Установка для знезараження води ультразвуком

Установка для знезараження води ультразвуком, яка містить герметичну ємність, вертикально установлену на амортизаторах і забезпечену кришкою, днищем, запірно-роздавальною арматурою та розміщеними в ній концентраторами ультразвукових коливань і магнітострикційним перетворювачем, яка відрізняється тим, що вона містить вертикально установлену конусну ємність, повернуту меншою основою вниз, з днищем, забезпеченим вихідним патрубком з корковим краном, роз 3 лінію подачі води і другу лінію відведення очищеної води. Недоліками пристрою є: - складність конструкції установки для її виготовлення; - складність проведення поточних ремонтів в процесі експлуатації. Відомий також диспергаторзмішувач [патент України № 54679, Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл. № 3,2003p.], який містить змонтовану на амортизаторах герметичну ємність з запірнороздавальною арматурою, магнітострикційний перетворювач і корпус виконаний у вигляді двох симетрично і співвідносно розміщених відносно горизонтальної осі сфероподібних ковпаків з фланцями, а також розміщеними симетрично ковпакам перформованими мембранами стаканного типу, з отвором у днищі верхньої мембрани і з закріпленими на зовнішній стороні днища мембран магнітострикційними перетворювачами, а на внутрішній стороні - перформованими циліндричними мембранами. Недоліком диспергатора-змішувача є недостатня якість обеззаражування води. Відома також комплексна установка для очистки забрудненої води [патент України № 2051115, Кл. C02F 1/46, опубл. 27.12.1995p.], яка містить циліндричний корпус з вхідним і вихідним патрубками, відстійник у вигляді двох послідовно з'єднаних відсіків, один з яких - пакет мембранних елементів, і забезпечений патрубком з регулюючим органом, накопичувач з патрубком відведення осадів, електрокоагулятор з системою циліндричних елементів, установлених коаксіально корпусу; зовнішній і внутрішній циліндричний електроди послідовно з'єднані між собою і під'єднані до від'ємного полюсу джерела струму. Мембранний пакет у вигляді ультрафільтраційних елементів, стрижневий електрод може бути виконаний з аноднорозчинного або анодно-нерозчинного матеріалу. Недоліками цієї установки є: - складність конструкції реактора; - складність експлуатації установки. Як прототип прийнятий "Змішувач-активатор" по патенту України № 12263, Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл. № 4,1996p., який містить концентратор, який виконаний у вигляді зрізаного пустотного конуса зі сферичною верхньою частиною, який опирається основою на перегородку, і розміщений коаксіально з проміжком всередині другого концентратора дзвоноподібної форми, закріпленого через прокладки на ємності. Недоліком прототипу є низький знезаражуючий ефект ультразвукових коливань і низька продуктивність установки із-за довготермінового утримання води в ємності. Задачею установки для знезараження води ультразвуком є підвищення якості знезараження води, удосконалення конструкції установки і підвищення її продуктивності. Задача досягається тим, що установка для знезараження води ультразвуком містить вертикально установлену конусну ємність, повернуту меншою основою вниз, з днищем, забезпеченим вихідним патрубком з корковим краном, розміщеною на амортизаторах та кришкою з центральним вхід 66756 4 ним патрубком, забезпеченим корковим краном, під якою між кільцевими амортизуючими і герметизуючими прокладками горизонтально установлена мембрана з отворами які співпадають з отворами кільцевих концентраторів, жорстко і центрально закріплених з її нижньої сторони, які нахилені нижніми кінцями в сторону вертикальної осі, паралельно стінкам центрального конусного концентратора, закріпленого аналогічно з проміжком до внутрішньої сторони днища, а з верхньої сторони мембрани центрально і жорстко закріплена випукла мембрана з отворами, перші з яких розміщені по контуру центрально і жорстко закріпленого з нижньою її сторони магнітострикційного перетворювача, яка забезпечена отворами по контуру її кріплення до горизонтальної мембрани. Ознаками установки для знезараження води ультразвуком, які співпадають з прототипом є герметична ємність вертикально установлена на амортизаторах і забезпечена кришкою, днищем, запірно-роздавальною арматурою та розміщеними в ній концентраторами ультразвукових коливань і магнітострикційним перетворювачем. Конструктивні рішення виконання установки для знезараження води ультразвуком забезпечують ряд суттєвих відмінностей і переваг у порівнянні з відомими аналогами і прототипом основними з яких є: 1. Частково нове сполучення ознак, що свідчить про наявність суттєвих відмінностей: конусна ємність повернута меншою основою вниз; повнотілий конусний концентратор повернутий округленою вершиною вниз. 2. Введення нових ознак, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: випукла мембрана з магнітострикційним перетворювачем жорстко і центрально закріплений з її нижньої сторони; горизонтальна мембрана з отворами співпадаючими з отворами кільцевих концентраторів. 3. Заміна частини ознак новими, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: дзвоноподібний концентратор замінений кільцевими концентраторами експоненціального поперечного перерізу; пустотний конусний концентратор замінений повнотілим конусним концентратором. 4. Згідно пп. 1, 2 і 3 в установці для знезараження води ультразвуком мають місце нові взаємоположення ознак та нові типи зв'язків і взаємодії між ознаками, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей. На фігурі приведена установка для знезараження води ультразвуком в поперечному перерізі, яка містить вертикально установлену конусну ємність 1, повернуту меншою основою вниз, з днищем 2, забезпеченим вихідним патрубком 3 з корковим краном 4, розміщеною на амортизаторах 5, та кришкою 6 з центральним вихідним патрубком 8, забезпеченим корковим краном 7, під якою між кільцевими амортизуючими і герметизуючими прокладками 9 і 10 горизонтально установлена мембрана 11 з отворами 12, які співпадають з отворами 13 кільцевих концентраторів 14, жорстко і центрально закріплених з її нижньої сторони, які нахилені нижніми кінцями в сторону вертикальної осі, паралельно стінкам центрального конусного 5 концентратора 15, закріпленого аналогічно з проміжком до внутрішньої сторони днища 2, а з верхньої сторони мембрани 11 центрально і жорстко закріплена випукла мембрана 16 з отворами 17, перші з них розміщені по контуру, центрально жорстко закріпленого з нижньої її сторони магнітострикційного перетворювача 18, яка забезпечена отворами 19 по контуру її кріплення до горизонтальної мембрани 11. Установка для знезараження води ультразвуком працює таким чином. При закритому корковому крані 4 центрального вихідного патрубка 3, ввімкненому генераторі (не показаний) ультразвукових коливань, з'єднаним з магнітострикційним перетворювачем 18, і відкритому корковому крані 7, по центральному вхідному патрубку 8 подається вода для її знезараження. При розтіканні по зовнішній поверхні випуклої мембрани 16 вода піддається дії ультразвукового поля, випромінюваного поверхнею мембрани, проходить через отвори 17 і 19, які діють як циліндричні концентратори і гідродинамічні випромінювачі, омиває магнітострикційний перетворювач 18, охолоджує його і піддається дії ультразвукових полів, випромінених внутрішньою стороною випуклої мембрани 16, горизонтальною мембраною 11, корпусом магнітострикційного перетворювача 18 та отворами 17 і 19. При наявності турбулентного руху і дії ультразвукових полів у воді виникають кавітаційні явища, які є основними факторами руйнування біологічних та інших наявних організмів і бактерій, доповнюються ударами і співудара Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 66756 6 ми цих складових, тертям між собою та з металевими поверхнями установки. Далі суспензія проходить через отвори 12 і 13 в мембрані 11, які теж працюють як отвори 17 і 19, і поступає в зону інтенсивних ультразвукових полів кільцевих концентраторів 14, де диспергування цих елементів проходить аналогічним шляхом. Таким чином, знезараження води здійснюється шляхом диспергування біологічних, органічних і неорганічних складових до багатократного збільшення їх питомої поверхні в процесі дії кавітації, яка виникає у воді при наявності ультразвукового поля і турбулентного руху рідини. При цьому в ній знищуються віруси і бактерії, змінюються ДНК мікроорганізмів, що перешкоджує їх життєдіяльності і розмноженню. Одночасно має місце безреагентне знезараження води дією ультразвукових променів, особливо його ультрафіолетовою частиною спектра, в результаті чого мають місце незворотні пошкодження ДНК, РНК і клітинних мембран, що приводить теж до загибелі мікроорганізмів. По мірі заповнення ємності 1 в аналогічну роботу включається центральний конусний концентратор 15. Після заповнення ємності 1 водою частково або повністю відкривається корковий кран 4 і по вихідному патрубку 3 видаляється знезаражена вода. Корковим краном 7 регулюється подача води, яка підлягає знезараженню і процес подовжується в безперервному режимі. Після закінчення роботи аналогічним чином промивається установка і вимикається високочастотний генератор (не показаний) під'єднаний до магнітострикційного перетворювача 18. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601