Спосіб очищення води від дейтерія (важкої води) та пристрій для його здійснення

1. Спосіб очищення води від дейтерія (важкої води), полягаючий у її заморожуванні і вилученні утримуючого дейтерій шару льоду, утвореного на внутрішній поверхні резервуара, відрізняючийся тим. що заморожування проводять при температурі від плюс 3,8° до 0,8°С і після зливання із резервуара очищеної води утворений на внутрішній боковій поверхні при заморожуванні шар льоду дейтерія після підігрівання стінок відшаровують одночасно з ломкою його на дрібні куски, які висипають через відкритий вихідний патрубок резервуара без відкриття його кришок 2 Пристрій для очищення води від дейтерія (важкої води), маючий резервуар для розміщення води зі зйомними кришкою і дном, також засоби для за морожування і підігрівання, відрізняючийся тим, що засоби для заморожування і підігрівання змонтовані на зовнішній боковій поверхні резервуара, верхня кришка устаткована вхідним патрубком з запірним пристроєм і пристроєм для відшарування і ломки утворюваного на внутрішній боковій поверхні резервуара шару льоду дейтерія, а нижня кришка виконана конусною і обладнана вихідним патрубком з двома запірними пристроями 3. Пристрій по п. 2, відрізняючийся тим, що пристрій для відшарування і ломки льоду дейтерія виконаний із еластичних трубок, нижні кінці яких заглушені 4 Пристрій по п. 2 і 3, відрізняючийся тим, що він додатково обладнаний плоскими ребрами 5. Пристрій по п 2, 3 і 4, відрізняючийся тим, що він додатково обладнаний термодатчиком, який через реле часу або інші управляючі пристрої сполучений із або усіма приводами засобів І запірних пристроїв або їх частиною 6 Пристрій по п. 2, 3, 4 і 5, відрізняючийся тим, що його резервуар розташований похило до горизонту під кутом, більшим від кута тертя матеріале резервуара по льоду так, щоб відшарований і поломаний льод сам сковзав до дна резервуара. t Винахід відноситься до очищення води заморожуванням, зокрема до способів та пристроїв для відділення шару льоду від чистої води, корисної для здоров'я Відомий спосіб очищення води від дейтерія, полягаючий у замороженн» її в резервуарі у морозилці холодильника протягом 4-5 годин і вийманні шару льоду товщиною 1-3 мм із кришки резервуара за допомогою підігрівання після її знімання із резервуара. [1]. Відомий також пристрій для очищення води від дейтерія, який складається із резервуара із дном для розміщення води, зйомної кришки з вмонтованим в неї підігріваючими елементами та запорів [1] Недостатками відомих способа і пристроя є те, що вони потребують наявності додаткового холодильника із морозильником, знімання та установки кришки з закриттям та відкриттям запорів для заповнення резервуара водою та вийман ня шару льоду, що товщина шару льоду і якість очищення води залежить від потужності холодильника при установленій тривалості заморожування, що продуктивність пристроя обмежена розмірами морозилки і відповідно її розмірами. Указані складність роботи, тривалість процесу і обмеженість продуктивності не дозволяють також використовувати цей спосіб і пристрій для промислового очищення води від дєйтерія В основу винаходу поставлена задача створити спосіб і пристрій для очищення води від дейтерія Ті заморожуванням шляхом його управляемого здійснення при температурі плюс 3,8 С0,8°С (температурі заморожування дейтерія) [2] за допомогою змонтованого на боковій зовнішній поверхні резервуара засоба і виймання шару льоду дейтерія шляхом його самовисипання із резервуара без його відкриття після підігріву його бокової стінки розташованим на ній засобом, відшаруван ю со in шару льоду з дейтерієм, здійснюють управляємо при температурі плюс 3,8°-0,8°С і після зливання із резервуара очищеної води утворений на внутрішній боковій поверхні при заморожуванні шар * льоду деитерія відшаровують після підігрівання стінок одночасно з ломкою його на дрібні куски за допомогою пристрою яким додатково обпаднаний резервуар після чого він самовисипагться через вихідний патрубок резервуара без відкриття кришок Пристрій для очищення води заморожуванням маючий резервуар для розміщення води зі зйомними кришкою і дном, також засоби для заморожування і підігрівання відрізняється тим що засоби для заморожування і нагрівання змонтовані на ЗОВНІШНІЙ боковій поверхні резервуара верхня кришка устаткована вхідним патрубком з запірним пристроєм і пристроєм дпя відшарування і ломки утворюваного на внутрішній боковій поверхні резервуара шару льоду дейтррія а нижня кришка виконана конусною і обладнана вихідним патрубком з двома запірними пристроями оДин з яких (боко вий) призначений для випуску із резервуара води а другий (вертикальний) - для скидання із нього покришеного льоду дейгерія Сам пристрій для відшарування і ломки льоду деитерія виконаний із еластичних трубок (наприклад із поліхлорвініла) нижні КІНЦІ яких заглушені а в верхні подається під тиском рідина або газ (наприклад вода або повітря) При цьому пристрій для відшарування і ломкй льоду додатково обладнаний плоскими ребрами що сприймають осьове зусилля відтиску подаваемого 8 еластичні трубки рідини або газу і одночас но розділяють шар льоду на сегменти для полег шення його ломки Дпя управління процесом заповнення резервуара водою п заморожування і його опорожнения від очищеної води і льоду резервуар додатково обладнують термодатчиком який через реле часу або ІНШІ управляючі пристрої сполучають з або усіма приводами засобів і запірних пристроїв або з їх частиною в залежності від бажаного обсягу автоматизації Таким чином ВІДОМІ суттєві ознаки полягаючі у заморожуванні води в резервуарі і відділенні від його стінок шару льоду з дейтерієм у сукупності із новими суттєвими ознаками полягаючими у управляемому заморожуванні при температурі плюс 3 8°-0 8°С і відшаруванні і помці льоду дейтерія утвореного на внутрішній боковій поверхні резервуара на дрібн» куски іа допомогою розташованих на ЗОВНІШНІЙ боковій поверхні резервуара засобів заморожування і підігрівання та розміщеного в резервуарі і закріпленого на верхній кришці пристрою у вигляд» еластичних трубок і плоских ребер а також додатковому обладнанні резервуара термодатчиком сполученим через реле часу або ІНШІ управпяючі пристро) із приводами засобів і запірних пристроїв дозволяє спростити здійснення способу очищення підвищити його продуктив ність і якість, автоматизувати його і здійснювати його в промислових обсягах На фіг 1 зображено поздовжній розріз пристрою для очищення води від деитерія (важкої води), його конструкція \ схема автоматизації його роботи, на фіг 2 - поперечний розріз пристрою, який дає уяву про взаєморозтаіиування елементів засобу ломки шару льоду, на фіг 3 - похиле розташування пристрою Пристрій містить резервуар 1, на зовнішній боковій поверхні якого змонтовані засоби заморожування 2 і підігрівання 3 Зовні ці засоби закриті термоізоляцією 4 До верхнього фланця резервуара 1 закріплена верхня кришка 5, а до нижнього нижня кришка 6 На верхній кришці 5 є вхідний патрубок 7 з запірним пристроєм (засувкою) 8 розподіляючий колектор 9 з підводящою трубою 10 із запірним пристроєм 20 і штуцерами 11, з якими герметично з єднані еластичні трубки 12 Знизу трубки 12 заглушені заглушками 13, з'єднаними з обручем 14 який через плоскі ребра 15 з'єднуються із верхньою кришкою 5 Нижня кришка 6 виконана конусною для облегшення сповзання льоду до вихідного патрубка 16 обладнаного запірними пристроями (засувками) 17, один із яких (горизонтальний) призначений для зливу очищеної від деитерія води а другий (вертикальний) - для скидання кусків льоду із резервуара На верхній кришці 5 змонтовано термодатчик 18, який через реле часу або інші управпяючі пристрої 19 сполучений із приводами засобів заморожування, підігріву і запірних пристроїв і забезпечує управління ними і режимом їх роботи У зв язку з тим що густина льоде менша ніж води і частина його може спливати на поверхню то з метою підвищення ефективності способа резервуар пристроя може бути розташований похило до горизонту під кутом, трохи більшим кута тертя матеріале резервуара по льоду так, щоб відшарований і поломаний льод сковзав до дна яке в цьому випадку виконують ттоским Пристрій працює таким чином Відкривають запірний пристрій 8 і заповнюють резервуар 1 водою, включають заморожуючий зааб 2 і термодатчик 18, за допомогою якого в резервуарі 1 підтримують температуру від плюс З 8° до 0 8°С до тих пір поки на СТІНЦІ резервуара 1 не замерзне дейтерій (важка вода) якого міститься у воді 0 015% по вазі [2], і поки реле часу 19 не виключить із роботи заморожуючий засіб 2 Чиста вода і вода з механічними домішками і солями замерзає при температурі 0 і нижче градусів С Якщо резервуар зробити такої висоти, що дейтерій буде весь замерзати за час проходження водою всієї його висоти то процес очищення можна зробити безперервним з періодичними зупинками для відшарування ломки і скидання льоду деитерія, коли товщина його шару на СТІНЦІ корпуса досягне максимально допустимої величини Після цього запірний пристрій 8 закривають воду із резервуара 1 через горизонтальний запірний пристрій 17 зливають включають спочатку підігріваючий засіб З а потім відкриваючи запірний пристрій 20 подають рідину або газ через трубу 10 і колектор 9 в еластичні трубки 12 які, розтягуючись по діаметру, ламають шар льоду, куски якого падають на нижнє конусне дно 6 резервуара 1 і через відкритий вертикальний запірний пристрій 17 висипаються в ка 35154 налізацію При цьому одночасно з стінкою корпуса резервуара 1 завдяки контакту з ним підігріваються плоскі ребра 15, розділяючи шар льоду на сегменти і сприяючи його відділенню і дрібненню. Одночасно ці ребра сприймають зусилля від тисісу в еластичних трубках, які передаються на них через заглушки 13 і обруч 14. Процес регулювання роботи засобів заморожування 2 і підігріва 3, а також запірних пристроїв 8, 17* і 20 можна автоматизувати, якщо термодат чик 18 з'єднати з ними через реле часу або інші управляючі пристрої Таким чином, цей спосіб і пристрій не обмежує продуктивність очищення води, підвищує його якість, дозволяє автоматизувати і здійснювати його для промислових цілей. Джерела інформації: 1 Патент Російської Федерації № 2058262 від 20 04 96, кл С 02 F 1/22. 2 Стів Шеикман "Вода для довгожителя" Фізкультура і спорт, №10, 1991, с 13 Б-Б 8 Подача льоду ФІГ. 1 35154 Фіг. 2 ЛЬддч Фіг. З Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3