UA31483U - Двоконтурна установка для кавітаційного очищення, обеззаражування та опріснення води з виробленням надлишкової енергії - Google Patents

Description

Опис винаходу

Корисна модель належить до установок багатоступеневого термічного опріснення, в основі якого лежать 2 кавітаційне випаровування й конденсація та опріснення методом дистиляції, і може бути використана для опріснення солоних вод і морської води, що особливо важливо для всіх розвинених країн Заходу і Сходу, розташованих на узбережжях морів і океанів, в районах, які страждають від дефіциту прісної води, для промисловості та недостачі питної води для людей.

Відомі установки обробки, очистки й опріснення води представлені в патентах (|1-27| за участі 70 гідродинамічної та ультразвукової кавітації.

Проте кавітація в цих патентах відіграє другорядну допоміжну роль, а в установці, що заявляється, кавітація являється єдиним і основним процесом, як у проведенні очистки, обеззараження й опріснення води, так і у виробленні надлишкової теплової енергії та енергії обертального руху.

Основними ж процесами, задіяними в патентах (1-27), є такі: озонування, дія імпульсними електромагнітними 72 полями, опромінення ультрафіолетом, осадження солей, електрогідравлічний удар, центрифугування, іонізація імпульсно--астотним електромагнітним полем з наносекундною тривалістю імпульсів. Кавітація використовується для розщеплення молекул і міжмолекулярних зв'язків на резонансній частоті та для видалення солей. Термічна дія кавітації і кавітаційне випаровування зовсім не використовується. В цьому суттєво-відмінні ознаки, які відрізняють патенти (1-27) від того, що заявляється.

В реакторі І45)| перед кавітатором, за яким виникає каверна, встановлено переривник потоку у вигляді заслонки з отворами, що обертається. Цей переривник потоку створює пульсації, що зумовлюють розпад каверн на дрібні кавітаційні пузирі Ця розробка використана в тракті опріснювача, пульсації створюються перфорованими кільцями, запресованими на робочому колесі та в корпусі насосу.

Гідравлічні пульсації, крім подрібнення каверн і резонансу з осциляціями кавітаційних пузирів, створюють пульсаційний ефект компенсації гідравлічних опорів. Цей ефект установлений І.М. Федоткіним, підтверджений (73 експериментально, доведений теоретично й опублікований у роботах (36-40).

В реакторі (46) потік обтікає конічний кавітатор, який має радіальні канали з центральним входом, спрямованим назустріч потоку, і виходом у зазор між кавітатором і корпусом. Такий пристрій утворює вихорі за рахунок вдування рідини в зазор, зароджує дрібні пузирі, а гостра зубчата кромка на краю кавітатора розпилює с рідину на границі каверни. Вдув рідини в пограничний шар на кавітаторі пришвидшує потік у зазорі й (Фо інтенсифікує кавітацію, ініціює утворення більш довгої каверни, збільшує інтенсивність тепло-масопереносу на границі з каверною |40, 411. ч

Ця розробка використана в патенті в ступенях кавітаційного випаровування, а саме - в конструкції «- пароутворюючого кавітатора. 3о В патенті (49) запропоновано кавітатор із передкавітатором, з'єднані між собою трубкою, один кінець якої со відкривається на кінці передкавітатора, що стоїть за кавітатором по ходу потоку, а другий кінець сполучено з радіальними каналами в тілі кавітатора, які виходять у зазор між кавітатором і корпусом з нахилом у бік руху рідини. Ця розробка використана для калібрування кавітаційних пузирів перед камерами схлопування. «

В реакторі БО) конічний кавітатор з вершиною, спрямованою назустріч потоку, розміщено всередині камери, стінки якої виконано у формі конічної поверхні. Кавітатор встановлено на штанзі з можливістю повздовжнього т с пересування, яким досягається зміна ступеню загромадження потоку та регулювання довжини утвореної з» каверни. В роботі 40) розроблено підпружинений кавітатор, який сам регулює ступінь загромадження. Ця розробка використана в патенті як варіант кавітаторів, розміщених на вході в трубки конденсаторів.

В реакторі І47| використано Сегнерове колесо. Ця розробка створена за участю заявника і використана в генераторі обертового руху установки опріснення. со Генератор обертального руху, відповідно до вирішення поставленої задачі максимального зменшення - енерговитрат, використано для повернення обертової енергії, затраченої електромотором насосу солоної води, і повної регенерації кінетичної енергії потоку. пи Найближчим аналогом генератора обертального руху є двигун Р. Клема, описаний в роботах (48, 51, 521, бо 20 який розвивав потужність З5ОкК.с., споживаючи лише З30 літрів рослинної мастила на 150000Окм пробігу автомобіля. бо» Спільною ознакою даного патенту з двигуном Р. Клема є конічна форма ротора і наявність сопел

Сегнерового колеса, як у |47)|.

Відмінними від двигуна Р. Клема є такі ознаки: 29 - Наявність зубчатого вінця (статора), який оточує ротор генератора обертального руху на рівні виходу с струменів рідини з Сегнерових сопел ротора; - Зубці спрофільовано таким чином, щоб удар струменя, який виходить із сопла, зустрічався поверхнею зубця, повернутою до струменя, завжди під прямим кутом, а другий бік зубця - спрямовувався в напрямку струменя; 60 - Кути нахилу гвинтових лопастей всередині конічного ротора змінюються від 40-452 до горизонтальної поверхні на вході у вузьку частину ротора до 10-122 на виході лопастей у циліндричну камеру, а вся гвинтова лінія лопастей будується за формулою

Іф отакі ! б5 , й , й поши , й де Ф - змінний по висоті ротора кут нахилу лопастей до горизонту, п - постійний крок гвинта, О - змінний по висоті діаметр конічного барабану, Адтаки-2--119 - кут атаки. - Вакуумування паро-газового простору генератора, куди витікають реактивні струмені; - На з'єднаній зі входом генератора всмоктуючій воронці встановлено трубу, за допомогою якої відбувається підсос паро-газу з парового простору генератора в ротор для інтенсифікації кавітації всередині ротора.

Відомий апарат дистиляції морських і солоних вод, що складається з послідовно розміщених ступенів випаровування, виконаних у вигляді вихрових камер, кожна з яких оздоблена тангенціальними патрубками для подачі та відводу рідини, що випаровується (281.

Відомий також пристрій для дистиляції рідини у вигляді каскаду трубок Вентурі, розміщених у горловинах 70 сопел (29).

В цих апаратах (28, 29| можливе виникнення кавітації, проте в патентах про це не згадується, а спільних конструктивних ознак із установкою, що заявляється, вони не мають.

Недоліком таких апаратів являється відсутність регенерації теплової, механічної та електричної енергії та зумовлені цим високі енергетичні витрати, а також висока собівартість дистиляту.

Найбільш близькими до установки, що заявляється, являються багатоступеневі дистиляційні установки, засновані на використанні гідродинамічної кавітації ІЗО, 31, 321.

Означені установки мають такі спільні з установкою, що заявляється, ознаки: вздовж тракту солоної води послідовно розміщені камери кавітаційного випарювання, сполучені за допомогою дифузорів і конфузорів з конденсаторами пари каверн, розміщеними між камерами випарювання і підключеними до цих камер за допомогою паровідводних труб, причому в камерах випарювання встановлені по осі кавітатори, до яких приєднано паровідводні труби (ЗОЇ.

В установці |ІЗ1, 32) використано конструкцію |ЗОЇ, доповнену гідротурбіною з електричним генератором на одному валу для використання кінетичної енергії потоку.

Ці а.с. СРСР |ЗО, 31, 321 розроблено за безпосередньої участі заявника патенту.

Недоліком цих установок являються високі витрати енергії на пароутворення, зумовлені відсутністю інтенсифікації процесу пароутворення в каверні, створенням тиску в тракті самим насосом, який при цьому З навантажується цим тиском і потребує більше енергії, а також високі енергетичні витрати як наслідок відсутності замкненого циклу безвідходного виробництва, ефективної інтенсифікації всіх процесів та не використанням ряду ефектів, на той час ще невідомих, у тому числі кавітаційно-теплогенераторного ефекту с зо Вироблення надлишкової теплової енергії ІЗ3, 34, 35| та ефекту самопідтримки гвинтового руху рідини в конічному роторі кавітацією, пульсаційного ефекту компенсації гідравлічного опору, установленого заявником со

ІЗЄ, 37, 38, 39), ефектів гідроударів |40, 41, 42, 43), що також установлені заявником патенту пізніше, ніж «г ним було розроблено конструкції (ЗО, 31, 321.

Основні задачі установки, що заявляється, - максимально знизити витрати енергії на виробництво знесоленої ж"

Зз5 ВОДИ, і не тільки знизити їх, а й одночасно з очисткою і опрісненням води виробляти надлишкову теплову с енергію та надлишкову енергію обертання для реалізації її на стороні, повністю окупивши витрати на опріснення, та збільшити прибутки від реалізації опрісненої води, виробленої теплової енергії і виробленої енергії обертання, перетвореної на електричну.

Поставлена задача вирішується реалізацією цілого ряду ефектів, встановлених заявником, і розробок, « 70 виконаних ним, (6 пунктів), а саме: -о с 1. Кавітаційний теплогенераторний ефект вироблення надлишкової теплової енергії понад затраченої. й В основі теплогенераторного ефекту лежить відкриття І.М. Федоткіна ІЗЗ, 34, З5| джерела надлишкової «» енергії, що утворюється при схлопуванні (колапсі) кавітаційних пузирів.

Це відкриття пояснює і обгрунтовує виникнення надлишкової енергії при кавітації - математично установлений ефект, доведений машинним експериментом |33, 34, 35); на завершальній стадії схлопування з (колапсу) кавітаційних пузирів радіальна швидкість змикання сферичної оболонки пухирця досягає швидкості світла, і вся приєднана маса рідини, втягнутої в радіальний рух оболонкою пухирця, перетворюється в енергію - за формулою Альберта Ейнштейна: їх Есте?, со 50 де те їат ву - приєднана маса рідини, ху-1,5 - коефіцієнт приєднаної маси, а с-3.108м/с - швидкість се» світла.

Зрозуміло, що ця енергія еманації речовини - перетворення речовини в енергію - лежить поза законом збереження енергії, і тому закон збереження енергії не порушується, його дія на перетворення матерії в енергію не порушується. Діє інший закон збереження, установлений І.М. Федоткіним 141, 431, - трьохкомпонентний закон збереження енергії, матерії та інформації, при якому, як доведено в (41), кожна з с компонент при певних умовах може перетворюватись у будь-яку з двох інших.

Для забезпечення теплогенераторного ефекту отримання надлишкової теплової енергії повинні виконуватись три основні умови: бо 1) Забезпечення радіального руху оболонки пухирця при схлопуванні без вивертання її в тор з утворенням кумулятивної струминки, яка розмиває точкову енергію схлопування: мох ЯК - способи забезпечення цієї іх умови розглянуто в роботі (40). В патенті використано піддув рідини в пограншар на кавітаторі, пульсації, калібрування кавітаційних пузирів (40) і щілинну кавітацію в насосі в зазорі між рухомим і нерухомим бо перфорованими кільцями, запресованими на робочому колесі та в корпусі відцентрового насосу; 2) Важливо варіювати частоту пульсацій і коливань у рідині по максимуму кавітаційного нагріву: Япульс-їпух 7 для досягнення резонансу між частотою пульсацій рідини та частотою осциляцій об'єму кавітаційних пузирів; 3) Збільшення тиску в зонах схлопування без навантаження тиском насосу.

Практично поставлена задача вирішується тим, що двоконтурна установка для кавітаційного очищення, обеззаражування та опріснення води з виробленням надлишкової енергії містить горизонтальні послідовно розміщені камери кавітаційного опріснення, сполучені з ними за допомогою дифузорів конденсатори пари каверн, підключені за допомогою паровідвідних труб до камер випаровування, на виході потоку солоної води встановлено гідротурбіну, згідно з корисною моделлю, гідротурбіна сполучена валом з насосом, який створює циркуляційний контур робочої рідини (наприклад, мастила), насос гідротурбіни з'єднано з теплообмінником, 7/0 Включеним у контур солоної води після каскаду теплообмінників конденсату пари каверн перед опріснювачем, теплообмінник контуру мастила з'єднано через ультразвуковий фільтр безперервної дії з всмоктуючим патрубком ротора генератора обертального руху, а рідинний простір генератора замкнено на всмоктуючий патрубок насоса мастила, при цьому вал генератора обертального руху сполучено муфтою з валом насоса солоної води, а останній - через муфту з валом електромотора, циркуляція солоної води створюється насосом 7/5 солоної води, всмоктуючий патрубок якого сполучено з джерелом солоної води, а нагнітальний - з каскадом теплообмінників конденсату пари каверн, а ці теплообмінники з'єднано з теплообмінником контуру циркуляції мастила, до якого підключено багатоступеневий кавітаційний опріснювач, з'єднаний зі входом на гідротурбіну, яку сполучено з трубопроводом зливу солоної води (ропи) з установки, а камери схлопування кавітаційних пухирців виділено в окрему лінію, розміщену після лінії теплообмінників конденсату пари каверн перед опріснювачем по ходу потоку солоної води. 2. Поставлена задача вирішується створенням надлишкової енергії обертального руху і перетворенням Її в електричну. Це стає можливим на основі відкриття заявником ефекту самопідтримки гвинтового обертального руху рідини в конічному роторі генерацією кавітації в роторі, залученням реактивної енергії струменів, створенням надзвукового потоку в витікаючих реактивних паро-рідинних струменях.

З. Для вирішення поставленої задачі до процесу опріснення залучаються ефекти, які дозволяють значно знизити витрати енергії на опріснення. Це, крім вказаних, пульсаційний ефект компенсації гідравлічних опорів, - теоретично і експериментально доведений заявником у роботах ІЗ6-43), й ефект гідроударів, також розроблений заявником і опублікований у роботах |З33, 34, 35, 40, А1, 42, 43). 4. Вирішення поставленої задачі забезпечується окремими розробками заявника: со зо - збільшення пароутворення в кавернах шляхом вакуумування всієї пароконденсатної системи |401; - піддувом рідини в пограншар на поверхні кавітатора |401; со - пульсаціями потоку, що сприяють подрібненню кавітаційних пузирів і зниженню втрат напору на подолання «У гідравлічного опору (36-43); - калібруванням кавітаційних пузирів у радіальних каналах тіла кавітатора при відсосі пари з каверн у ч- разі використання кавітатора і передкавітатора |44); с - розпилом рідини в пограншар на каверні та збільшення цим самим поверхні пароутворення в каверні; - пульсаціями реактивних струменів при ударі по зубцях статора в генераторі обертового руху. 5. Вирішення поставленої задачі досягається використанням генератора обертального руху, який працює в своєму контурі циркуляції мастила, а його вал з'єднано з валом насосу солоної води, що суттєво зменшує «

Витрати енергії електромотором на обертання насосу солоної води. з с 6. Суттєво збільшується пароутворення в кавернах запровадженням вакуумування парового тракту, при цьому збільшуються і реактивні сили струменів у генераторі обертального руху вакуумуванням парового з простору генератора, куди витікають струмені Сегнерових сопел.

Створення такої установки обгрунтовується наступним чином. Розрахунки кількості енергії, яка виділяється при схлопуванні кавітаційних пузирів за формулою, приведеною в роботі |З5):

КІ со 1-х са вес) учені) - по 2 З одержаної з формул: те Т-2ПРА2ВЗ, со 50 1 ц- дв | ке) НЕ с» 3 т-11 Е показують енергетичну перевагу мастила перед водою.

В наведених формулах: ве ї7-, щи і - швидкість звуку в рідині, ків оо - число Вебера, Ко - т Ро Ре с початковий радіус кавітаційного пухирця, К - його поточний радіус, с - поверхневий натяг рідини, у - показник адіабати або політропи, р - густина рідини, Р», Р - тиск газу в порожнині та тиск у рідині відповідно.

Проведені розрахунки енергетичної ефективності води й мастила при кавітації дають такі результати: 60 9 ке 1юфвиф| вро 0 реивівтную сс см сек е вв

Перевага енергетичної ефективності мастила над водою безперечна!

Тому має сенс створення двоконтурної установки для опріснення води, в якій енергія обертання та теплова енергія вироблялися б у циркуляційному контурі, який включав би генератор обертового руху й теплообмінник і Заповнювався б мастилом, а опріснення велося б в окремому тракті, сполученому з контуром за допомогою теплообмінника.

Створення двоконтурної установки для опріснення води з виділенням замкненого циркуляційного контуру, який був би відокремлений від потоку солоної води, дає можливість в якості робочої рідини застосовувати в цьому контурі не тільки мастило, а й розчини та рідини, здатні створювати екзотермічні реакції і ядерні 70 реакції холодного ядерного синтезу. До таких рідин належать: дейтерієва вода, розчини з оксидом літію, розплави літію, сплав Вуда, розчини з хімічними речовинами, в яких відбуваються екзотермічні реакції.

Оскільки генератор обертального руху виробляє і теплову енергію, в його циркуляційному контурі включено й зовнішній теплообмінник, сполучений із трактом солоної води, то збільшення виробництва тепла від дії властивостей робочої рідини принесе додаткову ефективність усій установці.

Протікання кавітаційних процесів у роторі, соплах і зубцях статора забезпечує виникнення теплогенераторного ефекту вироблення надлишкової теплової енергії.

На Фіг.1 представлена загальна схема установки. Її особливостями є: 1) створення окремого замкненого контуру циркуляції для генератора обертового руху, який може бути заповнений будь-яким розчином або речовиною, наприклад, мастилом, газойлем, дейтерієвою водою, розчином оксиду літію, сплавом Вуда

Чкплавлення 78022) тощо; 2) виділення камер схлопування в окремий каскад з гірляндою кавітаторів, які калібрують кавітаційні пузирі по оптимальним розмірам, набором мультипульсаторів з різною фазою пульсацій вздовж тракту, причому весь каскад камер схлопування включається безпосередньо перед кавітаційним оприскувачем, а всередині камер встановлюються електроди-кавітатори для зарядження кавітаційних пузирів електростатичним полем напругою, більшою 1ТОКВ; 3) генератор обертового руху посажено на один вал (через

Муфту) з насосом подачі солоної води і з електромотором цього насосу та встановлено конструктивні і режимні параметри його, які забезпечують максимальне повернення обертової енергії: конічний ротор з гвинтовими З лопатками, який генерує рушійну силу Коріоліса та створює відцентрову кавітацію, реактивні сопла Сегнерового колеса, які створюють реактивну силу обертання, зворотні струмені від зубців статора, затоплені струмені від виходів із гвинтових каналів тощо. с

На Фіг.2 наведено варіант деталі Сегнерового колеса з соплами і зубчатим вінцем ротора для створення зворотних реактивних струменів. со

На Фіг.3 зображено варіант компоновки: камера схлопування розміщена після конденсатора, в трубках «г конденсатора встановлено калібрувальні кавітатори з передкавітаторами для отримання кавітаційних пузирів оптимальних розмірів і забезпечення цим здійснення теплогенераторного ефекту. ч-

На Фіг.4 показано другий варіант компоновки: камера схлопування розміщена перед конденсатором, у со трубках конденсатора встановлено кавітатори на хрестовині з відбором пари з каверн безпосередньо в паровий простір конденсатора, цим забезпечується виграш у теплоті пароутворення і конденсації.

На Фіг.5 представлено третій варіант компоновки: камери схлопування розміщено перед і позаду конденсатора пари каверн. «

На Фіг.6 зображено пароутворюючий кавітатор з зубчатим вінцем на краю, радіальними каналами, з'єднаними -о с з центральною трубкою з раструбок, спрямованими назустріч потоку. й На Фіг.7 - другий варіант пароутворюючого кавітатора у вигляді сопел з відбором пари з пристінних каверн. «» На Фіг.8 наведено калібрувальний кавітатор для створення кавітаційних пузирів оптимальних розмірів.

На Фіг.9 показано кавітатор на хрестовині з відбором пари через центральну трубку і хрестовину.

Двоконтурна установка для кавітаційного очищення, обеззараження та опріснення води (Фіг.1) складається з з насосу 1, вал якого 2 муфтою сполучено з одного боку з валом З електромотора 4, а з другого - з валом 5 генератора обертового руху 6, всмоктуючий патрубок 7 насоса 1 з'єднано з джерелом води, що очищується, або - солоної води трубопроводом 8, а нагнітальний патрубок 9 насоса 1 сполучено трубопроводом 10 з каскадом їх теплообмінників конденсату пари каверн 11, каскад теплообмінників 11 з'єднано трубопроводом 12 з 5р теплообмінником 13 генератора обертового руху 6, а теплообмінник 13 сполучено трубопроводом 14 з каскадом со камер схлопування 15, з'єднаних між собою патрубками 16, в яких розміщено калібрувальні кавітатори 17 для сю» калібрування кавітаційних пузирів до оптимальних розмірів, каскад камер схлопування 15 з'єднано трубопроводом 18 з опріснювачем-дистилятором 19, опріснювач 19 сполучено трубопроводом 20 з водяною турбіною 21, вал якої з'єднано з валом насоса 22 замкненого циркуляційного контуру генератора обертового руху 6, всмоктуючий патрубок 23 насоса 22 приєднано до днища резервуара 24 генератора 6 трубопроводом 25, рідинний простір 26 резервуара 24 заповнюється рідиною циркуляційного контуру генератора 6 до рівня, який с покриває всмоктуючий патрубок ротора 27 генератора, цей рівень фіксується показником рівня 28, паровий простір 29 резервуара 24 з'єднано трубопроводом 30 із камерою змішування 31 паро-рідинного ежектора 32, а сопло 33 ежектора 32 сполучається трубопроводом 34 з нагнітальним штуцером насоса 9, вихідний патрубок 35 бо ежектора 32 приєднано трубопроводом З6 зі входом до каскаду камер схлопування 15, до камери змішування ежектора 32 підведено також вакуумний трубопровід 37 від конденсаторів 38 пари каверн і трубопровід 39 від збірника конденсату 40 та вакуумний трубопровід 30 від парового простору 29 резервуара 24 генератора 6, з водяної турбіни 21 по трубопроводу 41 концентрована ропа виходить з установки.

Опріснювач 19 містить у собі вхідний кавітатор 42 пароутворюючого типу (Фіг.б), який з'єднано б5 паровідвідним трубопроводом 43 з конденсатором першої ступені З8, далі вздовж тракту солоної води розміщено першу камеру кавітаційного випаровування 44 зі співвісно встановленим у ній пароутворюючим кавітатором 45, а за нею конденсатор 1-ої ступені З8, і далі вздовж тракту чергуються камери випаровування

П-ої ступені 45 з кавітатором 46, конденсатор І! ступені з'єднаний паровідвідним трубопроводом 47 з кавітатором 45 | ступені випаровування 44, камера випаровування 48 І ступені з кавітатором 49 з'єднана паропроводом 50 з конденсатором пари 38 ІМ ступені і т.д. до 24-х ступенів, кожна ступінь випаровування сполучається з конденсатором пари наступної ступені або через одну-дві ступені залежно від інтенсивності пароутворення й пов'язаного з ним охолодження потоку солоної води. Кожен конденсатор 38 пари каверн має відтяжку до вакуумного трубопроводу 37 і сполучається зі своїм конвективним теплообмінником 11 конденсату пари каверн (дистиляту). Кожен теплообмінник 11 з'єднано зі збірником дистиляту 40. 70 Каскад камер схлопування 15 має патрубки 16, в яких розміщено калібруючі кавітатори 17, які створюють кавітаційні пузирі оптимальних розмірів. В кожній камері схлопування співвісно розміщено кавітатор-електрод 51, поверхня якого покрита електроізоляційним матеріалом, а на його сердечник подається високочастотний потенціал напругою понад (-ТОКВ) і частотою до 1ОМГц від ВЧ-генератора 52. До кожної камери схлопування приєднано мультипульсатори 53, частота і фаза коливань якого регулюється по максимуму температури /5 Нагрівання потоку солоної води і по мінімуму перепаду тиску на всьому каскаді камер схлопування 15, частота орієнтовно становить до 4КГЦ, а зсув фаз коливань - до л/2. Мультипульсатори можуть бути виконані вібраційно-електромагнітні або магніто-стрикційні (ультразвукові). Корпуси кожної камери схлопування заземлено.

Генератор обертового руху 6 має ротор 27 конічної форми з конусністю більше 152, кінець ротора меншого діаметру занурено у всмоктуючий патрубок 54, в якому розміщено гвинтові лопатки зі змінним кутом нахилу до горизонтальної площини - 40-452 у нижній звуженій частині та 10-122 у верхній розширеній частині. Верхня частина конічного ротора приєднана до циліндричної камери 55, на периферії якої розміщено сопла 56 з загнутими проти напрямку обертання кінцями, що утворюють Сегнерове колесо (Фіг.2). Сопла 56 охоплено зубчатим вінцем 57 з зазором більшим за 1мм. Зубці вінця (статора) спрофільовано таким чином, щоб обернена до сопла поверхня зубця була завжди (при будь-якому куті повороту ротора) перпендикулярна до осьової лінії сопла, а суміжні поверхні зубців спрямовуються в напрямку осьової лінії сопла. Сопла 56 розміщуються так, щоб не) осьова лінія сопла створювала кут 10-1292 з дотичною до кола розміщення сопел. Гвинтові лопатки конічного ротора 27 профілюються з кутом нахилу до горизонтальної площини, який визначається за формулою: зо Ф - ВІСІ 1 ногах ' кі (ге) причому ре з

М акр чи: де Пп - постійний крок гвинтової лінії, О - змінний по висоті локальний діаметр конусного ротора, ме АСО- с аб хо осьова складова швидкості рідини в роторі, О - витратна продуктивність насоса, Мокр-лОп - окружна складова швидкості рідини в роторі, п - число обертів ротора за сек, Аді-2-119 - кут атаки. «

Циркуляційний контур генератора б такий: резервуар 24 генератора 6 - трубопровід 25 - всмоктуючий ; МИ я. - - патрубок 23 насоса 22 - трубопровід 58 - теплообмінний 13 - ультразвуковий фільтр 59 - всмоктуючий патрубок с 54 генератора 6 - рідинний простір 26 резервуару 24. :з» Цей замкнений контур можна скоротити за допомогою байпасного (обвідного) трубопроводу 60 з вентилем, який безпосередньо з'єднає всмоктуючий патрубок 54 з рідинним простором 26 резервуару 24. Насос 22 при

Чому виключається з циркуляції, і вона відбувається за рахунок самозасмоктування рідини ротором, яке зумовлене вакуумом, що створюється в роторі віддентровою кавітацією. При цьому генератор працює в режимі о самообертання і компенсує витрати енергії насосом 9. - Водяна турбіна в режимі самообертання генератора б може працювати на електрогенератор (на Фіг.1 не показаний). в» 50 Джерела інформації: (о е| 1. Патент США Мо2004136101, 2006.05.20 / Способ и устройство для очистки водь. 2. Патент РФ Мо2272791, 2006.03.27 / Способ и устройство для обработки водь. с» 3. Патент США Мо2004126634, 2006.02.27 / Способ и устройство для обработки водьі и установка для его осуществления. 5 4. Патент США Мо2004106751, 2005.08.27 / Способ обеззараживания водь. 5. Патент РФ Мо2259953, 2005.09.10 / Способ и устройство для очистки сточньх вод. с 6. Патент США Мо2003127491, 2005.06.27 / Способ и устройство для очистки сточньх вод. 7. Патент США Мо2004111006, 2005.05.10 / Способ и устройство для обработки сточной водьі осадка и органических субстратов. во 8. Патент США Мо2003116385, 2004.12.20 / Кавитационньй активатор проточньїх сред. 9. Патент РФ Мо2240984, 2004.11.27 / Способ и устройство для обработки водь и водньїх растворов. 10. Патент США Мо2002119764, 2004.01.27 / Способ и устройство для безреагентной очистки стоков. 11. Патент РФ Мо2214972, 2003.10.27 / Способ и устройство для очистки водь. 12. Патент РФ Мо2214969, 2003.10.27 / Способ очистки водь и устройство для его осуществления. в5 13. Патент РФ Мо2209772, 2003.08.10 / Способ обеззараживания водь! синергетическим воздействием. 14. Патент США Мо2001112045, 2003.06.20 / Способ обеззараживания водь!ї синергетическим воздействием.

15. Патент США Мо2001117271, 2003.05.27 / Ультразвуковой диспергатор проточного типа. 16. Патент США Мо2001113573, 2003.05.20 / Способ для ускорения биодеградации нефтесодержащей водь и устройство для его осуществления. 17. Патент США Мо97118861, 1999.01.27 / Способ очистки стоков и устройство для его осуществления. 18. Патент РФ Мо2116264, 1998.07.27 / Способ очистки стоков и устройство для его осуществления. 19. Патент РФ Мо2104964, 1998.02.20 / Способ и устройство для обработки водь. 20. Патент РФ Мо2086509, 1997.08.10 / Способ и устройство для очистки водь от металлов. 21. Патент РФ Мо2080300, 1997.05.27 / Способ обеззараживания водь и устройство для его осуществления. 70 22. Патент США Мо95110250, 1997.06.20 / Способ обработки водь и устройство его осуществления. 23. Патент РФ Мо2047566, 1995.11.10 / Способ снижения концентрации змульсированньїх в воде нефтепродуктов и устройство для его осуществления. 24. Патент США Мо94037636, 1996.08.20 / Способ очистки водьі от металлов и устройство для его осуществления. 25. Патент США Мо94037577, 1996.07.27 / Генератор кавитации - 4. 26. Патент США Мо94036227, 1996.07.27 / Устройство для очистки промьішленньмх сточньх вод. 27. Патент США Мо94025801, 1996.06.27 / Способ обеззараживания водь и устройство для его осуществления. 28. Патент США Мо1607663, кл. 202-173, 1971г. 29. Авторское свидетельство СССР Моб45662, кл. ВО1, 01/26, 1977г. 30. Авторское свидетельство СССР Мо946573 / Денисенко Г.И., Федоткин И.М. и др. // М.: кл. Во1, 01/26, Со2

Е1/02, 1982Гг. 31. Авторское свидетельство СССР Мо1111778 / Федоткин И.М. и др. // кл. Во1ї 01/26, Во1 03/06, 1984г. 32. А. с. СССР Мо952745, Устройство для опреснения водь / Федоткин И.М., Немчин А.Ф., Мачинский А.С. //

Опубл. БИ МоЗ1, 1982. 33. Федоткин И.М., Боровский В.В. Избьіточная знергия и физический вакуум. Винница, 2004г. - 3526. - 34. Федоткин И.М. и др. Математическое моделирование технологических процессов. Гидродинамические процессь. - Киев: "Техніка", 2004 - 312с. 35. Федоткин И.М. и др. На пути к познанию непроявленного мира. - Киев: "Техніка", 2005 - 350с. со зо 36. Федоткин И.М. Физико-математические основьі интенсификации процессов и аппаратов пищевой и химической технологии, Кишинев: "Штиинца", 1987г. - 2646. с 37. Федоткин И.М., Гульій И.С. Математическое моделирование, теория технологических процессов и их « интенсификация. - Киев: "Арктур-А", 1999Гг. - 416с. 38. Федоткин И.М., Фирисюк В.Р. Интенсификация теплообмена в аппаратах химических производств. Киев: же "Техніка", 1971, - 214с. с 39. Федоткин И.М., Липсман В.С. Интенсификация теплообмена в аппаратах пищевьїх производств. Москва: "Пищевая промьішленность/", 1972г. - 240с. 40. Федоткин И.М., Гульій И.С. Кавитация, кавитационная техника и технология, их использование в промьішленности. - К.: "ГШПолиграф-книга", 1997 - 840с., Часть І. « 41. Федоткин И.М., Гульій И.С. Кавитация, кавитационная техника и технология, их использование в з с промьішленности. - К.: ЛО "ОКО", 2000г. - 89вс.. Часть ІІ. 42. Ткаченко А.П., Федоткин И.М., Тарасов В.А. Кавитационная техника и технология. - К.: "Техніка", ;» 2001г. - 462с. 43. Ткаченко А.Н., Федоткин И.М., Тарасов В.А. Производство избьточной знергии. - К.: "Техніка", 2002г. - 450 332. с 44. Федоткин И.М., Шаповалюк Н.И. Процессьі и аппаратьї спиртовой промьішленности. - К.: "Химджест", 1999. - 488с. -й 45. А. с. СССР Мо1099999 А Кавитационньй реактор (с прерьівателем потока) / Федоткин И.М., Козюк О.В. // їх Опубл. 30.06.84 - Бюлл. Мо16. 46. А. с. СССР Мо1125041 А Гидродинамический кавитационньй реактор (с распьілителем и вдувом жидкости со в пограничньй слой на кавитаторе) / Федоткин И.М., Мачинский А. С. // Опубл. 23.11.84. - Бюлл. Мо43. с» 47. А. с. СССР Мо1152639. Смеситель (Сегнерово колесо) / Федоткин И.М., Григорьев В.А. // Опубл. 30.04.85. - Бюлл. Мо16. 48. Роберт Кунц. Мотор Ричарда Клема и конический насос, "Новая знергетика", Мо2, 2003Гг., с.61-64. 49. Патент України... Кавітаційний реактор (кавітатор з передкавітатором і калібруванням кавітаційних пузирів). / Федоткін І.М., Шаповалюк М.І., Боровський В.В. // Опубл... с 50. А. с. СССР Мо781240. Устройство для гидродинамической распушки асбеста (кавитатор внутри конического корпуса с подвижнь!м штоком) / Любарский Ю.М., Федоткин И.М., Немчин А.Ф. // Опубл. 23.11.80г.,

Бюлл. Мо43. во 51. Фоминский Л.П. Роторньсе генераторь! дарового тепла. - Черкассь!: "ОКО-Плюс", 2003Гг. - 344с. 52. Фоминский Л.П. Сверхединичнье теплогенераторьі против Римского клуба. - Черкассьі: "ОКО-Плюс", 2003г. - 420с.

Claims (5)

Формула винаходу б5

1. Двоконтурна установка для кавітаційного очищення, обеззаражування та опріснення води, що містить горизонтальні послідовно розміщені камери кавітаційного опріснення (від 10 до 24), з'єднані з ними за допомогою дифузорів конденсатори пари каверн, підключені за допомогою паровідвідних труб до камер випаровування, при цьому в камерах випаровування встановлені по осі кавітатори, до яких приєднані паровідвідні труби, з'єднані з конденсаторами, а на виході потоку солоної води встановлена гідротурбіна, яка відрізняється тим, що гідротурбіна з'єднана валом з насосом, який створює циркуляційний контур робочої рідини (наприклад мастила), насос гідротурбіни з'єднаний з теплообмінником, включеним у контур солоної води після каскаду теплообмінників конденсату пари каверн перед опріснювачем, теплообмінник контуру мастила 70 з'єднаний через ультразвуковий фільтр безперервної дії з всмоктуючим патрубком ротора генератора обертового руху, а рідинний простір генератора замкнений на всмоктуючий патрубок насоса мастила, при цьому вал генератора обертового руху з'єднаний муфтою з валом насоса солоної води, а останній - через муфту з валом електромотора, циркуляція солоної води створюється насосом солоної води, всмоктуючий патрубок якого з'єднаний з джерелом солоної води, а нагнітальний - з каскадом теплообмінників конденсату пари каверн, а ці теплообмінники з'єднані з теплообмінником контуру циркуляції мастила, до якого підключений багатоступеневий кавітаційний опріснювач, з'єднаний зі входом на гідротурбіну, яка з'єднана з трубопроводом зливу солоної води (ропи) з установки, а камери схлопування кавітаційних пузирів виділені в окрему лінію, розміщену після лінії теплообмінників конденсату пари каверн перед опріснювачем по ходу потоку солоної води.

2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що конденсатори пари каверн, а через них і пароутворюючі 2о каверни ступенів кавітаційного випаровування, з'єднані з камерою змішування парорідинного ежектора, куди підведений також вакуумний паропровід від парового простору генератора обертового руху, вхідне сопло ежектора з'єднане з напірним трубопроводом насоса солоної води, а вихідний канал ежектора з'єднаний зі входом солоної води до каскаду камер схлопування, а каскад камер схлопування з'єднаний зі входом до кавітаційного опріснювача.

3. Установка за пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що камери схлопування кавітаційних пузирів з'єднані між собою патрубками з встановленими в них кавітаторами у вигляді єдиного каскаду, діаметр камер схлопування в ші 1,5-2,2 рази більший за діаметр з'єднувальних патрубків, по центру камер схлопування кавітаційних пузирів розміщені кавітатори-електроди, покриті ізоляційним матеріалом, на які подається потенціал понад (-10 КВ), а корпус камер схлопування заземлений, причому до камер схлопування приєднані поршневі мультипульсатори со зо або ультразвукові випромінювачі з можливістю регулювання частоти коливань у межах до 4 кГц по максимуму підвищення температури, а на хоча б одному робочому колесі багатоступеневого насоса солоної води со посаджено перфороване кільце з отворами, діаметри яких дорівнюють ширині вихідної щілини робочого колеса, «г з кроком між отворами в кільці, що дорівнює діаметру отвору, і таке саме кільце запресоване в корпусі насоса з зазором, не більшим 0,5 мм, відносно рухомого кільця робочого колеса. ч-

4. Установка за пп. 1-3, яка відрізняється тим, що генератор обертового руху з'єднаний валом з насосом со солоної води, складається з циліндричного резервуара, в якому розміщений конічний ротор з гвинтовими лопатками всередині, менша основа конуса становить всмоктуючий патрубок ротора, а більша сполучається з циліндричною камерою, на периферії якої розміщені сопла, кінці яких загнуті проти напрямку обертання ротора, напроти сопел на їх рівні нерухомо закріплений зубчатий вінець, який оточує ротор генератора на рівні сопел, « зубці вінця спрофільовані таким чином, щоб реактивні струмені, які виходять із сопел, зустрічали обернену до -о с них поверхню зубця завжди під прямим кутом, а прилегла поверхня зубця спрямована в напрямку реактивного й струменя (осьової лінії сопла), зубчатий вінець встановлений з зазором, не більшим 1 мм, до сопел ротора, а «» сопла встановлені під кутом 10-122 до дотичної кола їх розміщення на роторі, гвинтові лопатки всередині конусної частини ротора мають кут нахилу до горизонтальної площини на вході 40-459 на всмоктуючому патрубку і 10-122 на виході гвинтових лопаток у циліндричну камеру, на якій розміщені реактивні сопла, со паровий простір резервуара з'єднаний з парорідинним ежектором, всмоктуючий патрубок ротора генератора - з'єднаний з нагнітальним патрубком насоса, з'єднаним з валом гідротурбіни, а рідинний простір резервуара генератора з'єднаний з всмоктуючим патрубком насоса гідротурбіни. т»

5. Установка за пп. 1-4, яка відрізняється тим, що на вході в трубки конденсаторів пари каверн встановлені кавітатори з передкавітаторами, з'єднаними центральною трубкою відбору пари з передкавітатора, яка со закінчується радіальними каналами в тілі кавітатора, які калібрують пузири. Се с 60 б5