Електрогідравлічна установка для знезараження води

Реферат: UA 80744 U UA 80744 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до водоочисних і водопідготовчих технологій будь-якої галузі промисловості. Відома установка "Активатор дисперсних сумішей" (патент Російської Федерації № 2030997, Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл. № 8, 1995 p.), яка містить установлені на основі, за допомогою амортизаторів, корпус з кришками, завантажувальний і розвантажувальний патрубки з корковими кранами, випромінювачі у вигляді концентрично закріплених у кришках, за допомогою амортизуючих прокладок, циліндричних п'єзокерамічних перетворювачів з тефлоновими оболонками і запірно-роздавальною арматурою, яка забезпечена шайбою, ємність виконана горизонтально, одна з кришок - з горловиною - розміщена в лівій частині корпуса відносно вертикальної осі, друга - в його правій частині, причому випромінювачі з'єднані за допомогою перегородки, розміщеної в верхній частині корпуса перед площиною, яка проходить через вертикальну вісь корпуса під гострим кутом до неї, причому торці випромінювачів зовнішніх відносно внутрішнього випромінювача і одного з торців останнього розміщені між упорами кришок, другий кінець внутрішнього випромінювача - в горловині кришки, розвантажувальним патрубком, порожнина отвору якого з'єднана з порожниною внутрішнього випромінювача, а шайба розміщена між внутрішніми упорами кришки, розташованої в лівій частині ємності, при цьому зовнішній випромінювач з'єднаний за допомогою амортизаційної прокладки з завантажувальним патрубком, а внутрішні випромінювачі, парні і непарні відносно зовнішнього випромінювача, виконані з отворами, розміщеними в парних випромінювачах зліва від перегородки, в непарних випромінювачах праворуч від останньої. Недоліками активатора дисперсних сумішей є: - наявність охолоджувальної системи; - наявність перегородки, яка є порогом для циркуляції рідини під дією кавітації; - наявність горловини, яка з кришкою передає вібрацію на корпус установки. Відома також "Установка для електрохімічної обробки питної води" (патент Російської Федерації № 2056364, Кл. C02F1/46, опубл. в Бюл. 20.03.1996 p.), яка містить дві електрохімічні комірки, кожна з яких розділена діафрагмою на анодну і катодну камери, з'єднані послідовно по ходу оброблюваної води різнойменними камерами. Патрубок введення води з'єднаний з анодною камерою, а через клапан для регулювання - з катодною камерою першої комірки. Патрубок виведення відпрацьованої води розміщений в катодній камері другої комірки. Газовіддільник і ємність з каталізатором дехлорування послідовно розміщені за патрубком виведення води з анодної камери першої комірки на лінії подачі води в катодну камеру, а також через клапан для регулювання - в анодну камеру другої комірки. Додаткова ємність з каталізатором розміщена на лінії виведення води з анодної камери другої комірки. Додаткова ємність на виході з'єднана з виводом газів газовіддільника і патрубком виведення води з катодної камери першої комірки. як каталізатор в ємності дехлорування установка містить вуглецево-оксидно-марганцевий каталізатор. Недоліками установки для електрохімічної обробки води є: - наявність великої кількості з'єднань між камерами і комірками, що ускладнює технологічний процес; - потреба в затратних матеріалах - каталізаторах; - відносно низька продуктивність стерилізації води в незначних об'ємах. Відомий також "Переносний пристрій для обробки води" (патент Російської Федерації № 2094382, Кл. C02F 1/46, опубл. в Бюл. 27.10.1997 p.), який містить джерело постачання постійного струму, з'єднане з електродами, розміщеними в корпусі, які виконані вертикальними у вигляді коаксіально розміщених циліндрів, при цьому зовнішній циліндр виконує функції розчинного катода, а у верхній і нижній частинах корпуса розміщені отвори для підведення і відведення оброблюваної води, джерело живлення постійного струму виконано пульсуючим. Недоліками переносного пристрою для обробки води є: - потреба в джерелі живлення постійного пульсуючого струму; - низька продуктивність пристрою. Відомий пристрій для очищення стічних вод (авт. свід. СРСР № 812738, Кл. C02F 1/46, 1981 p.), який містить корпус з кришкою, вертикально установлені катоди і розчинні аноди, пристрій для очищення поверхні анода, при цьому аноди і катоди виконані у вигляді коаксіально розміщених циліндрів, аноди установлені з можливістю вертикального переміщення і обертання навколо власної осі, в кришці корпуса виконані отвори, в яких розміщені верхні частини анодів і пристрій для їх очищення. Недоліками цього пристрою для очищення стічних вод є: - недостатня якість обробки води; - складність виготовлення пристрою. 1 UA 80744 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Найближчим аналогом до заявленого винаходу є "Електрогідравлічний активатор дисперсних сумішей" по патенту України № 24702, опубл. в Бюл. № 10 2007 p., який містить герметичну циліндричну ємність, нахилену в одну сторону і оснащену вхідним патрубком у верхній піднятій крайній стороні і вихідним патрубком в нижній опущеній крайній стороні та кришками, на яких з внутрішньої сторони у верхній половині ємності жорстко і на однаковій відстані від внутрішньої поверхні ємності, з урахуванням нахилу, закріплені верхній і нижній упори, в яких зафіксований круговий відбивач, повернутий випуклою стороною вгору, з жорстко закріпленими на його ребрах з нижньої сторони круглими наконечниками, а знизу центрально і вертикально встановлений електрод з проміжком до вигнутої сторони відбивача, які разом з електродом з'єднані з імпульсним генератором та пультом керування, а на кришці з нахиленої сторони у верхній її частині розміщений розвантажувальний патрубок з корковим краном. Недоліками найближчого аналога є: - низька якість знезараження води із-за значного об'єму ємності у якій електрогідравлічний ефект діє в обмеженому просторі; - значні габарити установки при низькій продуктивності знезараження води. Поставленою задачею електрогідравлічної установки для знезараження води є підвищення якості знезараження води і удосконалення конструкції установки. Поставлена задача вирішується тим, що електрогідравлічна установка для знезараження води, що містить горизонтально установлену герметичну ємність, яка розміщена на основі і містить нижню грушоподібну частину та верхню циліндричну частину, до бокових стінок якої (не показані) горизонтально і жорстко з проміжком до неї закріплена мембрана спіральної форми, до якої над відбивачем горизонтально підведений трубопровід, через кільцеву герметизуючу і амортизуючу прокладку, який забезпечений корковим краном, вхідним патрубком і приєднаним до нього трубопроводом, нижній кінець якого обладнаний корковим краном, патрубком, з'єднаним з нижньою грушовидною частиною ємності та вихідним патрубком, а всередині мембрани спіральної форми горизонтально на привідній осі жорстко закріплений барабан з насадкою, забезпеченою шліцами, при цьому вісь зміщена вниз по вертикалі так, що між шліцевою поверхнею насадки, обертання якої забезпечується за годинниковою стрілкою, та внутрішньою стороною верхнього загостреного знизу вгору ребра мембрани має місце мінімальний проміжок, а в верхній протилежній стороні - максимальний, при цьому проти проміжку між верхнім і нижнім вільними кінцями мембрани жорстко до внутрішньої сторони нижньої частини ємності закріплений відбивач з півциліндричним направляючим коробом, який забезпечений сферичним виступом, розміщеним з проміжком, по горизонталі, з струмонесучим сердечником електрода, під'єднаним до генератора імпульсних струмів і пульта керування. Загальними для електрогідравлічної установки для знезараження води і прототипом є герметична ємність, забезпечена відбивачем і електродом, генератор імпульсних струмів, пульт керування та запірно-роздавальна арматура. Конструктивне виконання електрогідравлічної установки для знезараження води забезпечує ряд переваг у порівнянні з аналогами і найближчим аналогом та забезпечує наявність суттєвих відмінностей ознак, наведених у відмітній частині формули корисної моделі: 1. Частково нове сполучення ознак, що свідчить про наявність суттєвих відмінностей: запірно-роздавальна арматура розміщена на трубопроводах і не прив'язана до кришок і ємності; відбивач і електрод розміщені горизонтально і працюють в обмеженому об'ємі ємності (нижній частині ємності), через який проходить весь об'єм води. 2. Введення нових ознак, які указують на наявність суттєвих відмінностей: ємність розміщена горизонтально, а не нахилено, і має грушовидну форму в нижній її частині, що сприяє різкому підвищенню щільності дії ультразвукового поля і кавітації, яка виникає в турбулентних потоках води; мембрана спіральної форми, яка сприймає ультразвукові і другі коливання при електрогідравлічному розряді у воді і сприяє дії кавітації в об'ємі мембрани і в ємності в цілому; барабан з насадкою, забезпеченою шліцами, який обертається за годинниковою стрілкою і направляє воду в проміжок між її вільними кінцями, де вона піддається дії інфрачервоних, ультразвукових та інших коливань та кавітаційній обробці. 3. Заміна частини ознак новими, що теж вказує на наявність суттєвих відмінностей: зміна форми і положення ємності, аналогічна зміна відбивача і електрода. 4. Згідно з пп. 1, 2 і 3 конструктивне рішення електрогідравлічної установки для знезараження води забезпечує наявність нових взаємоположень ознак та нові типи зв'язків і взаємодії між ознаками. На кресленні наведена електрогідравлічна установка для знезараження води в поперечному перерізі. 2 UA 80744 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Електрогідравлічна установка для знезараження води містить горизонтально розміщену герметичну ємність, установлену на основі 1, що містить нижню грушоподібну частину 2 та верхню циліндричну частину 3, до бокових стінок (не показані) якої горизонтально і жорстко з проміжком до неї закріплена мембрана спіральної форми 4, до якої над відбивачем 16 горизонтально підведений трубопровід 5, через кільцеву герметизуючу і амортизуючу прокладку 6, який забезпечений корковим краном 7, вхідним патрубком 8 і приєднаним до нього трубопроводом 9, нижній кінець якого обладнаний корковим краном 10, патрубком 11, з'єднаним з нижньою частиною 2 ємності та вихідним патрубком 12, а всередині мембрани 4 спіральної форми горизонтально на привідній осі 13 жорстко закріплений барабан 14 з насадкою 15, забезпеченою шліцами, при цьому вісь 13 зміщена вниз по вертикалі так, що між шліцевою поверхнею насадки 15, обертання якої забезпечується за годинниковою стрілкою, і внутрішньою стороною верхнього загостреного знизу вгору ребра мембрани 4 має місце мінімальний проміжок, а у верхній протилежній стороні - максимальний. При цьому проти проміжку між верхнім та нижнім вільними кінцями мембрани 4 жорстко до внутрішньої сторони нижньої частини 2 ємності закріплений відбивач 16 з півциліндричним напрямним коробом, який забезпечений сферичним виступом 17, розміщеним з проміжком по горизонтальній осі зі струмонесучим сердечником 18 електрода 19, під'єднаним до генератора імпульсних струмів 20 і пульта керування 21. Електрогідравлічна установка для знезараження води працює таким чином. При закритому корковому крані 10 вихідного патрубка 12, ввімкненому приводі (не показаний) осі 13 і відкритому корковому крані 7 по вхідному патрубку 8 і трубопроводу 5 в мембрану 4 спіральної форми подають воду, яка підлягає знезараженню ультрафіолетовим промінням, ультразвуковими і другими коливаннями, які мають місце при електрогідравлічному розряді в воді, а також потужною дією кавітації, виникаючої в ультразвуковому полі при наявності турбулентного руху рідини. При виході з трубопроводу 5 вода надходить на шліци насадки 15 і відцентровою силою переміщується по ходу годинникової стрілки з верхнього проміжку між внутрішньою поверхнею верхньої частини мембрани 4 і шліцевою поверхнею насадки 15, з наростанням швидкості, до проміжку, утвореного верхньою вільною стороною загостреного знизу вгору ребра мембрани 4 та її нижнім вільним кінцем, і на виході ударяється в плоску поверхню відбивача 16, заповнюючи його направляючий короб. При цьому включають генератор імпульсних струмів 20, чим забезпечується електрогідравлічний розряд між кінцем сердечника 18 електрода 19 і сферичним виступом 17, який заземлений і являє собою другий електрод. В процесі електрогідравлічного розряду виникає плазмовий канал з високою щільністю енергії, який при його розширенні викликає ударні хвилі в воді та гідропотоки, в яких під дією ультразвукових коливань виникають явища кавітації, які є потужними деструкторами бактерій і других біологічних об'єктів в рідині і активними змішувачами продуктів їх руйнування з водою. Дію кавітації доповнюють ультрафіолетове випромінювання, звукова, світлова та ультразвукова та інші види енергії, які притаманні електрогідравлічному розряду в рідині. На всьому шляху переміщення води мають удари і співудари зруйнованих частинок, різні види їх тертя та механічна ерозія. Після чергового електророзряду процеси знезараження води повторюються до повного заповнення нижньої 2 і верхньої 3 частин ємності, а далі частково або повністю відкривають корковий кран 10 і по вихідному патрубку 12 знезаражену воду видаляють для подальшого використання, а установка продовжує працювати у безперервному режимі. При цьому коркові крани 7 і 10 виконують роль регуляторів об'ємів води, яка надходить на знезараження, і знезараженої води, яка видаляється. Маніпуляцією коркових кранів 7 і 10 з використанням трубопроводу 9, при необхідності відбираються проби води, яка надходить на знезараження, по аналізу яких визначаються технологічні параметри роботи генератора імпульсних струмів, швидкість переміщення води по вихідному патрубку 8 та ін. Після закінчення роботи установку промивають аналогічним чином, після чого вимикають привід осі 13 та генератор імпульсних струмів 20. При відновленні роботи процеси повторюються. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Електрогідравлічна установка для знезараження води, що містить герметичну ємність, забезпечену відбивачем та електродом, генератором імпульсних струмів, пультом керування та запірно-роздавальною арматурою, яка відрізняється тим, що вона містить горизонтально 3 UA 80744 U 5 10 15 установлену герметичну ємність, яка розміщена на основі і містить нижню грушоподібну частину та верхню циліндричну частину, до бокових стінок якої (не показані) горизонтально і жорстко з проміжком до неї закріплена мембрана спіральної форми, до якої над відбивачем горизонтально підведений трубопровід, через кільцеву герметизуючу і амортизуючу прокладку, який забезпечений корковим краном, вхідним патрубком і приєднаним до нього трубопроводом, нижній кінець якого обладнаний корковим краном, патрубком, з'єднаним з нижньою грушовидною частиною ємності та вихідним патрубком, а всередині мембрани спіральної форми горизонтально на привідній осі жорстко закріплений барабан з насадкою, забезпеченою шліцами, при цьому вісь зміщена вниз по вертикалі так, що між шліцевою поверхнею насадки, обертання якої забезпечується по ходу годинникової стрілки, і внутрішньою стороною верхнього загостреного знизу вгору ребра має місце мінімальний проміжок, а в верхній протилежній стороні - максимальний, при цьому навпроти проміжку між верхнім і нижнім вільними кінцями мембрани жорстко до внутрішньої сторони нижньої частини ємності закріплений відбивач з півциліндричним напрямним коробом, який забезпечений сферичним виступом, розміщеним з проміжком, по горизонталі, зі струмонесучим сердечником електрода, під'єднаним до генератора імпульсних струмів і пульта керування. Комп’ютерна верстка М. Мацело 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