RU2156297C2

RU2156297C2 - Disintegrator

Info

Publication number: RU2156297C2
Application number: RU98123540A
Authority: RU
Inventors: В.И. Тумченок
Original assignee: Тумченок Виктор Игнатьевич
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2000-09-20

Abstract

FIELD: disintegration of microorganisms; water heating systems. SUBSTANCE: disintegrator includes housing with suction and discharge branch pipes, rotor located along axis of housing and provided with longitudinal projections and recesses engageable with projections and recesses of housing through water ring and disintegration amplifier. Discharge branch pipe is communicated with bell-mouth of volute and narrowed part of volute is communicated with lateral perpendicular relative to plane of volute. Located in inner cavity of lateral is flat spiral whose one end is received by cavity of volute and other end is received by cavity of drum whose diameter exceeds diameter of lateral. Drum is brought into communication with water heating system by means of lateral coupled with wall of drum above its axis. Inner surface of wall of volute lateral is provided with helical grooves. Discharge and suction branch pipes are communicated by water recirculation loop. EFFECT: enhanced operational efficiency; avoidance of biological growth on inner surfaces of water heating systems. 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов и может быть использовано в системах водяного отепления. The invention relates to techniques for the disintegration of microorganisms and can be used in water heating systems.

Известен дезинтегратор, содержащий цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, размещенный по оси корпуса ротор с продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через водное кольцо с продольными выступами и впадинами корпуса и усилитель дезинтеграции /патент РФ N 2086641, кл. C 12 M 1/33, C 02 F 3/00, 1993/, низкая степень дезинтеграции, что снижает эффективность его работы. A known disintegrator containing a cylindrical body with suction and discharge nozzles, a rotor with longitudinal protrusions and troughs interacting through a water ring with longitudinal protrusions and troughs of the casing and a disintegration amplifier / RF patent N 2086641, class. C 12 M 1/33, C 02 F 3/00, 1993 /, a low degree of disintegration, which reduces its efficiency.

Цель изобретения - повышение эффективности достигается тем, что нагнетательный патрубок сообщен с раструбом улитки, а суженная часть улитки с отводом, перпендикулярным к плоскости улитки, во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, одним концом входящая в полость улитки, а другим - в полость барабана, выполненного с диаметром, превышающим диаметр отвода, а барабан сообщен отводом, состыкованным со стенкой барабана выше его оси, с системой водяного отопления, внутренняя поверхность стенки отвода улитки выполнена с винтовыми канавками, а нагнетательный и всасывающий патрубки сообщены контуром рециркуляции воды. The purpose of the invention is to increase efficiency is achieved by the fact that the discharge pipe is in communication with the cochlear bell, and the narrowed part of the cochlea with a tap perpendicular to the plane of the cochlea has a flat spiral in the inner cavity of the tap, one end entering the cochlear cavity, and the other end into the drum cavity, made with a diameter exceeding the diameter of the tap, and the drum is communicated with a tap docked with the wall of the drum above its axis, with a water heating system, the inner surface of the wall of the tap snail is made with screw forever, and the discharge and suction pipes are connected by a water recirculation circuit.

Улитка, отвод и барабан являются местными сопротивлениями, увеличивающими продолжительность обработки воды в водном кольце между выступами и впадинами ротора и корпуса, а следовательно, степень дезинтеграции. Плоская спираль и винтовая канавка на стенке отвода увеличивает взаимное смещение слоев воды друг относительно друга и трение воды о стенки улитки и отвода, т.е. возникает фрикционный нагрев воды в дополнение к нагреву воды за счет трансформации напоров в кольцевом канале, т.е. гидроударная дезинтеграция дополняется тепловой - плазмолизом. The cochlea, tap and drum are local resistances that increase the duration of water treatment in the water ring between the protrusions and troughs of the rotor and the housing, and therefore the degree of disintegration. A flat spiral and a helical groove on the wall of the branch increases the mutual displacement of the water layers relative to each other and the friction of the water against the walls of the cochlea and the branch, i.e. frictional water heating occurs in addition to water heating due to the transformation of pressure in the annular channel, i.e. hydroshock disintegration is supplemented by thermal - plasmolysis.

На фиг. 1 схематически показан продольный разрез дезинтегратора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - узел II на фиг. 1. In FIG. 1 schematically shows a longitudinal section of a disintegrator; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - node I in FIG. 1; in FIG. 4 - node II in FIG. 1.

Дезинтегратор содержит корпус 1 со всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, размещенный по оси корпуса 1 ротор 4 с продольными выступами 5 и впадинами 6, взаимодействующими через водное кольцо 8 с продольными выступами м впадинами 9 и 10 корпуса 1. Нагнетательный патрубок 3 сообщен с раструбом 11 улитки 12, а суженная часть 13 улитки 12 с отводом 13, перпенджкулярным к плоскости улитки 12, во внутренней полости отвода 13 размещена плоская спираль 14, одним концом входящая в полость улитки 12, а другим в полость барабана 15, выполненного с диаметром, превышающим диаметр отвода 13, а барабан 15 сообщен отводом 16, состыкованным со стенкой 17 барабана 15 выше его оси, с системой водяного отопления /на чертеже не показана/. Внутренняя поверхность стенки отвода 13 улитки 12 выполнена с винтовыми канавками 18, а нагнетательный 3 и всасывающий 2 патрубки сообщены контуром 19 рециркуляции воды через патрубки 20 и 21. Барабан 15 выполнен со спускным вентилем 22 отвода шлама из системы отопления. The disintegrator comprises a housing 1 with a suction 2 and discharge 3 nozzles, a rotor 4 located along the axis of the housing 1 with longitudinal protrusions 5 and depressions 6 interacting through a water ring 8 with longitudinal protrusions and depressions 9 and 10 of the housing 1. The discharge nozzle 3 communicates with the socket 11 of the cochlea 12, and the narrowed part 13 of the cochlea 12 with a tap 13 perpendicular to the plane of the cochlea 12, a flat spiral 14 is placed in the inner cavity of the tap 13, one end of which enters the cavity of the cochlea 12, and the other into the cavity of the drum 15 made with a diameter exceeding ayuschim diameter outlet 13 and the drum 15 communicates tap 16, docked with the wall 17 of the drum 15 above its axis, with water heating / not shown /. The inner surface of the wall of the outlet 13 of the cochlea 12 is made with helical grooves 18, and the injection 3 and the suction 2 nozzles are communicated by the water recirculation circuit 19 through the nozzles 20 and 21. The drum 15 is made with a drain valve 22 for removing sludge from the heating system.

Дезинтегратор в системе локального водяного отопления здания и сооружений работает следующим образом. The disintegrator in the system of local water heating of a building and structures works as follows.

Скорость перемещения воды в системе водяного отопления составляет 5-10 м/с, такая же скорость на выходе во всасывающий патрубок 2 корпуса 1. При вращении ротора 4 скорость воды, сходящей из впадин, составляет 60-80 м/с. Порции воды в виде жидкостных поршней воздействуют на водяное кольцо 8 между ротором 4 и корпусом, постепенно увеличивая скорость вращения на пути к нагнетательному патрубку 3 под воздействием выступов 5. При выходе воды из впадины 6 в ней возникает разрежение и во впадину 6 из водного кольца 8 засасывают новые порции воды, но с более высоким статическим напором. При выбросе воды из впадины 6 скоростной напор в водном кольце частично переходит в статический. Такие переходы совершаются многократно за время перемещения воды от всасывающего патрубка 2 к нагнетательному 3. При каждом выбросе воды и заполнении впадины 6 статический напор возрастает от предыдущей впадины 6 к последующей. При многократных переходах статического напора в скоростной часть энергии напоров переходит в тепловую и вода нагревается. При выбросе воды из впадины 6 в ней возникает разрежение и из воды выделяются пузырьки пара. При ударе о выступы и впадины 9 и 10 корпуса 1, при более низкой его температуре в сравнении с температурой ротора 4 пар в пузырьках конденсируется, а объем конденсата в тысячу раз меньше объема пара, и во впадинах 10 корпуса 1 возникают пустоты, которые заполняют гидравлическими ударами порции воды, сходящие из впадин 6. Центрами конденсации являются включения, например железобактерии, и гидравлическими ударами оболочки разрушаются и осуществляется дезинтеграция. Для повышения эффекта дезинтеграции часть нагретой воды из патрубка 20 по контуру рециркуляции переходит в патрубок 21, а из него в водное кольцо 8, т.е. гидроударная дезинтеграция сопровождается тепловой - плазмолизом. За счет повышения температуры воды в водном кольце 8 уменьшается толщина слоя воды во впадинах 10 корпуса 1, снижается водная амортизация и повышается жесткость удара на бактерии в центрах конденсации. При выходе из нагнетательного патрубка 3 вода поступает в раструб 11 улитки 12 и приобретает вращательное движение в его суженной части. За счет трения между слоями жидкости и между жидкостью и стенкой температура повышается. При высокой скорости вода в виде воронки входит в перпендикулярный к плоскости улитки отвод 13, в котором размещена плоская спираль 14, преобразующая поступательное перемещение воды во вращательное. Вращению воды способствуют винтовые канавки 18, сокращающие до минимума продлольное перемещение воды. Вращающийся поток воды поступает в барабан 15 с отделением под действием центробежной силы находящихся в воде включений /окалина, продукты коррозии, фрагменты микроорганизмов/, которые периодически выводят из системы отопления по вентилю 22. Выходу включений из барабана 15 препятствует размещению отвода 16 в стенке 17 выше оси. Комфортные температурные условия в помещениях поддерживаются отключением дезинтегратора. The speed of movement of water in the water heating system is 5-10 m / s, the same speed at the outlet to the suction pipe 2 of the housing 1. When the rotor 4 rotates, the speed of the water coming out of the troughs is 60-80 m / s. Portions of water in the form of liquid pistons act on the water ring 8 between the rotor 4 and the housing, gradually increasing the speed of rotation on the way to the discharge pipe 3 under the influence of the protrusions 5. When water exits from the cavity 6, a vacuum appears in it and into the cavity 6 from the water ring 8 suck in new portions of water, but with a higher static pressure. When the water is ejected from the cavity 6, the pressure head in the water ring partially passes into the static one. Such transitions occur many times during the movement of water from the suction pipe 2 to the discharge 3. With each discharge of water and filling the cavity 6, the static pressure increases from the previous cavity 6 to the next. With repeated transitions of the static pressure to the high-speed part of the energy, the pressure goes into heat and the water heats up. When water is ejected from the cavity 6, a rarefaction occurs in it and steam bubbles are released from the water. When you hit the protrusions and depressions 9 and 10 of the housing 1, at a lower temperature compared to the temperature of the rotor 4, the vapor condenses in the bubbles, and the condensate volume is a thousand times smaller than the vapor volume, and voids appear in the depressions 10 of the housing 1, which are filled with hydraulic impacts of a portion of water coming from the depressions 6. Condensation centers are inclusions, for example, iron bacteria, and hydraulic impacts of the shell are destroyed and disintegration is carried out. To increase the effect of disintegration, part of the heated water from the pipe 20 along the recirculation circuit passes to the pipe 21, and from it to the water ring 8, i.e. hydroshock disintegration is accompanied by thermal - plasmolysis. Due to the increase in water temperature in the water ring 8, the thickness of the water layer in the depressions 10 of the housing 1 decreases, water depreciation decreases, and the stiffness of the impact on the bacteria in the condensation centers decreases. When leaving the discharge pipe 3, water enters the socket 11 of the cochlea 12 and acquires a rotational movement in its constricted part. Due to friction between the fluid layers and between the fluid and the wall, the temperature rises. At high speed, water in the form of a funnel enters the outlet 13 perpendicular to the plane of the cochlea, in which a flat spiral 14 is placed, which converts the translational movement of water into rotational. The rotation of the water is facilitated by helical grooves 18, which minimize the longitudinal movement of water. A rotating stream of water enters the drum 15 with separation under the action of the centrifugal force of the inclusions in the water (scale, corrosion products, fragments of microorganisms), which are periodically removed from the heating system through valve 22. The inclusion of exits from the drum 15 prevents the outlet 16 from being placed in the wall 17 above axis. Comfortable temperature conditions in the premises are supported by disabling the disintegrator.

Локальная система отопления позволяет поддерживать температуру воздуха в зависимости от изменения температуры наружного воздуха по времени суток и во времена года. Устраняются потери тепла в трассах от ТЭЦ к потребителю тепла. Устраняются эксплуатационные издержки на трассах ТЭЦ, устраняются нарушения подачи тепла при порывах трасс. В локальных системах отопления дезинтегратор работает в режимах насоса и теплогенератора, что сокращает расход энергии. Дезинтеграция микроорганизмов, в том числе железобактерий, устраняет биологическое обрастание внутренней поверхности трубопроводов и теплообменников, что, с одной стороны, сокращает расход энергии на перемещение воды, с другой - повышает эксплуатационный ресурс системы отопления. Вывод взвесей устраняет эрозию деталей дезинтегратора и продлевает его межремонтный период. Гидроударная обработка воды способствует выделению из воды воздуха и замедляет коррозионные процессы в системе отопления. Локальная система может включать не только отдельные здания, но и элементы зданий, что существенно сокращает расходы. The local heating system allows you to maintain air temperature depending on changes in the temperature of the outdoor air during the time of day and during the seasons. Heat losses are eliminated in the routes from the thermal power station to the heat consumer. Eliminated operating costs on the routes of the CHP plant, eliminated violations of heat supply during gusts of routes. In local heating systems, the disintegrator operates in the pump and heat generator modes, which reduces energy consumption. The disintegration of microorganisms, including iron bacteria, eliminates biological fouling of the inner surface of pipelines and heat exchangers, which, on the one hand, reduces energy consumption for moving water, and on the other hand, increases the operating life of the heating system. The withdrawal of suspensions eliminates the erosion of the parts of the disintegrator and prolongs its overhaul period. Water hammer water treatment contributes to the release of air from the water and slows down the corrosion processes in the heating system. The local system can include not only individual buildings, but also elements of buildings, which significantly reduces costs.

Claims

A disintegrator comprising a housing with suction and discharge nozzles, a rotor with longitudinal protrusions and troughs interacting through the water ring with the protrusions and troughs of the housing, and a disintegration amplifier, characterized in that the discharge nozzle is in communication with the bell of the cochlea and the narrowed part of the cochlea - with a tap perpendicular to the plane of the cochlea, while a flat spiral is placed in the inner cavity of the tap, one end of which enters the cavity of the cochlea, and the other end into the cavity of the drum made with a diameter exceeding the diameter of the outlet, and the drum is connected by an outlet connected to the drum wall above its axis with a water heating system, the inner surface of the wall of the snail outlet is made with helical grooves, and the discharge and suction nozzles are communicated by a water recirculation circuit.