RU35111U1 - Бактерицидный аппарат для обеззараживания воды - Google Patents

Description

2003124533

200312S33

Бактерицидный аипарат для обеззараживания воды

Заявляемое техническое решение относится к области водоподготовки, а точнее - к бактерицидным аппаратам для обеззараживания воды ультрафиолетовыми (УФ) лучами и предназначено, преимущественно, для использования на автономных обитаемых объектах, например, на подводных лодках.

Известен фильтр для осветления и обеззараживания жидкостей (1), состоящий из цилиндрического корпуса и размещенных в его полости фильтрующих патронов и бактерицидных ламп ультрафиолетового излучения. Недостатками устройства являются громоздкость конструкции и неудовлетворительные виброшумовые характеристики (ВШХ), обусловленные жесткостью конструкции и отсутствием средств гашения вибрации.

МПКИ7С02Р1/32

Известен бактерицидный аппарат (2), в котором для усиления эффекта обеззараживания используются УФ-лз и совместно с озоном. Данное устройство также не содержит средств гашения вибрации и по ВШХ мало пригодно для подводных лодок.

Прототипом заявляемого технического решения выбран бактерицидный аппарат (3), в котором для усиления эффекта обеззараживания используется эжектор, установленный соосно с бактерицидной лампой УФ-излучения в цилиндрическом корпусе. Вакуумная полость эжектора соединена с воздушной полостью кварцевого чехла, в котором размещена УФ-лампа. Составные части эжектора - неподвижное сопло, камера смешения и диффузор - обеспечивают качественное смешение потока воды и озона, образуюпдегося из воздуха при горении УФ-лампы. Расположение патрубков для входа и выхода воды обеспечивает однопроходное ( без рециркуляции ) движение воды в корпусе аппарата. Недостатками прототипа являются :

-неудовлетворительные ВШХ, обусловленные работой эжектора,

-недостаточное качество очистки воды, что объясняется однопроходным ( без рециркуляции ) потоком воды вдоль УФ-лампы и отсутствием средств фильтрации воды,

-громоздкость конструкции, обусловленная использованием УФ-лампы на всю длину эжектора,

аппарата для чистки стеклянных поверхностей от механических отложений. Заявляемое техническое решение направлено на :

-улучшение ВШХ бактерицидного аппарата,

-повышение качества очистки воды,

-обеспечение самоочистки,

-обеспечение компактности устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что корпус аппарата выполнен в виде соосно расположенных и последовательно соединенных между собой двух секций, в первой из которых по ходу движения воды размещен упругодеформируемый микропористый патрон, а во второй - эжектор и УФ- лампа, причем, сопло эжектора выполнено «плавающим относительно оси эжектора и со стороны входа воды в сопло пристыковано к торцу патрона, который за счет своих упругих свойств гасит динамические нагрузки. УФ-лампа размещена одновременно в полости диффузора и в полости «воздушного колокола, предусмотренного в корпусе над выходным отверстием диффузора и заполненного озоном, а само выходное отверстие диффузора гидравлически соединено одновременно с входом в вакуумную полость эжектора и с выходным патрубком аппарата. Кроме того, конусная поверхность проточной части диффузора выполнена светоотражающей, например, зеркальной.

Фиг. 1 - Бактерицидный аппарат в разрезе,

Фиг. 2 - Плавающее сопло эжектора,

Фиг. 3 - Нерабочее (без протока воды) положение патрона.

Фиг. 4 - Рабочее (при протоке воды) положение патрона.

Фиг. 5 - Положение патрона при выключенном аппарате.

Бактерицидный аппарат представляет собой (фиг. 1) вертикальный цилиндрический корпус, выполненный в виде соосно соединенных между собой двух секций: нижней секции 1 с патрубком подвода воды 2 и верхней секции 3 с патрубком отвода воды 4. В нижней секции 1 с крышкой 5 размещен микропористый патрон 6, изготовленный с возможностью упругой деформации в осевом и радиальном направлениях. Патрон изготовлен, например, путем навивки тонких стальных нитей на дырчатый сердечник. В верхней секции 3 соосно с патроном 6 размещены: бактерицидная лампа УФ-излучения 7, защищенная кварцевым чехлом 8, и эжектор, состоящий из сопла 9, камеры смешения 10 и диффузора 11. Эжектор размещен в корпусе с кольцевым зазором 12, достаточным для прохода воды. Отверстия 13 в эжекторе служат для соединения пространства зазора 12с вакуумной полостью эжектора.

Сопло 9 выполнено «плавающим (фиг. 2), т.е. с возможностью осевого перемещения в направляющих корпуса эжектора. Герметичность между соплом и направляющими корпуса обеспечена уплотнительным кольцом 14.

в полости верхней секции предусмотрен «воздушный колокол 15, размещенный над выходным отверстием диффузора. Постоянное наличие воздуха в полости «колокола обеспечено тем, что выходной патрубок 4 расположен ниже уровня выходного отверстия диффузора, т.е. .

Кварцевый чехол 8 закреплен в крышке 16 с помош;ью колпака 17 и уплотнительной манжеты 18 и утоплен в полости диффузора на глубину Нз, определяемую по конструктивным соображениям. При этом УФ-лампа размеш;ена одновременно в полости «воздушного колокола и в полости диффузора 11, конусная поверхность которого выполнена светоотражаюпцей, например, зеркальной.

Электропитание на УФ-лампу подается по электрическому кабелю 19.

Верхняя и нижняя секции состыкованы между собой с помощью фланцевого соединения 20, 21.

Аппарат работает следующим образом (фиг.1...5). Исходная вода под напором подается в полость нижней секции 1 через патрубок 2, фильтруется в микропористом патроне 6 и поступает на вход в плавающее сопло 9. Из сопла струя воды поступает в проточную часть эжектора: сначала в камеру смешения 10, а затем - в диффузор 11, где под действием перекрестного света УФ-лз ей 22, обеззараживается. На выходе из диффузора 11 вода попадает в «воздушный колокол 15, где под действием УФ-лучей из воздуха генерируется озон, который в свою очередь, взаимодействует с водой и обеспечивает ее эффективное обеззараживание за счет синергидного эффекта. Далее вода по кольцевому зазору 12

поступает в зону расположения выходного патрубка 4, вблизи которого поток воды разделяется: часть потока через отверстия 13 засасывается в вакуумную полость эжектора, смешивается в камере смешения 10 с основным потоком воды и подвергается повторной обработке УФ-лучами и озоном, т.е. обеспечивается рециркуляция воды вокруг УФ-лампы. Другая часть потока через патрубок 4 непосредственно отводится на потребление.

При работе аппарата поступающая из сопла струя воды обуславливает появление (фиг.4) реактивной силы Р (эффект, подобный движущей силе в реактивном самолете). Сила Р переменная по величине : максимальная при пуске аппарата и гидравлических ударах, и минимальная при установившемся режиме. Сила Р воздействует на патрон 6 и за счет упругой деформации ЕЦ последнего, нейтрализуется. В исходное положение патрон возвращается под действием силы релаксации PI за счет упругих свойств патрона (фиг. 5). То есть патрон в данном случае работает как демпфер, гасящий динамические нагрузки.

При работе аппарата сопло и связанный с ним патрон совершают «плавающие возвратно-поступательные перемещения на величину Пз, благодаря чему с поверхности патрона стряхиваются осаждающиеся дисперсные загрязнения, т.е. реализуется эффект самоочищения патрона ( фиг. 4 и 5).

1.Улучшение ВШХ аппарата за счет гашения вибрационной энергии с помощью «плавающего сопла и упругой деформации микропористого патрона.

2.Повышение качества очистки воды за счет:

а)совместного действия на воду УФ-лучей и озона,

б)утилизации УФ-лучей, отраженных от зеркальной поверхности диффузора,

в)рециркуляции воды в эжекторе вокруг УФ-лампы,

г)осветления воды на микропористом патроне.

3.Самоочистку фильтрующего патрона.

4.Компактность аппарата - за счет рациональной компоновки.

1.А.с. J42 482178 «Фильтр для осветления и обеззараживания жидкостей, 1973 г., автор Веселов Ю.С,

2.А.с. № 1669869 «Бактерицидный аппарат для обработки воды, 1990 г., автор Веселов Ю.С.

3.А.с. JV2 1768520 «Бактерицидный аппарат, 1990г., автор Веселов Ю.С.

Источники информации:

Claims (2)

1. Бактерицидный аппарат для обеззараживания воды, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода и отвода воды, и коаксиально расположенные в его полости эжектор, состоящий из сопла, камеры смешения и диффузора, и бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения с защитным кварцевым чехлом, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде соосно расположенных и последовательно соединенных между собой двух секций, в первой из которых по ходу движения воды размещен упругодеформируемый микропористый патрон, а во второй - эжектор и бактерицидная лампа, причем сопло эжектора выполнено “плавающим” относительно оси эжектора и со стороны входа воды в сопло пристыковано к торцу патрона, при этом бактерицидная лампа размещена одновременно в полости диффузора и в полости “воздушного колокола”, предусмотренного в корпусе над выходным отверстием диффузора, которое гидравлически соединено одновременно с входом в вакуумную полость эжектора и с патрубком отвода воды.

2. Бактерицидный аппарат по п.1, отличающийся тем, что конусная поверхность проточной части диффузора выполнена светоотражающей, например зеркальной.