RU179223U1 - Hydrodynamic cavitator for liquid disinfection - Google Patents

Hydrodynamic cavitator for liquid disinfection Download PDF

Info

Publication number
RU179223U1
RU179223U1 RU2018106709U RU2018106709U RU179223U1 RU 179223 U1 RU179223 U1 RU 179223U1 RU 2018106709 U RU2018106709 U RU 2018106709U RU 2018106709 U RU2018106709 U RU 2018106709U RU 179223 U1 RU179223 U1 RU 179223U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavitation
chamber
hydrodynamic cavitator
disinfecting
hydrodynamic
Prior art date
Application number
RU2018106709U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Львович Почкалов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Аквариус-НН"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Аквариус-НН" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Аквариус-НН"
Priority to RU2018106709U priority Critical patent/RU179223U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU179223U1 publication Critical patent/RU179223U1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/20Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of a vibrating fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для обеззараживания жидкостей, и, в частности, может быть использована для обеззараживания хозяйственно-бытовых сточных вод. Технический результат направлен на повышение обеззараживающего действия гидродинамического кавитатора путем усиления кавитации. Предложен гидродинамический кавитатор, содержащий корпус с входным и выходным соплами, торообразную кавитационную камеру с отверстиями для подачи в камеру воздуха или жидкости и элементом вторичной кавитации, выполненным в виде кольца в проточке камеры, и при этом во входном сопле содержит жестко установленную спиралевидную лопасть. 2 ил.The utility model relates to devices designed for disinfecting liquids, and, in particular, can be used for disinfecting domestic wastewater. The technical result is aimed at increasing the disinfecting effect of the hydrodynamic cavitator by enhancing cavitation. A hydrodynamic cavitator is proposed, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a toroidal cavitation chamber with holes for supplying air or liquid to the chamber and a secondary cavitation element made in the form of a ring in the chamber groove, and at the same time in the inlet nozzle contains a rigidly mounted spiral-shaped blade. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для обеззараживания жидкостей, и, в частности, может быть использована для обеззараживания хозяйственно-бытовых сточных вод.The utility model relates to devices designed for disinfecting liquids, and, in particular, can be used for disinfecting domestic wastewater.

Известны реагентные, безреагентные и комбинированные методы обеззараживания сточных вод. Реагентные методы обеззараживания сточных вод подразумевают применение специальных химических веществ, например соединений хлора, озона, перекиси водорода и др. Безреагентные методы обеззараживания подразумевают обработку воды физическими воздействиями, а в комбинированных используются одновременно химическое и физическое воздействия. В настоящее время безреагентные методы обеззараживания являются наиболее перспективными, так как не требуют применения химических веществ, которые могут представлять опасность для человека и окружающей среды. Из безреагентных методов обеззараживания воды наиболее распространенным в настоящее время является метод обеззараживания ультрафиолетовым излучением. Известные устройства обеззараживания воды при помощи ультрафиолетового излучения описаны, например, в следующих патентах RU 2390498, US 6162406, RU 2142915, RU 2031850. В качестве недостатков обеззараживания воды при помощи ультрафиолетового излучения можно указать следующее:Known reagent, reagentless and combined methods of wastewater disinfection. Reagent wastewater disinfection methods involve the use of special chemicals, such as chlorine, ozone, hydrogen peroxide, etc. Non-reagent disinfection methods involve the treatment of water by physical influences, while the combined ones use both chemical and physical effects. Currently, non-reagent disinfection methods are the most promising, as they do not require the use of chemicals that can be dangerous to humans and the environment. Of the non-reagent methods of disinfecting water, the most common currently is the method of disinfection with ultraviolet radiation. Known devices for disinfecting water using ultraviolet radiation are described, for example, in the following patents RU 2390498, US 6162406, RU 2142915, RU 2031850. As the disadvantages of water disinfection using ultraviolet radiation, the following can be indicated:

- срок годности источника ультрафиолетового излучения (УФ-лампы) ограничен и составляет примерно 9000 часов, после чего его необходимо менять;- the shelf life of a source of ultraviolet radiation (UV lamp) is limited and is approximately 9000 hours, after which it must be changed;

- с течением временем мощность источника ультрафиолетового излучения постепенно снижается и соответственно уменьшается его обеззараживающий эффект; - over time, the power of the source of ultraviolet radiation gradually decreases and, accordingly, its disinfecting effect decreases;

- для эффективной работы УФ-лампы необходимо использовать дополнительный фильтр осветления, позволяющий проникать ультрафиолетовым волнам через всю толщу обрабатываемых вод;- for the effective operation of the UV lamp, it is necessary to use an additional clarification filter that allows ultraviolet waves to penetrate the entire thickness of the treated water;

- падение эффективности работы при работе с мутными и сильно загрязненными жидкостями, поскольку наличие включений и окрашенных элементов препятствуют распространению ультрафиолетовых волн в воде. - a drop in the efficiency of work when working with turbid and highly contaminated liquids, since the presence of inclusions and colored elements impede the propagation of ultraviolet waves in water.

Другим известным безреагентным методом обеззараживания является кавитационный метод обработки. Кавитационное обеззараживание жидкости осуществляется с применением гидродинамического кавитатора. Кавитатор оказывает гидродинамическое воздействие на обрабатываемую жидкость, проявляющееся в создании локальных пульсаций давления в потоке жидкости. В зоне пульсаций давления локальное давление понижается до давления насыщенного пара и происходит образование кавитационных пузырьков. Под действием пульсаций давления от кавитационных пузырьков происходит разрушение клеточной оболочки бактерий и гибель микроорганизмов. Проведенные экспериментальные исследования показывают высокую эффективность обеззараживания сточных вод с применением гидродинамического кавитатора (Промтов М. А., Алешин А. В., Колесникова М. М., Карпов Д. С. Обеззараживание сточных вод кавитационной обработкой // Вестник ТГТУ. 2015. №1. С.105-111; Алешин А.В., Долгова Е.А., Степанов А.Ю. Экспериментальное исследование обеззараживания сточных вод с применением гидродинамического кавитатора // Сборник научных статей молодых ученых, аспирантов и студентов ТТГУ. Выпуск V - 2014 г, с. 210-212). Известно применение гидродинамического кавитатора в установке по очистке сточных вод в патенте RU 113263, МПК С02F1/24, С02F3/02, опубл. 10.02.2012 . Another known non-reagent disinfection method is the cavitation treatment method. Cavitational liquid disinfection is carried out using a hydrodynamic cavitator. The cavitator exerts a hydrodynamic effect on the treated fluid, which manifests itself in the creation of local pressure pulsations in the fluid flow. In the zone of pressure pulsations, the local pressure decreases to the saturated vapor pressure and cavitation bubbles form. Under the influence of pressure pulsations from cavitation vesicles, the cell membrane of bacteria is destroyed and microorganisms die. The conducted experimental studies show high efficiency of wastewater disinfection using a hydrodynamic cavitator (Promtov M.A., Aleshin A.V., Kolesnikova M.M., Karpov D.S. Wastewater disinfection by cavitation treatment // Vestnik TSTU. 2015. No. 1. P.105-111; Aleshin A.V., Dolgova E.A., Stepanov A.Yu. Experimental study of wastewater disinfection using a hydrodynamic cavitator // Collection of scientific articles by young scientists, graduate students and students of TTGU. 2014, p. 210-212). It is known the use of hydrodynamic cavitator in a wastewater treatment plant in patent RU 113263, IPC С02F1 / 24, С02F3 / 02, publ. 02/10/2012.

Известен генератор гидродинамических колебаний (или гидродинамический кавитатор) по патенту RU 2269386, МПК B06B1/20, опубл. 10.02.2006, который принимаем за прототип. Известное устройство содержит корпус, в котором выполнены входное сопло, торообразная кавитационная камера, выходное сопло, проточка, в которой размещен элемент вторичной кавитации, выполненный в виде кольца. В корпусе выполнены отверстия для подсоса воздуха (газа) или жидкости. Недостатком известного устройства является недостаточный обеззараживающий эффект.A known generator of hydrodynamic oscillations (or hydrodynamic cavitator) according to the patent RU 2269386, IPC B06B1 / 20, publ. 02/10/2006, which is taken as a prototype. The known device comprises a housing in which an inlet nozzle, a toroidal cavitation chamber, an outlet nozzle, a groove in which a secondary cavitation element is arranged in the form of a ring are arranged. The housing has openings for suction of air (gas) or liquid. A disadvantage of the known device is the lack of a disinfecting effect.

Технический результат направлен на повышение обеззараживающего действия гидродинамического кавитатора путем усиления кавитации.The technical result is aimed at increasing the disinfecting effect of the hydrodynamic cavitator by enhancing cavitation.

Технический результат достигается тем, что предложен гидродинамический кавитатор, содержащий корпус с входным и выходным соплами, торообразную кавитационную камеру с отверстиями для подачи в камеру воздуха или жидкости и элементом вторичной кавитации, выполненным в виде кольца в проточке камеры, и при этом во входном сопле содержит жестко установленную спиралевидную лопасть.The technical result is achieved by the fact that a hydrodynamic cavitator is proposed, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a toroidal cavitation chamber with holes for supplying air or liquid to the chamber and a secondary cavitation element made in the form of a ring in the chamber groove, and at the same time in the inlet nozzle rigidly mounted spiral blade.

Предложенная полезная модель поясняется следующим графическим материалом.The proposed utility model is illustrated by the following graphic material.

На фиг. 1 представлена схема генератора гидродинамического кавитатора в разрезе.In FIG. 1 is a sectional diagram of a hydrodynamic cavitator generator.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема септика с обеззараживанием очищенной воды при помощи предложенного гидродинамического кавитатора.In FIG. 2 shows a schematic diagram of a septic tank with disinfection of purified water using the proposed hydrodynamic cavitator.

Гидродинамический кавитатор содержит корпус 1, в котором выполнены входное сопло 2, торообразная кавитационная камера 3, выходное сопло 4, а также проточка 5 и кольцо 6. В корпусе 1 выполнены отверстия 7 для подсоса воздуха (газа) или жидкости или и того и другого одновременно. Входное сопло 2 и выходное сопло 4 сужены в области соединения с камерой 3. Гидродинамический кавитатор во входном сопле 2 в его сужающейся части содержит жестко установленную спиралевидную лопасть 8. В предложенном гидродинамическом кавитаторе входное сопло 2 может быть выполнено со смещением относительно оси кавитационной камеры 9. The hydrodynamic cavitator comprises a housing 1 in which an inlet nozzle 2, a toroidal cavitation chamber 3, an outlet nozzle 4, and a groove 5 and a ring 6 are formed. In the housing 1, openings 7 are made for suction of air (gas) or liquid, or both at the same time . The inlet nozzle 2 and the outlet nozzle 4 are narrowed in the area of connection with the chamber 3. The hydrodynamic cavitator in the inlet nozzle 2 in its tapering part contains a rigidly mounted spiral-shaped blade 8. In the proposed hydrodynamic cavitator, the inlet nozzle 2 can be displaced relative to the axis of the cavitation chamber 9.

В частности, предложенное устройство применимо для обеззараживания сточных бытовых вод. Также устройство может быть применимо в других областях, например в пищевой промышленности для обеззараживания молока. Данное устройство не нуждается в электричестве, не имеет сменных элементов, работает как с прозрачными, так и с непрозрачными жидкостями, не требует установки дополнительных элементов, например осветительного фильтра как в случае ультрафиолетовой лампы. Использование для обеззараживания сточных вод гидродинамического кавитатора является финансово менее затратным по сравнению с ультрафиолетовой обработкой, хлорированием или озонированием. In particular, the proposed device is applicable for the disinfection of wastewater. Also, the device may be applicable in other areas, for example in the food industry for the disinfection of milk. This device does not need electricity, does not have replaceable elements, works with both transparent and opaque liquids, does not require the installation of additional elements, such as a light filter, as in the case of an ultraviolet lamp. The use of a hydrodynamic cavitator for disinfecting wastewater is financially less expensive compared to ultraviolet treatment, chlorination or ozonation.

На фиг. 2 представлено применение заявленного гидродинамического кавитатора в септике, применяемом для очистки сточных бытовых вод. Септик включает несколько фильтрующих модулей: септик-отстойник 10, в котором происходит первичная очистка воды путем выделения из нее крупных фракций, модуль биологоческой обработки 11, и модуль обеззараживания 12, который содержит предложенный гидродинамический кавитатор. Стрелками на фиг. 2 показан переход воды в септике через фильтрующие модули.In FIG. 2 presents the use of the claimed hydrodynamic cavitator in a septic tank used for wastewater treatment. The septic tank includes several filtering modules: a septic tank-settler 10, in which the primary purification of water by separation of large fractions occurs, a biological treatment module 11, and a disinfection module 12, which contains the proposed hydrodynamic cavitator. The arrows in FIG. 2 shows the passage of water in a septic tank through filter modules.

Устройство работает следующим образом. Поток рабочей жидкости, нагнетаемый насосным оборудованием (на фиг. не показано), подается во входное сопло 2. Поток жидкости попадает на спиралевидную лопасть 8. Стенки входного сопла 2 и спиралевидная лопасть 8 образуют спиралевидный канал, проходя через который поток жидкости закручивается. В области соединения входного сопла 2 с кавитационной камерой 3 диаметр входного сопла 2 и происходит ускорение потока жидкости. Далее закрученный поток попадает в торообразную кавитационную камеру 3. В полости, образованной стенкой кольца 6 и стенкой проточки 5, формируется область пониженного давления, в которую через отверстия 7 всасывается воздух (газ) или другая жидкость или то и другое одновременно. В случае сильных загрязнений гидродинамический кавитатор может быть снабжен дозатором (на фиг. не показано) для подачи через отверстия 7 небольшого количества специальных химических веществ (соединений хлора, перекиси водорода и др.), которые в совокупности с кавитацией позволяют полностью обеззаразить жидкость. Смещение оси входного сопла 2 относительно оси кавитационной камеры 9 приводит к косоструйности потока внутри камеры, что увеличивает длину контакта транзитной струи с водоворотными областями. The device operates as follows. The flow of the working fluid pumped by pumping equipment (not shown in FIG.) Is supplied to the inlet nozzle 2. The fluid flow enters the spiral-shaped blade 8. The walls of the inlet nozzle 2 and spiral-shaped blade 8 form a spiral-shaped channel, through which the fluid flow swirls. In the area of connection of the inlet nozzle 2 with the cavitation chamber 3, the diameter of the inlet nozzle 2 and acceleration of the fluid flow occurs. Then the swirling flow enters the toroidal cavitation chamber 3. In the cavity formed by the wall of the ring 6 and the wall of the groove 5, a region of reduced pressure is formed, into which air (gas) or other liquid or both are sucked through the openings 7. In case of severe contamination, the hydrodynamic cavitator can be equipped with a dispenser (not shown in Fig.) For supplying a small amount of special chemicals (chlorine compounds, hydrogen peroxide, etc.) through openings 7, which, together with cavitation, can completely disinfect the liquid. The displacement of the axis of the inlet nozzle 2 relative to the axis of the cavitation chamber 9 leads to oblique flow inside the chamber, which increases the contact length of the transit jet with the whirlpool regions.

Жестко установленная спиралевидная лопасть во входном сопле закручивает поток жидкости, что позволяет увеличить «факел кавитации», а именно увеличить длину контакта с водоворотными областями внутри кавитационной полости. Очевидно, что предложенное устройство позволяет усилить кавитацию и, как следствие, интенсифицировать технологический процесс обеззараживания.A rigidly mounted spiral-shaped blade in the inlet nozzle swirls the fluid flow, which allows to increase the “cavitation torch”, namely, to increase the length of contact with the whirlpool areas inside the cavitation cavity. It is obvious that the proposed device allows you to enhance cavitation and, as a consequence, to intensify the disinfection process.

Claims (1)

Гидродинамический кавитатор, содержащий корпус с входным и выходным соплами, торообразную кавитационную камеру с отверстиями для подачи в камеру воздуха или жидкости и элементом вторичной кавитации, выполненным в виде кольца в проточке камеры, отличающийся тем, что во входном сопле содержит жестко установленную спиралевидную лопасть.A hydrodynamic cavitator comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a toroidal cavitation chamber with holes for supplying air or liquid to the chamber and a secondary cavitation element made in the form of a ring in the chamber groove, characterized in that the inlet nozzle contains a rigidly mounted spiral-shaped blade.
RU2018106709U 2018-02-22 2018-02-22 Hydrodynamic cavitator for liquid disinfection RU179223U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106709U RU179223U1 (en) 2018-02-22 2018-02-22 Hydrodynamic cavitator for liquid disinfection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106709U RU179223U1 (en) 2018-02-22 2018-02-22 Hydrodynamic cavitator for liquid disinfection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU179223U1 true RU179223U1 (en) 2018-05-04

Family

ID=62105134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018106709U RU179223U1 (en) 2018-02-22 2018-02-22 Hydrodynamic cavitator for liquid disinfection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU179223U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2730363C1 (en) * 2019-06-24 2020-08-21 Общество с ограниченной ответственностью "Аквариус-НН" Water treatment system for ice areas

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94037577A (en) * 1994-09-29 1996-07-27 С.П. Зубрилов Cavitation generator
RU2269386C1 (en) * 2004-05-05 2006-02-10 Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС) Generator of hydrodynamic vibrations
RU54371U1 (en) * 2005-11-11 2006-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Рекстром-М" DEVICE FOR WASTE WATER DISINFECTION (OPTIONS)
WO2008039115A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Watreco Ab Vortex generator
US20160368784A1 (en) * 2010-10-11 2016-12-22 H2O Global Llc High Efficiency, Large Scale Desalination System

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94037577A (en) * 1994-09-29 1996-07-27 С.П. Зубрилов Cavitation generator
RU2269386C1 (en) * 2004-05-05 2006-02-10 Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС) Generator of hydrodynamic vibrations
RU54371U1 (en) * 2005-11-11 2006-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Рекстром-М" DEVICE FOR WASTE WATER DISINFECTION (OPTIONS)
WO2008039115A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Watreco Ab Vortex generator
US20160368784A1 (en) * 2010-10-11 2016-12-22 H2O Global Llc High Efficiency, Large Scale Desalination System

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2730363C1 (en) * 2019-06-24 2020-08-21 Общество с ограниченной ответственностью "Аквариус-НН" Water treatment system for ice areas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100363833B1 (en) Ultraviolet light generating device for processing beverage using microwave
US20030234173A1 (en) Method and apparatus for treating fluid mixtures with ultrasonic energy
KR101372685B1 (en) Apparatus for the Removal of Plankton and pollutants in a stagnant stream channel
RU2453505C1 (en) Apparatus for hydrodynamic treatment of waste water
RU179223U1 (en) Hydrodynamic cavitator for liquid disinfection
WO2013173857A1 (en) Water disinfection apparatus
KR101475508B1 (en) fine bubble generator
RU2183197C1 (en) Water treatment apparatus
KR100348413B1 (en) Uv and ozone producing aop chamber and water-cleaning apparatus using same
KR20110004010A (en) Apparatus of generating microbubble
US20140050801A1 (en) Gas dissolving apparatus
RU2396216C1 (en) Device for water disinfection
RU2225364C1 (en) Device for ultra-violet decontamination of water
JP2003334432A (en) Gas dissolving device and water treatment device and water treatment apparatus having these
RU216118U1 (en) Ozone device
RU140860U1 (en) LIQUID CLEANING AND DISINFECTION SYSTEM
RU224112U1 (en) WATER OZONATOR
RU2328449C2 (en) Method and device for disinfecting drinking and sewage water
RU2328450C2 (en) Processing line for disinfecting sewage water and natural water
RU2355648C1 (en) Drinking water preparation plant
CN218795144U (en) Micro-nano bubble generating device
RU90432U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING WATER MEDIA IN THE FLOW
WO2018147769A1 (en) Device for treating aqueous media in a flow
RU2787823C1 (en) Gas injection system for optimising the generation of nano bubbles in disinfectant solution
RU2294315C2 (en) Water decontamination plant