Установка по очищенню та знезаражуванню води

Реферат: Установка по очищенню та знезаражуванню води, яка містить лінію подачі води, насос, фільтр, сопло та лінію видачі обробленої води, при якому сопло встановлене в замкнутому гідродинамічному контурі з дросельною шайбою та насосом високого тиску, вхід якого через зворотний клапан замкнений на лінію подачі води, а на виході якого встановлено електромагнітний клапан, причому сопло виконане багатокамерним з дифузором та конфузором, які сполучені між собою циліндричною проміжною вставкою, яка виконана в вигляді з'єднаних активатора та проставки, причому зазор між вихідним діаметром активатора та вхідним діаметром проставки становить 1-1,5 мм. UA 75579 U (12) UA 75579 U UA 75579 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для кавітаційного очищення та знезаражування природних і стічних вод без застосування хімічних реагентів, таких як хлор, фтор, озон і може використовуватися при підготовці води в системах побутового та промислового призначення. Відомий пристрій [патент РФ №2396216, МПК C02F 1/34, опубл. 10.08.2010 p.], що включає корпус, в якому встановлена втулка з вісьмома подовжніми каналами з розміщеними в них пристроями, виконаними у вигляді гвинтових формувачів потоку, які забезпечують закручування, прискорення потоків і кавітацію. На виході з каналів розміщена акустична пульсаційна камера, в якій при взаємодії потоків кавітації, які коливаються з однаковою частотою, виникає акустичне резонансне збудження. Недоліками даної установки є низький ступінь очищення оброблюваної води від розчинених органічних, неорганічних, радіоактивних речовин і токсинів біологічного походження і відносно низька її продуктивність. Відомий пристрій для знезаражування стічних вод сільськогосподарських і комунальних підприємств [Патент РФ № 2049072, МПК C02F1/34, опубл. 27.11.1995 p.], що містить конфузор, горловину і дифузор. Даний пристрій забезпечений профільованою голкою, розміщеною в його центральній частині і закріпленою в шайбі, виконаній з вікнами, і муфтою, встановленою на периферії дифузора з його зовнішнього боку з можливістю її переміщення уздовж дифузора, при цьому шайба розміщена в муфті, а дифузор забезпечений знімною насадкою, виконаною з антиерозійного матеріалу. Зазначений пристрій не дозволяє досягти високого ступеня знезаражування, оскільки частина забрудненої рідини "просочується" через ламінарний шар в обхід кавітаційного струменя й не піддається обробці. Відома установка для знезараження стічних вод [Патент РФ №2310611, МПК C02F1/34, опубл. 20.11.2007 p.], що містить насос зі всмоктуючим і нагнітальним трубопроводами, встановлений на кожному з них генератор кавітації, теплообмінник, запірну-регулюючу арматуру і резервуари, в якій генератор кавітації на нагнітальному трубопроводі забезпечений циклоном-прискорювачем, вхід в який виконаний у вигляді сопла, при цьому сопло частиною, що розширюється, сполучене з виходом теплообмінника, а вихід циклону-прискорювача приєднаний до конфузора генератора кавітації. Недоліком даної установки є невисока ефективність очищення та знезараження стічних вод. Відомий кавітаційний пристрій для очищення та знезараження стічних вод [Патент України №61782, МПК C02F 1/34, C02F 3/06, опубл. 25.07.2011, Бюл.№ 14, 2011 p.], що містить решітку, піскоуловлювачі, первинні та вторинні відстійники, аеротенки, хлораторну установку, систему трубопроводів, в якому кавітаційні аератори змонтовано на первинних відстійниках, а система знезараження, яка складається з гідродинамічного кавітаційного реактора та ультрафіолетового генератора, змонтована на вторинних відстійниках. Недоліком даного пристрою є невисока ефективність очищення та знезараження стічних вод та тривалий час обробки води. Відома установка по очищенню й знезаражуванню води [Патент України №84383, опубл. 10.10.2008, Бюл.№ 19, 2008 p.], яку вибрано за прототип, яка містить лінію подачі води, фільтр, насос, сопло, теплообмінник та лінію видачі обробленої води, в якій теплоприймальний канал теплообмінника встановлено на лінії подачі води, перед насосом, лінія подачі води після насоса має розгалуження на два контури, один контур замкнений на напірну лінію насоса з розміщеним на цьому контурі багатокамерним соплом, виконаним з ефектом рівної швидкості рідини в перерізах різних камер сопла, а другий контур з'єднано з входом другого тепловіддавального каналу теплообмінника, вихід з якої з'єднано з лінією видачі обробленої води. Недоліками даної установки є низький ступінь очищення оброблюваної води від розчинених органічних, неорганічних, радіоактивних речовин і токсинів біологічного походження і відносно низька її продуктивність. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити відому установку по очищенню й знезаражуванню води, в якій за рахунок використання сопла, яке виконане з дифузором та конфузором, що сполучені між собою циліндричною проміжною вставкою, яка виконана в вигляді з'єднаних активатора та проставки, яке встановлене в замкнутому гідродинамічному контурі досягається підвищення ступеня очищення та знезаражування оброблювальних вод. Поставлена задача вирішується тим, що в установці по очищенню та знезаражуванню води, яка містить лінію подачі води, насос, фільтр, сопло та лінію видачі обробленої води, згідно з корисною моделлю, сопло встановлене в замкнутому гідродинамічному контурі з дросельною шайбою та насосом високого тиску, вхід якого через зворотний клапан замкнений на лінію подачі води, а на виході якого встановлено електромагнітний клапан, причому сопло виконане багатокамерним з дифузором та конфузором, які сполучені між собою циліндричною проміжною вставкою, яка виконана в вигляді з'єднаних активатора та проставки, причому зазор між вихідним діаметром активатора та вхідним діаметром проставки становить 1-1,5 мм. Крім того, активатор забезпечений системою співвісно розташованих концентричних сопел. 1 UA 75579 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Використання в запропонованій установці конструктивно нового багатокамерного сопла, яке виконане з дифузором та конфузором, що сполучені між собою циліндричною проміжною вставкою, яка виконана в вигляді з'єднаних активатора та проставки, яке встановлене в замкнутому гідродинамічному контурі дає змогу досягнути додаткового ефекту очищення води і підвищити продуктивність установки. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 схематично представлено принципову схему установки по очищенню та знезаражуванню води, а на фіг.2 - поперечний розріз сопла. Установка по очищенню та знезаражуванню води містить лінію подачі води з баком накопичувачем або іншим джерелом необробленої води (на фіг. не показано), насос 1, фільтр 2, зворотний клапан 3, гідродинамічний контур 4 з дросельною шайбою 5, з насосом високого тиску 6 і соплом 7. На виході гідродинамічного контуру 4 встановлений клапан електромагнітний 8, який з'єднаний з лінією видачі обробленої води, а саме з краном видачі готової води 9. Сопло 7 виконане багатокамерним з дифузором 10 та конфузором 11, які сполучені між собою циліндричною проміжною вставкою, яка виконана в вигляді з'єднаних активатора 12 та проставки 13. Активатор 12 забезпечений системою співвісно розташованих концентричних сопел 14. Установка працює наступним чином. Призначена для знезаражування вода попередньо очищається від механічних домішок проходячи через фільтр грубої очистки 2 (див. фіг.1). В випадку недостатнього тиску води, яка 2 подається на знезаражування (менше 0,3 кг/см ), автоматично включається насос 1. Попадаючи на пластинчастий теплообмінник (на фіг. не показаний) вода попередньо нагрівається до температури 30-36 °C. Попередньо нагріта вода через зворотний клапан 3 попадає в гідродинамічний контур 4 з соплом 7. Насос високого тиску 6 забезпечує неоднократне проходження води по замкнутому циклу через сопло 7, в якому проходить процес знезаражування завдяки кавітаційному ефекту, який виникає в потоці рідини, що проходить через дане сопло 7. В камері дифузора 10 (див. Фіг.2) відбувається різкий стиск рідини. Далі вода попадає на проміжну вставку, яка складається з двох частин - активатора 12 та проставки 13, і проходить систему сопел 14. Конструкція проміжної вставки розроблена таким чином, щоб розігнати оброблювальну воду до утворення в ній кавітаційних бульбашок (каверн) з процесом їх інтенсивного захлопування. Надходячи далі в камеру конфузора 11 очищена вода проходить додатковий цикл знезаражування за рахунок різкого розширення після виходу з проставки 13. За рахунок високої швидкості проходження і різниці тиску в камерах дифузора 10 і конфузора 11 виникає високий тиск. Розриви суцільного потоку створюють кавітаційні бульбашки, які створюються в місцях неоднорідності середовища. Місцями неоднорідності є спори грибків, бактерій і т. д. В результаті поблизу точки захлопування повністю знищується уся патогенна мікрофлора. Також в гідродинамічному контурі 4 знаходиться спеціально розрахована дросельна шайба 5, яка виконує функцію додаткового розігріву знезаражуваної води, і створення додаткового циклу списку-розширення. Далі вода надходить через електромагнітний клапан 8 на лінію видачі готової води (кран 9) або безпосередньо споживачу. Конструкція запропонованої установки дозволяє створювати на її базі станцій доочищення питної води в центральних мережах водопостачання, і на пересувних станціях очищення і знезараження води з поверхневих джерел. Такого роду пересувні, малогабаритні станції можуть ефективно використовуватися в приватному та комунальному господарстві, а також в Армії і Міністерстві Надзвичайних Ситуацій, при екологічних катастрофах, для постачання питною водою особового складу, польових госпіталів, біженців, людей без стаціонарного житла, в місцях стихійних лих, де відсутні або приведені в непридатність джерела питної води з низькими якісними показниками. Для успішної організації водопостачання, в даному випадку, достатня наявність будь-якого джерела з непитною водою (річки, озера, водойми, свердловини і тому подібне). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Установка по очищенню та знезаражуванню води, яка містить лінію подачі води, насос, фільтр, сопло та лінію видачі обробленої води, яка відрізняється тим, що сопло встановлене в замкнутому гідродинамічному контурі з дросельною шайбою та насосом високого тиску, вхід якого через зворотний клапан замкнений на лінію подачі води, а на виході якого встановлено електромагнітний клапан, причому сопло виконане багатокамерним з дифузором та 2 UA 75579 U 5 конфузором, які сполучені між собою циліндричною проміжною вставкою, яка виконана в вигляді з'єднаних активатора та проставки, причому зазор між вихідним діаметром активатора та вхідним діаметром проставки становить 1-1,5 мм. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що активатор забезпечений системою співвісно розташованих концентричних сопел. 3 UA 75579 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 4