяют между собой. В зависимости от свойств исходной воды в фильтрах используют те или иные картриджи.

Один из основных методов доочистки водопроводной воды — процесс адсорбции. Воду пропускают через специальные пористые материалы, которые отнимают у нее вредные примеси, бактерии и т. п. Активированный уголь — вот главный адсорбирующий материал. В патронах (картриджах) активированный уголь устанавливают на пути воды почти во всех бытовых фильтрах. Наилучшим специалисты считают активированный уголь в виде гранул, полученный из скорлупы кокосовых орехов, некоторые предпочитают его в виде спрессованных тонких волокон. Но российский потребитель с давних времен знает об очистительной силе березовых углей.

Процесс адсорбции требует времени. Поэтому производительность угольных фильтров невысока, но вполне достаточна для бытовых нужд. В конце концов фильтр, заполненный вредными примесями, следует заменить новым. Его ресурс исчерпан. Определяет ресурс изготовитель фильтра, и сделать это весьма сложно, так как он зависит от загрязненности исходной воды и ее ежедневного расхода. Но заменять фильтр нужно строго в установленный срок. Есть опасность, что в долго работающем фильтре могут размножаться адсорбированные бактерии и он будет еще больше загрязнять воду. Кроме того, чем дольше работает фильтр, тем ниже эффективность очистки.

Для обеззараживания в процессе адсорбции угольные фильтры импрегнируют серебром. Одновременно серебро защищает фильтры от размножения осевших на них бактерий. Возможно обеззараживание воды и с помощью ионообменных материалов, содержащих серебро. Но при этом ионы серебра переходят в воду, и их избыток следует вывести с помощью адсорбции.

Во многих современных квартирах установлена дорогая сантехника, работают стиральные и посудомоечные машины, гидромассажные ванны. Для защиты этой техники от ржавчины, песка, взвесей, которыми щедро наделяют воду ржавые водопроводные трубы, существуют механические фильтры, очищающие холодную и горячую воду на входе в квартиру.

Для питья очищают только холодную воду. Так называемые фильтры на кран присоединяют к изливу крана или смесителя, при этом вентильная головка горячей воды должна быть закрыта.

Ниже в обзоре фильтров отечественных фирм приведен далеко не полный перечень современных бытовых фильтров. Он лишь иллюстрирует основные методы очистки воды.

Для того, чтобы «не утонуть» в обилии разных фильтров, дадим классификацию их по способу установки и методам очистки воды.

Механические фильтры

Способ установки: врезают в магистраль холодной, а иногда и горячей воды у входа в квартиру или у входа в дорогую сантехнику и бытовую технику, встраивают в фильтры для очистки питьевой воды.

Методы очистки: фильтрующие вспененные полипропиленовые или полиуретановые блоки или зернистые фильтрующие загрузки.

Применение: для удаления взвешенных частиц до 1–5 мкм, что защищает сантехнику от преждевременного износа, используют как префильтры для очистки питьевой воды, для очистки воды из скважин и колодцев.

Наименования и фирмы: префильтры ООО «Аквафор», засыпные фильтры «Гейзер-Сокол», «Гейзер-Чайка» (ООО «Акватория»).

Фильтры, устанавливаемые на кран

Способ установки: устанавливают на излив крана (смесителя).

Методы очистки: в основном активированный уголь.

Применение: для очистки питьевой водопроводной воды.

Наименования и фирмы: «Аквафор В-300» (ООО «Аквафор»), «Гейзер», насадка на кран (ООО «Акватория»).

Фильтры, устанавливаемые на мойку или рядом с мойкой

Способ установки: подсоединяют к изливу крана (смесителя).

Методы очистки: префильтр, активированный уголь, ионообменная смола, обеззараживание.

Применение: для очистки питьевой водопроводной воды, при наличии обеззараживания и загородной воды.

Наименования и фирмы: «Аквафор Модерн», «Аквафор В150» (ООО «Аквафор»), «Родник-7» (ОАО «Сорбент»), «Гейзер-1» (ООО «Акватория»), ФВ-10, ФВ-20А (фирма «Чистый водный путь»).

Фильтры под мойкой

Способ установки: врезают в магистраль холодной воды под мойкой, с отдельным краном для чистой воды и без него.

Методы очистки: префильтр, активированный уголь, ионообменная смола, обеззараживание, обратный осмос.

Применение: для очистки питьевой водопроводной воды, при наличии обеззараживания и загородной воды.

Наименования и фирмы: «Аквафор Комфорт», «Аквафор Соло, Дуэт, Трио» ООО «Аквафор», «Гейзер-1,2,3», ООО «Акватория», фильтры ФВ10, ФВ20, В, ФВ20C, обратноосмотические фильтры ПО-625, 525, 315 фирмы «Чистый водный путь», «Сапфир А», «Ключ-М» (обратный осмос) фирмы «Мембранная техника и технология», ARVAFLO (обратный осмос) инженерного центра «Водная техника», ATOL (обратный осмос) фирма «Коминтенкс экология».

Фильтры-кувшины

Способ установки: кувшины наполняют водой из крана или из любой другой емкости.

Методы очистки: активированный уголь, ионообменная смола, обеззараживание.

Применение: для очистки питьевой водопроводной воды, при наличии обеззараживания и загородной воды.

Наименование и фирмы: «Аквафор Кувшин» (ООО «Аквафор»), «Барьер» (АОЗТ «МЕТА-Технология»).

Фильтры для загородной поездки

Способ установки: воду берут из имеющегося источника (озеро, ручей, колодец и т. п.).

Методы очистки: активированный уголь, обеззараживание, ионообменная смола.

Применение: для очистки воды во время выезда на природу, на дачу.

Наименования и фирмы: «Аквафор Универсал», «Аквафор Кувшин» (ООО «Аквафор»), «Барьер-3» (АОЗТ «МЕТА-Технология»).

Широкое распространение получили фильтры ООО «Аквафор» (Санкт-Петербург) под названием «Аквафор». По данным изготовителя, фильтры «Аквафор» надежно удаляют из водопроводной воды хлор — более чем на 99 %, бактерии — более чем на 99,9 %, фенол — более чем на 99 %, тяжелые металлы (свинец, кадмий, медь) — более чем на 98 %, пестициды — не менее чем на 95 % и при том оставляют в ней полезные минеральные вещества. В фильтрах используют углеродное волокно аквален. Изготовитель считает, что оно эффективнее традиционного активированного угля. По утверждению изготовителя, приняты все меры, чтобы отработавший свой ресурс фильтр не загрязнял воду.

Фирма предлагает целый ряд моделей фильтра:

• «Аквафор В300» (рис. 2).

Рис. 2. Фильтр «Аквафор В300»

Ресурс 1000 л, производительность 0,3 л/мин. Ресурса фильтра хватит для семьи из трех человек на 3 месяца работы. Это маленькая насадка на кран с трубкой для отвода чистой воды и переходниками для подключения к любым изливам кранов и смесителей.

• «Аквафор Универсал» (рис. 3).

Рис. 3. Фильтр «Аквафор Универсал»

Ресурс 100 л. Производительность 0,3 л/мин. Фильтр имеет повышенную бактерицидность и позволяет фильтровать воду из реки, озера и т. п., в походных условиях. Фильтр легко закрепить на любом пластиковом стандартном баллоне. При помощи входящего в комплект переходника его можно использовать дома для очистки водопроводной воды.

• «Аквафор Модерн» (рис. 4).

Рис. 4. Фильтр «Аквафор Модерн»

Ресурс 4000 л, производительность 1,2 л/мин.

Подключен к изливу крана (смесителя) Использован комплект из двух фильтрующих модулей.

• «Аквафор В150» (рис. 5).

Рис. 5. Фильтр «Аквафор В150»

Ресурс 15 000 л., производительность 2,5 л/мин. Модель можно поставить рядом с мойкой или встроить в водопровод холодной воды с выводом на раковину отдельного крана для чистой воды. Корпус изготовлен из пищевой нержавеющей стали. Фильтр рассчитан на многолетнее использование. Лишь фильтрующий модуль требует периодической замены.

• «Аквафор Комфорт» (рис. 6).

Рис. 6. Фильтр «Аквафор Комфорт»

Ресурс 8000 л, производительность 2,4 л/мин. Фильтр расположен под мойкой, встроен в водопровод, имеет отдельный кран для чистой воды. Комплект из двух синих (предварительная очистка) и четырех черных модулей меняют после выработки ресурса.

Фирма выпускает еще фильтры с отдельным краном (рис. 7).

Рис. 7. Фильтр «Аквафор Дуэт»

Причем в обозначении модели в скобках указаны номера фильтрующих модулей в том порядке, в котором они действуют в фильтре.

• «Аквафор Соло» (один модуль очистки). Ресурс 4000 л, производительность 1,5 л/мин. Очищает воду от хлора, тяжелых металлов, пестицидов, бактерий, нефтепродуктов. Фильтрующий модуль В510-02 содержит углеродное волокно аквален.

• «Аквафор Дуэт» 03–02 (два модуля очистки). Ресурс 6000 л, производительность 2 л/мин. Для очистки воды с большим количеством ржавчины и тяжелых металлов (модуль В510-03). Для регионов с мягкой водой.

• «Аквафор Дуэт» 04–02 (два модуля очистки). Ресурс 4000 л, производительность 1,5 л/мин. Умягчающий модуль из ионнообменной смолы В510-04 можно регенерировать в домашних условиях. Для регионов с жесткой водой.

• «Аквафор Трио» 03-04-02 (три модуля очистки). Ресурс 6000 л, производительность 1,5 л/мин. Позволяет умягчить воду и добиться высокой очистки в случаях особенно загрязненной воды. Умягчающий модуль можно регенерировать. Для регионов с жесткой водой.

• «Аквафор Трио» (модуль предварительной очистки 03–02) (три модуля очистки). Ресурс 8000 л, производительность 2,5 л/мин. Префильтр из вспененного пропилена задерживает частицы больше 5 мк и облегчает работу модулям, содержащим кокосовый уголь и волокно аквален. Для очистки воды с большим содержанием ржавчины, тяжелых металлов, органических примесей и повышенной мутностью. Для регионов с мягкой водой.

• «Аквафор В510-08» — модуль префильтра горячей и холодной воды. Задерживает хлор, ржавчину, нефтепродукты, удаляет неприятный запах и привкус. Высокая скорость фильтрации (рис. 8).

Рис. 8. Схема очистки воды в квартире:

_{1 — стояк горячей воды; 2 — стояк холодной воды; 3 — префильтр холодной воды; 4 — фильтр душа с модулем В510-08; 5 — фильтр стиральной машины с модулем В510-3; 6 — отдельный кран; 7 — фильтр «Аквафор-Трио»; 8 — префильтр горячей воды}

При этом на входе магистралей холодной и горячей воды в квартиру ставят модули предварительной очистки, задерживающие частицы более 5 мкм, на вход в душ — модули В510-08 для холодной и горячей воды, на входе в стиральную машину — фильтр с модулем В510-03 для очистки воды с повышенным содержанием ржавчины и тяжелых металлов, если это необходимо. Питьевую воду фильтруют любым предназначенным для этой цели фильтром.

• «Аквафор Кувшин». Фильтр выпускают с тремя видами картриджей: для мягкой воды, для жесткой воды, бактерицидный картридж, очищающий, смягчающий и обеззараживающий воду. Последний рекомендован для дачников и огородников.

• Фильтры «Барьер» (рис. 9) производства АОЗТ «МЕТА-Технология» (Балашиха Московской области) совместно с Ракетно-космической корпорацией «Энергия» (г. Королев Московской области) выполнены в виде кувшинов.

Рис. 9. Фильтр-кувшин «Барьер»:

_{1 — крышка; 2 — рычаг выпуска очищенной воды; 3 — корпус; 4 — кассета; 5 — кольцо указателя даты замены; 6 — воронка}

Фильтры в зависимости от примененной кассеты предназначены для доочистки водопроводной воды («Барьер-4») или для очистки и обеззараживания воды в дачных условиях («Барьер-3»), По данным изготовителя, эффективность очистки составляет: от активного хлора — 95 %, от фенола и его производных — 90 %, от хлорорганических углеводородов — 90 %, от поверхностноактивных веществ — 85 %, от тяжелых металлов — 85 %, от пестицидов — 85 %. Кассета с обеззараживающим действием («Барьер-3») еще и производит 100 %-ное обеззараживание воды от бактерий и вирусов. Обеззараживание осуществляется за счет применения активированного угля, импрегнированного серебром, очистка — за счет активированного угля и ионообменных смол.

Температура очищаемой воды должна быть не выше 35 °C. Ресурс кассеты 500 л. Производительность 0,5 л/мин. Вместимость кувшина 1,5 л.

• Фильтры «Родник» производства ОАО «Сорбент» (Пермь). Фильтрующим элементом является активированный уголь, один слой которого импрегнирован серебром. Как и все угольные фильтры, после выработки ресурса он подлежит замене.

• «Родник-3М». Ресурс 4000 л, производительность 1,5 л/мин. Представляет собой цилиндр, укрепленный на стене возле раковины или мойки. Соединен с краном при помощи съемной насадки (рис. 10).

Рис. 10. Фильтр «Родник-3М»:

_{1 — фильтр-патрон; 2 — крышка; 3 — поясок; 4 — корпус; 5 — излив; 6 — гайка; 7 — прокладка резиновая; 8 — шланг; 9 — вилка подвески; 10 — насадка}

• «Родник-7». Ресурс 5000 л, производительность 2,0 л/мин. Можно укреплять на стене или устанавливать на столе. Имеет два последовательно соединенных фильтрующих патрона.

• «Родник-мини». Ресурс 1500 л, производительность 0,5 л/мин. Недопустимо фильтрами «Родник» фильтровать воду температурой выше 50 °C.

• Фильтр «Бриз» производит УПП «Бриз» (г. Луга Ленинградской обл.). Ресурс 3000 л, производительность 1 л/мин. Сменный фильтрующий модуль содержит катионообменную смолу, активированный уголь, анионообменную смолу. Фильтр обеззараживает воду, очищает от хлора и его производных, тяжелых металлов, алюминия, железа, нефтепродуктов.

ООО «Акватория» (г. Санкт-Петербург) выпускает регенерируемые в домашних условиях фильтры «Гейзер».

• «Гейзер», насадка на кран (рис. 11).

Рис. 11. Фильтр «Гейзер». Насадка на кран:

_{а — общий вид фильтра на изливе смесителя; б — части: 1 — фильтрующий элемент; 2 — прокладка из пищевой резины; 3 — гайка, крепящая фильтр к изливу; 4 — корпус}

Срок службы сменного картриджа до 1 года. Производительность 0,5 л/мин. Переходник и европереходник позволяют устанавливать фильтр на изливы кранов (смесителей) разных конструкций. Легко очищается от поглощенных примесей. Процесс восстановления работоспособности фильтра показан на рис. 12.

Рис. 12. Регенерация фильтра «Гейзер» (насадка на кран)

Регенерация позволяет существенно увеличить ресурс сменного картриджа.

• «Гейзер-1», настольный фильтр. Срок службы сменного картриджа до 5 лет. Производительность до 5 л/мин. Существуют картриджи для мягкой и жесткой воды. Подключение к крану (смесителю) двумя способами (рис. 13).

Рис. 13. Фильтр «Гейзер». Настольный фильтр:

_{а — стационарное подключение к изливу универсальным дивертором; б — быстросъемное подключение к изливу на время фильтрации}

В стационарных фильтрах с отдельным краном для очищенной воды используют один, два или три картриджа (рис. 14).

Рис. 14. Фильтр «Гейзер» с отдельным краном для очищенной воды

Эти фильтры используют для городского водопровода («Гейзер-ЗИ элит», ЗИВ, 2И, 2ИВ, 2ИП, 2ИПУВ, 1И, 1ИВ), для воды с повышенным содержанием железа («Гейзер 3ИА элит», ЗИАУВ), для воды со сверхнормативной жесткостью («Гейзер-1С», 1ИУВС, 2ИБС, 2ИВС, 3ИБС «элит», 3ИВС). Цифры 1, 2, 3 обозначают количество входящих в фильтр картриджей. Модель «Гейзер-3 элит» укомплектована угольным картриджем из углеродного волокна с добавкой серебра и быстросъемной гибкой пластиковой водоарматурой для подключения к трубопроводу холодной воды. В ряде моделей внутрь ионообменного картриджа устанавливают дополнительный угольный картридж или дополнительный умягчитель.

Работу фильтров можно проследить на примере многоступенчатого фильтра «Гейзер-3».

Первая ступень. Механический картридж с градиентной пористостью от 1 до 5 мкм удаляет из воды взвешенные частицы размером более 5 мкм (ржавчина, глина, песок, микрофлора и др.).

Вторая ступень. Картридж из микропористого ионообменного полимера с порами 0,5–1 мкм очищает от любой взвеси, нерастворенных химических соединений и микрофлоры; за счет ионообменных свойств удаляет из воды соли тяжелых металлов, в том числе радиоактивных, соли жесткости и растворенное железо; за счет развитой внутренней поверхности микропористого материала удаляет остаточный хлор и его производные; за счет введенного в картридж активного серебра предотвращает размножение отфильтрованных болезнетворных бактерий; по мере загрязнения поверхности взвесью и поглощенными химическими примесями легко регенерируется, что увеличивает ресурс картриджа до 25 000 л.

Третья ступень. Угольный картридж удаляет органические соединения и остаточный хлор, придает воде прозрачность и голубоватый оттенок; после одного года работы подлежит обязательной замене.

Эффективность очистки по данным изготовителя:

первая ступень — взвешенные частицы > 5 мкм — до 98 %;

вторая ступень — взвешенные частицы > 1 мкм — до 98 %, тяжелые металлы до 95 %, хлор — до 96 %, соли жесткости в фильтре для жесткой воды — до 95 %, растворенное железо при использовании обезжелезивающего картриджа — до 90 %;

третья ступень — остаточный хлор — до 99 %, органические соединения — до 98 %, пестициды — до 95 %.

Ионообменный картридж можно регенерировать. Механическая. регенерация состоит в удалении отфильтрованной взвеси с поверхности картриджа щеткой под струей воды, химическая регенерация — в восстановлении сорбционной способности кислотой.

Ионообменный картридж может фильтровать горячую воду.

Фильтр «Гейзер-3» рекомендован изготовителем для городских квартир и загородных коттеджей.

Фирма производит также магистральные засыпные фильтры для холодной и горячей воды. Их устанавливают при входе в квартиру или коттедж для обеспечения качественной водой сложной бытовой техники, а также для доочистки питьевой воды. Для бытовых нужд подходят фильтры «Гейзер-Сокол» и «Гейзер-Чайка» (рис. 15) производительностью от 0,3 м³/ч.

Рис. 15. Фильтры для предварительной очистки воды:

_{а — «Гейзер-Сокол»; б — «Гейзер-Чайка»}

В качестве фильтрующих материалов могут быть использованы доломит, кварцевый песок, специальные ионообменные смолы и активированные угли Ресурс до регенерации определяют, исходя из параметров исходной воды и объема засыпного материала. Могут быть использованы самостоятельно, а также в комплексе с другими фильтрами.

Фирма «Чистый водный путь» (г. Москва) производит фильтры «Аквилегия» с использованием комплектующих от иностранных фирм-производителей.

• Одноступенчатый фильтр ВФ-10А устанавливают на мойку. Сменный картридж СК-3 имеет три ступени фильтрации: пятимикронный сменный префильтр, гранулированный активированный уголь, специально подобранный для больших скоростей воды, постфильтр. Ресурс картриджа СК-3 4500 л, или 1 год работы.

Двухступенчатый фильтр на мойку ВФ-20А. Имеет два картриджа. Первый — картридж СК-3, аналогичный используемому в фильтре ВФ-10А, второй — экструдированный кокосовый уголь. Ресурс 4500 л, но не более года работы.

Фильтры под мойку имеют индивидуальный кран для очищенной питьевой воды. Ресурс 4500 л, производительность 3,8 л/мин.

Одноступенчатый фильтр ВФ-10 с картриджем СК-3, аналогичный применяемым в фильтрах на мойку.

• Двухступенчатые фильтры ВФ-20В и ВФ-20C. Фильтр ВФ-20В аналогичен фильтру ВФ-20А. В фильтре ВФ-20C вторым элементом установлен ионообменный картридж для удаления из воды ионов тяжелых металлов.

Фирма изготавливает также высокоэффективные фильтры, использующие принцип обратного осмоса. Однако напомню, что вода, очищенная обратноосмотической мембраной, лишена солей, которые обычно присутствуют в питьевой воде и считаются полезными для здоровья. Такая вода благоприятна для людей, страдающих аллергическими заболеваниями, способствует выведению камней из почек. Здоровые люди должны позаботиться о получении минеральных солей из других источников (например, есть побольше овощей). Но эффективность очистки воды этим способом наивысшая по сравнению с другими методами очистки.

• Фильтр РО-625УФ (рис. 16,а). Шестиступенчатый процесс фильтрации: пятимикронный осадочный фильтр, гранулированный активированный уголь, экструдированный угольный фильтр, тонкопленочная мембрана TFC, обеззараживание ультрафиолетовым светом, гранулированный активированный уголь. Производительность 100 л в сутки.

• Фильтр РО-525. Пятиступенчатый процесс фильтрации: пятимикронный осадочный фильтр, гранулированный активированный уголь, экструдированный угольный фильтр, тонкопленочная мембрана TFC, гранулированный активированный уголь. Производительность 100 л в сутки.

Рис. 16. Обратноосмотические фильтры «Аквилегия»:

_{а — РО-625 УФ: 1 — пятимикронный осадочный фильтр; 2 — гранулированный активированный уголь; 3 — экструдированный угольный фильтр; 4 — тонкопленочная мембрана (TFC); 5 — обеззараживание ультрафиолетовым светом; 6 — гранулированный активированный уголь; б — РО-31}

• Фильтр РО-315 (рис. 16,б). Трехступенчатый процесс фильтрации: пятимикронный осадочный фильтр, целлюлоза, триацетатная мембрана TFC, гранулированный активированный уголь. Производительность 60 л в сутки.

Обратный осмос осуществим при давлении в водопроводной сети не ниже 3 атм. Новая мембрана может работать и при 2 атм. Если давление недостаточно, то подкачивают воду помпой. Это требует затрат электроэнергии и создает трудности при использовании фильтра в квартире.

Каждый обратноосмотический фильтр снабжен накопительным баком и отдельным краном для вывода очищенной воды.

Научно-производственная фирма «Мембранная техника и технология» (г. Москва) предлагает свои собственные разработки фильтров для загородных коттеджей, дач и городских квартир. Единственное условие — наличие воды под напором (водопровод или артезианская скважина). Для дач и коттеджей фирма предлагает установки «Сапфир». Их корпуса и детали изготовлены из нержавеющей стали. В них использованы фильтры засыпного типа с добавлением различных смол. Фильтры очищают воду от песка, взвесей, коллоидных частиц, умягчают ее и обеззараживают. Для дач фирма предлагает установки небольших размеров, которые помещаются в багажник машины. Стационарные установки предназначены для коттеджей, где живут и зимой.

• «Сапфир А». Фильтр с активированным углем. Фильтр представляет собой сосуд из нержавеющей стали, заполненный активированным углем. В уголь добавлена серебросодержащая смола C100EAg, что позволяет обеззараживать воду. Фильтры «Сапфир» фирма рекомендует применять с предварительным механическим фильтром серии «Ключ-Т». «Ключ-Т» — пластиковый патрон с механическим фильтрующим элементом, задерживающим механические примеси размером более 5 мкм.

Эффективность очистки, по данным изготовителя: нерастворенные загрязнения — 100 %, свободный хлор — 99 %, привкус и запах — 100 %, тяжелые металлы >90 %.

• «Ключ-М». Фильтр глубокой очистки питьевой воды, мембранный. Имеет две ступени очистки: первая ступень — механическая очистка фильтром «Ключ-Т»; вторая ступень — очистка обратноосмотическим рулонным мембранным элементом, расположенным в корпусе из нержавеющей стали или пластика.

Фильтр позволяет достигнуть 100 %-ного обеззараживания, укомплектован накопительной емкостью для питьевой воды из нержавеющей стали объемом 1 л. Для обеспечения длительного хранения воды в емкость помещена смесь активированного угля и серебросодержащей ионообменной смолы. Фильтр устанавливают под кухонную мойку.

Описанные фильтры могут быть использованы и на даче.

В обзоре фильтров для очистки воды в квартире следует упомянуть группу фильтров, в которых использованы природные сорбенты и ионообменные материалы. Фильтрующий материал в них природный цеолит (фильтр «Родник-Весна») или природный цеолит и шунгит (фильтр «Роса»). К этой же группе фильтров относятся фильтры, содержащие композит, искусственно сплавленный из природных компонентов. Преимущество этих фильтров состоит в том, что их ресурс практически неограничен. Когда поверхность фильтрующего элемента загрязнится и изменит цвет на желтый, бурый или коричневый, достаточно просто промыть его под струей воды с использованием кухонной мочалки. Фильтр будет восстановлен. Однако большинство изготовителей считает более надежным применение сменных фильтров (Производитель — компания «АРГО», Новосибирск — Москва).

• Фильтр «АРГО» является проточным, ресурс его — 7000 л (до 20 л в день), время использования без смены сорбентов — 1 год, максимальная скорость очистки — 1 л/мин (рис. 17).

Рис. 17. Фильтр фирмы «АРГО»:

_{1, 2 — корпус; 3 — выходной штуцер; 4 — крышка; 5 — уголок; 6 — выходной патрубок; 7 — магнит; 8 — выходная фильтрующая сетка; 9 — уголь; 10 — природный цеолит; 11 — фильтрующая сетка; 12 — уплотнительное кольцо; 13 — крышка-дно; 14 — муфта; 15 — зажимная резьбовая втулка; 16 — резиновая прокладка; 17 — входная трубка}

«АРГО» сочетает сорбцию березовым активированным углем с действием природного ионообменника и сорбента — минерала цеолита, который выполняет также функцию механического фильтра и смягчает воду. Постоянный магнит, встроенный в «АРГО», делает очищенную воду биологически активной и дополнительно смягчает ее. Уголь пропитан азотнокислым серебром — бактерицидным веществом, подавляющим рост микроорганизмов.

Фильтр «АРГО» включает в себя лучшее, что есть в природе для очистки воды. Прежде всего это цеолиты, ведь именно им одновременно присущи свойства адсорбента и ионообменника. Роль этого замечательного природного фактора заключается не только в том, чтобы изъять из воды — адсорбировать — вредные вещества, но и в том, чтобы выделить содержащиеся в нем ионы, несомненно, полезные для здоровья человека. О том, что может быть вредным в воде, мы говорили ранее, но повторим еще раз: это бактерии и вирусы, соли тяжелых металлов, различные физические примеси и химические соединения.

О замечательной сорбционной роли активированного угля знают все, и вряд ли найдется человек, которому в детстве или во взрослом состоянии не назначали карболен. А это ведь и есть активированный уголь. И назначался он с определенной целью — адсорбировать вредные микробы, выделяемые ими яды (токсины), а также опасные физические и химические соединения, по какой-то причине попавшие в организм. И нередко причиной такой ситуации может быть недоброкачественная вода.

В фильтре «АРГО» применяется не простой активированный уголь, а обработанный азотнокислым серебром. О чудодейственном влиянии серебряных источников народ сложил легенды, а ведь зря они никогда не складывались. Неслучайно слабые растворы азотнокислого серебра с давних пор применяются в медицине не только для лечения традиционно известных вирусных и бактериальных заболеваний, но и для лечения гастритов, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, что тоже неслучайно: оказалось, что как в причине, так и в развитии этих болезней главную роль играют микробы — пилорические хеликобактеры.

Несомненно, важный оздоравливающий эффект привносит специальная система омагничивания воды.

Параметры работы фильтра «АРГО» рассчитаны для воды стандартного городского качества, очищенной предварительно на очистных сооружениях. Однако и на водах, значительно более загрязненных химическими соединениями (скважинных, артезианских), «АРГО» имеет существенные преимущества перед фильтрами, не использующими цеолит. Необходимо лишь соответственно уменьшить скорость очистки и ресурс.

Фильтр «АРГО-М» очищает воду от различных механических примесей, таких, как ржавчина, песок, ил, осадок и прочее; снижает концентрацию нитратов и нитритов, органических и неорганических примесей, нефтепродуктов, стабильных и радиоактивных изотопов тяжелых металлов и их соединений; обогащает воду ионами щелочных металлов, уменьшает содержание солей жесткости, в результате чего вода становится мягкой; производит бактерицидную обработку воды, угнетая имеющиеся в ней бактерии и вирусы, сохраняя при этом ее биологическую ценность; производит магнитную обработку отфильтрованной воды для придания ей жидкокристаллической структуры с целью повышения ее биологической активности и улучшения вкусовых свойств.

Фильтр рассчитан на смену фильтрующих материалов (сорбентов) не реже одного раза в год. Число смен сорбентов не ограничивается и осуществляется в домашних условиях самостоятельно. Фильтр размещается рядом с водопроводным краном и соединяется с ним на время работы с помощью гибкой трубки с насадкой, обеспечивающей быстрое и герметичное подключение. Насадка рассчитана на подключение к стандартным кранам без рассекателя.

Фильтр предназначен для очистки воды из водопроводной сети, имеющей стандартное давление. Однако он может быть использован и для очистки воды из безнапорного источника (реки, колодца, ведра и т. п.). Для этого вода из источника с помощью воронки подается в фильтр через насадку, немного поднятую и удерживаемую над фильтром.

Большое распространение получили фильтрующие модули с зернистой загрузкой разной производительности, предназначенные для удаления железа, умягчения воды и т. п. Выше были упомянуты такие фильтры отечественного производства («Гейзер-Сокол», «Гейзар-Чайка») для доочистки воды в квартире. Многие из фильтров имеют клапан для автоматической промывки и регенерации фильтрующей засыпки. Внешний вид модуля показан на рис. 18.

Рис. 18. Фильтрующие модули засыпного типа

На рынке представлены модули разного назначения: для удаления растворенных железа и марганца, для умягчения воды, для удаления хлора и его соединений и для улучшения вкуса и запаха воды (сорбционные фильтры).

Разные фирмы используют свои марки наполнителей, но принцип их действия одинаков.

Фильтрующая среда для удаления железа и марганца представляет собой катализатор реакции окисления. Проходя через фильтр, железо и марганец окисляются, переходят в нерастворимую форму и выпадают в осадок. Обратная промывка вымывает осадок, а регенерация раствором перманганата калия восстанавливает окисляющую способность фильтра.

В умягчителе вода, проходя через ионообменную смолу, отдает ей ионы жесткости (кальций и магний) и получает взамен ионы натрия. При обратной промывке происходит регенерация ионообменной смолы раствором поваренной соли.

В комплект каждого из описанных фильтров входит бак для приготовления регенерационного раствора.

В адсорбционных фильтрах происходит адсорбция загрязнений в фильтрующей загрузке. Регенерацию осуществляют обратной промывкой без применения спецреагентов.

Отдельные фильтрующие модули используют при составлении стационарных систем очистки воды разной производительности.

Теперь, имея элементарное представление о водоочистке, можно грамотно выбрать свой фильтр.

Убрать из воды хлор, хлорорганические соединения, а также ржавчину, песок, взвеси, принесенные водой из труб, нужно всем. Используемые для этого адсорбционные фильтры из активированного угля одновременно уменьшат в ней содержание тяжелых металлов, улучшат вкус и запах воды.

Ваша вода, если верить лаборатории водопроводной станции, соответствует санитарным нормам. Уясните для себя, чего вы еще хотите от воды. Уменьшить в ней содержание железа? Сделать ее мягче? Глубокой очисткой свести к минимуму все находящиеся в ней вещества? Для всего этого существуют соответствующие фильтры.

Обратите внимание на производительность фильтра. Достаточна ли она для вашей семьи?

И, наконец, какова стоимость фильтра, частота смены картриджей, их стоимость? Ответив на все эти вопросы, вы выберете для себя подходящий фильтр.

Для очистки хозяйственной воды в квартире служат модуль префильтра холодной и горячей воды «Аквафор», магистральные фильтры «Гейзер-Сокол» и «Гейзер-Чайка».

Переносимые фильтры для выезда на природу обладают высокими бактерицидными свойствами. К ним относятся «Аквафор Универсал», «Аквафор Кувшин» с бактерицидным картриджем, «Барьер-3».

Чтобы грамотно выбрать фильтр для дачи, нужно сделать анализ воды из колодца или артезианской скважины, которыми вы пользуетесь. Вода из скважины чаще всего имеет повышенное содержание солей по сравнению с водой из открытого водоема. Для подмосковной воды, например, характерен избыток железа. Также в ней могут быть пестициды, не исключена и осемененность бактериями. Поэтому желательна очистка в несколько ступеней. Фильтр для дачи по окончании сезона следует увозить. Поэтому он должен быть небольшим и компактным.

Производители рекомендуют для дачи фильтры «Аквафор Кувшин» с бактерицидным картриджем, «Барьер-3», «Гейзер-3», «Сапфир-А», «Ключ-М».

Не забудьте, что для мембранных фильтров нужен напор воды. При малом напоре его можно увеличить с помощью (насоса) помпы.

Для коттеджа, где живут весь год, целесообразно использовать стационарные системы. В коттедже, оснащенном дорогой сантехникой, стиральной машиной и т. п., чистят и питьевую и хозяйственную воду. Анализ воды поможет вам определить, какие фильтры войдут в систему. Однако для проектирования и изготовления системы очистки целесообразно обратиться в специализированную фирму. Работники фирмы сделают анализ воды, спроектируют, изготовят и установят систему, повторным анализом воды проверят качество ее работы и обеспечат сервисное обслуживание.

Пейте чистую воду и будьте здоровы!

Фильтрацию воды производят через пористые материалы. Умельцу природа предоставляет лишь пару таких материалов. Остановимся подробно на каждом.

Первый материал — песок. Его функция — механическая очистка воды. Из нее удаляют взвешенные частицы. Кварцевый песок считают наиболее подходящим для этого. Вообще песок — это рыхлое скопление зерен твердых минералов размером от 0,04 до примерно 1,8 мм, с примесью глинистых частиц величиной от 0,02 до 0,12 мм.

Кварц — минерал, химический состав которого — чистая окись кремния. На кварц не действуют щелочи, кислоты. Он растворим только в плавиковой (фтористо-водородной) кислоте. Происходит из кварцитов, из кварцевого песчаника, состоящего из мелких зерен кварца, объединенных кварцевым цементом. Выветривание тысячелетиями разрушает кварцевый цемент. Выпадают зерна кварца в виде рыхлого беловатого песка. Отдельные зерна редко закруглены, по большей части угловаты и остроугольны или имеют малые отполированные поверхности. Эти качества кварца противостоят слипаемости зерен, что весьма важно для фильтрации.

Песок для фильтра подвергают обработке. Изложим пооперационные действия.

1. Определяют размер зерен. Берут щепотку песка и укладывают на стандартные деления линейки. Чем мельче зерна, тем качественней фильтрация. Крупные зерна удаляют пинцетом. Допустимая величина зерен — до 1 мм.

2. Песок промывают почти так, как это делают золотоискатели. В тазик наливают воду потеплее. Засыпают порцию песка. Мешают. Пока не приостановлено вращение воды, сливают муть. Повторяют до тех пор, пока вода не примет прозрачность после смешивания.

3. Песок обеззараживают кипячением в воде около часа.

4. Высушивание песка проводят в том случае, если его сразу не вкладывают в фильтр под текущей водой.

Второй материал, который нам предоставляет природа в виде полуфабриката, — это древесина. Ее следует превратить в некое подобие активированного угля. Он благодаря адсорбции эффективно удаляет из воды свободный хлор, озон, пестициды, органические соединения, нефтепродукты, неприятные запахи и привкусы и т. п. Адсорбент — вещество, в порах которого происходит скопление вредных примесей, иначе называемых адсорбтивами. А адсорбат — это состояние, когда адсорбент «схватит» адсорбтивы.

Активизация древесных углей, иначе обеспечение в углях обилия пор, удаление из углей смолистых веществ и обугливание полимеров. Угли из кокосовой скорлупы с зернистостью 0,6–1,7 мм считают наилучшим адсорбентом. Пригодны для этого и косточки слив, абрикосов, персиков и т. п. Заводской активированный уголь производят в две стадии. Первая проходит без доступа воздуха, результат — удаляются в какой-то мере смолы и влага и образуются крупные поры. Для получения мелких пор уголь окисляют паром или газом.

Изложим технологию изготовления примитивного фильтрующего материала из древесного угля. В домашних условиях такие стадии недоступны, хотя некоторое количество пор в угле появится.

1. В печи сжигают поленья. Здесь окончание процесса — уничтожение угарного газа. Золы чаще бывает больше, чем углей, а разведя костер, углей за один прием можно получить больше.

2. После остывания углей их максимально размельчают, но не до состояния золы. Средняя величина частицы — около 1 мм, крупные удаляют пинцетом. Угли не размалывают. Один из путей размельчения: угли заворачивают в ткань и бьют по ней молотком.

3. Промывка размельченной массы. Применимо сито для просеивания муки.

4. Высушивание массы, если угли не сразу всыпают в фильтр.

Емкости для фильтра-кувшина представлены на рис. 19. Пунктиром показано, что емкости для песка и угля возможно сделать отдельно. Ситечко для чая фиксируют на натяжку у горловины баллона тонким медным проводом, покрытым лаком. Такой провод используют для намотки трансформаторов, катушек.

Рис. 19. Самодельный фильтр-кувшин:

_{1 — бутыль; 2 — ситечко; 3 — уголь древесный; 4 — баллон пластмассовый; 5 — песок; 6 — проаод}

Сроки замены песка 2–3 месяца, угля 3–4 недели.

Положение ситечка систематически проверяют визуально сквозь стенку баллона.

Песок еще можно подвергнуть регенерации путем обратной промывки, то есть противотока.

Углю необходима замена. Он, конечно, резко отличен от углей заводского производства, которые импрегнированы серебром, что обеззараживает воду и защищает угли от осевших на них бактерий.

Крайне желательно воду до и после фильтрации отправить на анализ. Возможно, разное процентное содержание песка и угля несколько выправит неблагоприятный лабораторный анализ.

Взгляд на новые ворота

В.В.Ильин

Ворота, состоящие из двух створок, которые поворачиваются на металлических петлях, пришли к нам из далекой старины. Большие, железные кованые ворота защищали города, а деревянные — сельские усадьбы. Конструкция ворот в течение многих веков оставалась неизменной, и в настоящее время в сельской местности таких ворот подавляющее большинство, хотя ширина их с появлением большегрузных автомобилей значительно увеличилась, створки стали гораздо шире и тяжелее.

В современном строительстве створки ворот делаются из металлопроката и навешиваются с помощью петель на столбы. Образующийся момент (равный произведению веса створки на расстояние до столба) имеет значительную величину, действует постоянно и приводит к тому, что столб ворот начинает наклоняться и ворота перестают закрываться. Это один из основных недостатков. Существует несколько способов его устранения, но они непростые и требуют дополнительных затрат.

Другим, менее значительным недостатком были металлические петли, на которых вращались створки. На предприятиях и складах, везде, где ворота были в постоянной работе, петли быстро изнашивались, а их открывание и закрывание требовало значительных усилий. Естественно возникла потребность — устранить момент, действующий на столбы, облегчить движение створок, а в необходимых случаях снабдить ворота электромеханическим приводом и системой защиты от аварий.

Все это побудило (в первую очередь предприятия промышленности) перейти от створчатых ворот на общую панель, движущуюся по рельсу, расположенному выше габаритов провозимых грузов. Ворота оборудовались электромеханическим приводом и системой защиты от аварий.

Вместе с тем, эстетический вид таких ворот заставлял желать лучшего, усложнялось их обслуживание, так как все механизмы были расположены на значительной высоте. Да и шума от них много.

Более совершенными были ворота с выдвижной консольной панелью, которые в эстетическом плане более привлекательны, более просты конструктивно и менее шумны. В силу того, что механизмы привода располагались значительно ниже, их техническое обслуживание упрощалось.

Если говорить о воротах на приусадебных участках, то они возводятся так же, как и сто лет назад.

Металлические ворота для въезда на участок грузового автомобиля всегда были сложным и дорогостоящим сооружением. Предлагаемый вариант ворот создан на базе промышленных и является его упрощенным вариантом (убран электромеханический привод и система защиты). Он долговечен, так как в нем нет трущихся частей. В закрытом положении ворота могут быть замкнуты на ключ или висячий замок. Передвижение панели может осуществляться непосредственно вручную или за счет вращения опорного ролика.

Для тех, кто решил построить такие ворота, ниже приводятся эскизы отдельных узлов.

На рис. 1 представлена схема, помогающая понять работу ворот.

Рис. 1

Проем их равен 4 м, а вся длина панели составляет 9 м. Панель сварена из труб 50х25х3 мм и облицована листом толщиной 0,8–1,0 мм. В вертикальном направлении она разделена вертикальными трубами, образующими каркас панели, на девять отдельных ячеек шириной 1 м (на рис. 1 эти ячейки пронумерованы). Панель устанавливается на два ролика, по которым она в дальнейшем и перемещается (рис. 1,поз 1; рис. 2,поз. 1). На рис. 2,поз. 2 более детально представлена направляющая, по которой происходит перемещение панели. Она состоит из двух труб 50x25х3 мм, сваренных между собой и приваренных к каркасу панели.

Рис. 2

Сборка опорного ролика представлена на рис. 3 (состоит, из двух шарикоподшипников, корпусов и вала, на одном конце которого крепится опорный ролик поз. 1, а на другом — штурвал для принудительного вращения, поз. 3, опорного ролика при закрытии ворот).

Рис. 3

В процессе эксплуатации могут возникнуть аварийные ситуации, и для предотвращения выхода направляющей из желоба ролика предусмотрена скоба — рис. 3,поз 1.

Для удержания панели ворот в вертикальном положении служит направляющий ролик (рис. 4,поз. 1).

Рис. 4

Направляющим для него служит швеллер, привариваемый к вертикальным стойкам каркаса панели, рис. 1,поз. 2 и рис. 2,поз. 5. Направляющий ролик также вращается на двух шарикоподшипниках.

На рис. 5 представлены два крайних положения панели ворот — в полностью закрытом и в полностью открытом.

Рис. 5

Из рис. 5 видно, что при полностью вдвинутой или полностью выдвинутой панели между опорными роликами остаются пять ячеек, в то время как в консоли — только четыре ячейки. Другими словами, центр тяжести панели никогда не выходит за пределы роликов. Этим обеспечивается устойчивость панели на роликах.

Как показано на рис. 1, ворота устанавливаются-с внутренней стороны участка, отступя от забора на 10–20 см.

В ряде случаев подъезд к приусадебному участку возможен лишь по переулку, ширина которого рассчитана на проезд конной телеги и недостаточна для автомобиля. Тогда ширина ворот должна быть более длины автомобиля, в противном случае поворот автомобиля на 90° невозможен.

Такие ворота изображены на рис. 6.

Рис. 6

Они просты в изготовлении и надежны. К недостаткам их можно отнести ограничение по высоте и, возможно, недостаточно эстетичный вид.

На рис. 6 видно, что вес ворот уравновешивается противовесом, в качестве которого используется четырех- или пятидюймовая газоводопроводная труба, во внутреннюю полость которой закладываются металлические обрезки. Такие ворота чаще всего устанавливаются для проезда легковых автомобилей.

Вращение панели ворот производится на цапфах из круглого материала диаметром 20–25 мм, для чего в столбах сверлятся отверстия, в которые закладываются оси, а выступающие концы осей (цапфы) входят в отверстия панели ворот.

В том случае, если ось вращения расположена выше, чем высота кабины, как это показано на рис. 6, проезд грузового автомобиля возможен, если кузов нагружен ниже, чем высота кабины.

Вес противовеса зависит от веса ворот и плеч А и Б (рис. 6). В том случае, если забор, ограждающий участок, не глухой и выполнен из штакетника, полость ворот целесообразно облицевать сеткой, а если забор глухой — вертикальным железом минимальной толщины или с внутренней стороны ворот на сетку натянуть непрозрачную пленку.

Условием равновесия ворот, установленных в горизонтальное положение, является уравнение

А∙Т = Б∙Р,

где: Т — вес противовеса в кг, приложенный к центру тяжести противовеса,

А — расстояние в см от места приложения силы Т до оси вращения,

Р — вес ворот в кг, приложенный к центру тяжести ворот, находящемуся на пересечении диагоналей, как это показано на рис. 6,

Б — расстояние в см от места приложения силы Р до оси вращения.

В качестве иллюстрации проведем приблизительные подсчеты.

Ворота сварены из уголка 40х40 мм с толщиной полки, равной 3 мм. Вес одного погонного метра уголка — 1,85 кг. Общий вес равен 50 кг. Для облицовки ворот использовалась кровельная сталь толщиной 0,5 мм. Вес одного листа — 4 кг. Всего на облицовку ворот было потрачено 28 кг. А = 100 см, Б = 120 см. Определим вес противовеса:

Т = Б∙Р/А = 120∙(50 + 28)/100 = 93,6 кг.

В том случае, если плечо А будет увеличено до 150 см, вес противовеса составит:

Т = 120∙(50 + 28)/150 = 62,4 кг.