Кавітаційний реактор

Кавітаційний реактор, який містить проточну камеру з встановленим кавітуючим елементом з 33931 Федоткин, И.С. Гулий. Кавитация, кавитационная техника и технология, их использование в промышленности. - К.: Полиграфкнига, 1997. - Ч. 1. - 840 c.). Оскільки додаткова проточна камера виготовлена з прозорого для променів ультрафіолетового (УФ) спектру електромагнітних хвиль матеріалу та розташована в зоні дії джерела їх випромінення, вода, що проходить через додаткову проточну камеру, знезаражується від залишкових мікроорганізмів під дією УФ променів, які мають посилену антимікробну дію. Через те, що довжина додаткової проточної камери становить не менше 1,5D, де D - максимальний розмір кавітуючого елемента в його поперечному перетині, забезпечується організація різних типів кавітаційної течії - від бульбашкової до суперкавітаційної. Це дозволяє підбирати найбільш оптимальний режим оброблення стосовно до конкретних те хнологічних умов. Крім того, одночасна дія УФ-опромінення та озонування підвищує е фективність очищення води (Хангильдин Р.Н., Протасовский Е.М. Основные тенденции развития техники озонирования природных и сточных вод // Вуз. те хника - науч.-техн. прогрессу: Тез. докл. Респ. науч.-техн. конф. Уфа, 1986. - С.78). Такі умови оброблення підвищують інтенсивність знезаражучої дії на очищувану воду і розширюють те хнічні можливості реактора. Водночас, під дією УФ опромінення непрореагувавший залишковий озон розкладується. Очищена вода відводиться з додаткової проточної камери і надходить споживачу або для подальшого оброблення. Технічна суть запропонованого кавітаційного реактора пояснюється кресленням, на якому зображений його повздовжній перетин (фіг.). Кавітаційний реактор містить проточну камеру 1 з встановленим кавітуючим елементом 2 з патрубком підведення газу 3. Додаткова проточна камера 4 встановлена за проточною камерою 1 і розміщена в зоні дії джерела випромінення УФ променів 5. Довжина додаткової проточної камери 4 становить не менше 1.5D, де D - максимальний розмір кавітуючого елемента 2 в його поперечному перетині. Кавітаційний реактор працює таким чином. Потік середовища, який піддається обробленню, наприклад, природна вода, подається в проточну камеру 1 кавітаційного реактора і натікає на кавітуючий елемент 2, який встановлений в проточній камері 1 реактора. Оскільки кавітуючий еле мент з'єднаний з патрубком 3 для підведення газоподібного компонента, в приєднану кавітаційну камеру, що утворюється за кавтуючим елементом 2, ежектується газ. Завдяки цьому кавітаційна каверна наповнюється газом, пульсує, а її хвостова частина генерує поле кавітаційних газових бульбашок, які насичують потік середовища в об'ємі проточної камери 1. Такі технологічні умови сприяють виникненню розвиненої міжфазної поверхні і процес масообміну, що протікає по границям фаз "газ - рідина" значно прискорюється. Крім того, кавітаційні бульбашки при своєму захлопуванні руйнують пограничні дифузійні шари і поверхня масообміну постійно оновлюється. Внаслідок цього практично весь підведений газоподібний компонент залучається до реакції масообміну, що забезпечує високий технологічний результат, особливо при використанні важкорозчинних газів, наприклад, озону. Знезаражуюча дія на патогенні мікроорганізми в проточній камері підвищується ще й тим, що ударно-хвильовий вплив мікрострумків, які утворюються при захлопуванні кавітаційних бульбашок, руйнує оболонки і структур у мікроорганізмів. Крім того, при кавітаційній обробці рідини утворюється перекис водню, який діє на забруднювачі як ефективний окислювач. З проточної камери технологічний потік надходить в додаткову проточну камеру 4. Вона виконана з матеріалу, прозорого для УФ випромінювання, наприклад, - з кварцевого скла, і розміщена в зоні дії джерела УФ випромінення 5. Завдяки цьому в додатковій проточній камері 4 потік піддається додатковому обробленню як УФ променями, які мають високу знезаражуючу дію, так і за рахунок спільної дії УФ опромінення і озонування, які посилюють одна одну. Такий багатофакторний вплив суттєво підвищує інтенсивність окислювальної і знезаражуючої дії на воду, а сам кавітаційний реактор набуває додаткових технологічних властивостей. Крім того, дія УФ променів сприяє розкладенню непрореагувавшего залишкового озону, що дозволяє уникнути проблем викидів залишків озону в середовище. Очищена вода відводиться з додаткової проточної камери 4 і надходить за призначенням. Використання запропонованого кавітаційного реактора в харчовій, фармацевтичній, мікробіологічній та інших галузях промисловості для очищення переважно природних (питних) вод дозволяє підвищити інтенсивність знезаражуючої дії і досягти високого ефекту очищення. 2 33931 Фіг. ______________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3