Установка для обеззаражування питної води

Установка для обеззаражування питної води містить вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої і нижньої секцій забезпечених вхідним і вихідним патрубками з корковими кранами та півкульовою мембраною з жорстко і центрально закріпленим з внутрішньої сторони магнітострикційним перетворювачем, яка відрізняється тим, що вона утримує вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої циліндричної секції з кришкою, забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном, та нижньої циліндричної секції з днищем, установленим на амортизаторах, з центральним вихідним патрубком обладнання, корковим кра U 1 3 хлору натрію, розміщений на лінії підведення води і виконаний у вигляді водоструйного насосу, з'єднаного з ємкістю соляного розчину, розміщеного на лінії підведення після регулятора витрати і перед подачею розчину в реактор з чотирьох електрохімічних комірок, виконаних з вертикальних коаксіальних циліндричного і стрижневого електродів і електрофільтраційної діафрагми, яка розділяє міжелектронний простір на електродні камери. Електродні камери комірок реактора з'єднані паралельно, а електричні - попарно з'єднані паралельно, а дві пари - послідовно. Лінія підведення води, що обробляється з'єднана з камерами циліндричних електродів комірок, відведення з них з'єднана з виходами камер стрижневих електродів комірок, лінія води, що обробляється з'єднана з виходом камер стрижневого електрода, і має пристрій для відведення частини дегазованого розчину, розміщений на лінії відведення з камер циліндричних електродів, а також ємність для накопичення обробленої води. Пристрій утримує також блок управління, з'єднаний з джерелом живлення, і датчик контролю продуктивності, сполучений з регулятором витрати, датчик контролю соляного розчину і датчик контролю рівня обробленої води, розміщеної в ємності для накопичення обробленої води, причому датчики з'єднані з блоком управління. Недоліками цього пристрою є: - очищена вода низької якості; - очищення проводиться добавкою хлориду натрію, що міняє хімічний склад води; - очищення проводиться без використання активного коагулянта і не забезпечується випадання в осадок забруднюючих воду домішок; - використовується велика кількість дуже дорогих електродів з титану та платиновим покриттям; - надто багато камер, комірок, електродів, датчиків, з'єднань та інших конструктивних елементів, що ускладнює управління установкою і її поточний ремонт. В якості найближчого аналогу прийнятий «Ультразвуковий змішувач-активатор» по патенту України № 30442 опубл. в Б.В. № 4, 2008 p., який утримує вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої секції з кришкою, забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном, та нижньої секції з днищем, установленим на амортизаторах, яке забезпечено центральним вихідним патрубком з корковим краном. Між секціями, з допомогою герметизуючих і амортизуючих кільцевих прокладок, горизонтально установлена мембрана з отворами між внутрішньою стінкою верхньої секції і жорстко та ценрально закріпленим до неї з верхньої сторони циліндром до внутрішньої сторони якого і торця шайбоподібної мембрани жорстко закріплений верхній кільцевий концентратор з центральним отвором, поперечний переріз якого має форму трапеції, нижня сторона якої перпендикулярна до вертикальної осі, а верхня створює воронку. З нижньої сторони шайбоподібної мембрани жорстко і центрально закріплена півкульова мембрана з отворами по периметру жорстко і центра 51716 4 льно закріпленого з її внутрішньої сторони магнітострикційного перетворювача, над яким аналогічно закріплений нижній кільцевий концентратор з центральним отвором аналогічного поперечного трапецієдального перерізу верхнього кільцевого концентратора, за винятком сторони, яка прилягає до півкульової мембрани і має її внутрішній профіль. Ознаками, які співпадають з найближчим аналогомі установкою для обеззаражування питної води циліндрична вертикально установлена ємність, яка складається з верхньої і нижньої секцій забезпечених вхідним і вихідним патрубками з корковими кранами та півкульова мембрана з жорстко і центрально закріпленим з внутрішньої сторони магнітострикційним перетворювачем. Задачею установки для обеззаражування питної води є удосконалення конструкції установки і підвищення якісного обеззаражування питної води. Задача досягається тим, що установка для обеззаражування питної води утримує вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої циліндричної секції з кришкою, забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном та нижньої циліндричної секції з днищем, установленим на амортизаторах, з центральним вихідним патрубком обладнаним корковим краном, між якими з допомогою кільцевих амортизуючих і герметизуючих прокладок розміщені горизонтально кільцеві фланці мембран зі співпадаючими отворами, верхня півкульова мембрана з яких забезпечена центральним отвором великого діаметра, а нижня півкульова мембрана отворами по контуру магнітострикційного перетворювача жорстко і центрально закріпленого з верхньої сторони мембрани 17, а під отвором 16 з внутрішньої сторони мембрани 15 жорстко і центрально закріплені верхній кільцевий концентратор з центральним отвором, забезпеченим гідродинамічним випромінювачем, середній кільцевий концентратор з аналогічним центральним отвором і гідродинамічним випромінювачем та нижній кільцевий концентратор з таким же отвором і гідродинамічним випромінювачем, при цьому їх поперечний переріз зменшується в сторону вертикальної осі, а контури сторін кріплення відповідають контурам внутрішніх сторін мембран. Конструктивне рішення виконання установки для обеззаражування питної води забезпечує ряд суттєвих переваг і відмінностей у порівнянні з аналогами і прототипом: 1. Частково нове сполучення ознак, що свідчить про наявність суттєвих відмінностей: верхня півкульова мембрана, яка з нижньою півкульовою мембраною утворюють кульову мембрану, як потужний фокусуючий концентратор ультразвукових коливань, що сприяє виникненню відповідно потужних кавітаційних явищ у турбулентних потоках води; збільшення кількості кільцевих концентраторів, що теж сприяє підвищенню концентрації ультразвукових випромінювань та інтенсивності дії кавітації. 2. Введення нової ознаки, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: в отворах кільцевих концентраторів установлені гідродинамічні 5 випромінювачі, які створюють додаткові ультразвукові випромінювання і кавітаційні зони. 3. Заміна ознаки новою, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: циліндричний концентратор замінений на верхню півкульову мембрану, що дозволило утворенню кульової мембрани якісно нового концентратора ультразвукових коливань та розміщення додаткового кільцевого концентратора з гідродинамічним випромінювачем. 4. Згідно пп. 1, 2 і 3 в конструктивних рішеннях установки для обеззаражування питної води мають місце нові взаємоположення ознак та нові типи зв'язків і взаємодії між ознаками. На фігурі приведена установка для обеззаражування питної води в поперечному перерізі. Установка для обеззаражування питної води утримує вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої циліндричної секції 1 з кришкою 2, забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном 4, та нижньої циліндричної секції 5 з днищем 6 установленим на амортизаторах 7, з центральним вихідним патрубком 8 обладнаним корковим краном 9, між якими з допомогою кільцевих амортизуючих і герметизуючих прокладок 10 і 11, розміщені горизонтально кільцеві мембрани 12 і 13 зі співпадаючими отворами 14, верхня півкульова мембрана 15 з яких забезпечена центральним отвором 16 великого діаметра, а нижня півкульова мембрана 17 отворами 18 по контуру магнітострикційного перетворювача 19 жорстко і центрально закріпленого з верхньої внутрішньої сторони мембрани 17, а під отвором 16 з внутрішньої сторони мембрани 15 жорстко і центрально закріплені верхнім кільцевим концентратором 20 з центральним отвором 21, забезпеченим гідродинамічним випромінювачем 22, середній кільцевий концентратора 23 з аналогічним центральним отвором 24 і гідродинамічним випромінювачем 25 та нижній кільцевий концентратор 26 з таким же отвором 27 і гідродинамічним випромінювачем. Установка для обеззаражування питної води працює таким чином. При закритому корковому крані 9 вихідного патрубка 8, ввімкненому високочастотному генераторі магнітострикційого перетворювача 19 і відкритому корковому крані 9 по вхідному патрубку 8 в ємність подають воду для її обеззаражування. Обеззаражування води полягає в багатократному збільшенні питомої поверхні біологічних, органічних і неорганічних об'єктів, які знаходяться в воді і змішування продуктів їх руйнування з водою. При цьому неорганічні речовини додатково подрібнюють біологічні та органічні складові не залежно від їх розміру і щільності, забезпечуючи знищення вірусів і бактерій і змінюється ДНК організмів, що перешкоджає їх подальшому розмноженню і життєдіяльності. 51716 6 Сказане можна доповнити тим, що в рамках дії ультразвукового поля має місце ультрафіолетове випромінювання, яке є також безреагентним знезаражувачем води. Поступивши на верхню поверхню концентратора 20 вода піддається дії ультразвукових коливань випромінюваних нею та внутрішньою поверхневою частиною верхньої півкульової мембрани 15. Під дією ультразвукових полів в турбулентних потоках води виникають явища кавітації, які є потужними деструкторами біологічних, органічних і неорганічних домішок і активними змішувачами продуктів руйнування з водою. Дію кавітації доповнюють удари і співудари частинок продуктів руйнування, різні види тертя та механічна ерозія. Пройшовши через отвір 21, який діє, як і інші отвори, як циліндричний концентратор ультразвукових коливань, які посилюються гідродинамічним підсилювачем 22, вода поступає в зону дії ультразвукових полів, випромінюваних нижньою стороною верхнього кільцевого концентратора 20 і верхньою стороною середнього кільцевого концентратора 23 і т.д. Після останнього гідродинамічного випромінювача 28 вода поступає на корпус магнітострикційного перетворювача і піддається дії ультразвукових полів, випромінюваних ним та нижньою внутрішньою частиною нижньої півкульової мембрани 17, а далі, через отвори 18, які діють як циліндричні концентратори, вода поступово заповнює ємність знизу вверх і піддається дії ультразвукових полів зовнішніх сторін нижньої 17 і верхньої 20 півкульових мембран, чим забезпечується дія кавітації і в периферійній частині ємності. Так ступенева дія кавітації при руйнуванні біологічних, органічних і неорганічних об'єктів у воді практично збільшує їх питому поверхню в кратні рази, чим і забезпечується обеззаражування питної води. При досягненні водою рівня нижче центрального отвору 16 верхньої півкульової мембрани 15 частково або повністю відкривають корковий кран 9 на вихідному патрубку 8 і видаляють обеззаражену воду для її подальшого використання. Одночасно відкривають аналогічним чином корковий кран 4 вхідного патрубка 5 для подачі води в ємність на обеззаражування. При цьому коркові крани 4 і 9, в процесі безперервної роботи установки, виконують роль регуляторів заданого рівня води в ємності та потоків доступаючої в ємність води і її видалення після обеззаражування. Після закінчення роботи ємність промивають аналогічним чином і вимикають високочастотний генератор магнітострикційного перетворювача 19. При відновленні роботи процеси повторюються. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 51716 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601