Простой водяной фильтр и микрофильтр для велосипеда
Наверное вы знаете, как работают биофильтры. Обычные конструкции для обеззараживания воды применяют все более очень маленькие слои сыпучих материалов и слой активированного угля для фильтрации. Для более большого уровня фильтрации применяется метод микрофильтрации или ультрафильтрации — они работают при водоподаче под давлением через мембранную ткань.
Как создать давление в походе? Можно выбрать электрические насосы для воды, которые получают энергию во время движения велосипеда, однако они сложны, дороги и трудны для работ по ремонту. Я решил собрать механический насос, который ставится на велосипед, и с его помощью достигнуть, чтобы вода проходила через большую поверхностная площадь микро или ультрафильтра.
Шаг 1: обычные биофильтры
Первым шагом моего проекта считается создание биофильтра. Это простой, но эффектный фильтр, который очень очень просто сделать, применяя нескольких используемых материалов. Мне потребовалась:
- Большая бутылка из платика с колпачком.
- Очень маленькая галька.
- Песок.
- Уголь активированный.
- Ткань.
Шаг 2: подготовка бутылки
Превратить бутылку в готовый к наполнению фильтр легко:
- Отрезаю днище, чтобы выполнить область для заливки воды.
- Потом просверливаю три отверстия в колпачке и опять прикручиваю его обратно на горлышко.
- Вырезаю из ткани круг по диаметру бутылки и укладываю его на днище, чтобы уложить на него уголь активированный.
Шаг 3: заполнение фильтра
- Засыпаю уголь в фильтр.
- Насыпаю песочный слой.
- Сверху насыпаю слой очень маленькой гальки.
Важно! Заранее гальку тщательно промываю.
Все слои делал похожими по размерам. Сверху фильтр обмотал пищевой пленкой, чтобы слои не рассыпались при перевозке.
Шаг 4: применение биофильтра
Биофильтр прост в применении — достаточно залить в него грязную воду и смотреть, как она течет вниз, превращаясь в кристально чистый поток.
Стоит обратить внимание! Один основной элемент обслуживания — обратная промывание. При эксплуатировании фильтр будет наполняться загрязнениями, которые он отфильтровывает. Чтобы почистить его, переворачиваю фильтр, заранее закрыв днище, потом заполняю его питьевой водой и даю ей вытекать до той поры, пока вода не станет чистой.
Шаг 5: теоретические расчеты велосипедного фильтра
Как же сделать фильтр более практичным, применяя велосипед? Ведь мне предстоит странствовать в местах с наиболее загрязненной экологией, и традиционный биологический фильтр мне не поможет.
Конечной целью данного проекта считается составление чертежей для изготовления центробежного насоса с вращающейся чашей, приводимого в движение от колеса велосипеда. Сам насос будет изготавливаться при помощи печати в 3D. Плюс к этому нужно будет сделать несколько снимающихся микрофильтров и подставку-крепление насоса на велосипеде.
Как правильно высчитать работу насоса?
Чтобы центробежный насос мог выдавать достаточное водное давление для перекачки, вода из биофильтра сначала должна собираться в резервуар, а потом уже поступать в насос.
Второй ответственный момент — необходимость получения расчетного водного давления при прохождении его через микро или ультрафильтр:
- Микрофильтру нужно создать давление до 3 атмосфер, ультрафильтру не менее 5 атмосфер.
- Усредненное значение вращения велосипедного колеса в период движения — 840 оборотов в минуту, исходя из этого, с подобной же скоростью будет вращаться и центробежный насос. Расчетное водное давление в насосе станет иметь не больше 1,4 атмосферы, что откровенно недостаточно.
Как же правильно высчитать размер насоса, чтобы он мог создавать водное давление не менее 5 атмосфер? Ряд технических факторов до конца пока не выяснен, и на этом этапе я не знаю, как это осуществить. Понимаю, что предстоит подумать не только о насосе, но и о форме подающей трубки, и о вариантах с плоским или глубоким мембранным фильтром.
Если у кого-то есть идеи про это насосе или его конструкции, оставьте их в комментариях.