Аппарат для опреснения и обеззараживания воды
Предложен аппарат для опреснения и обеззараживания воды, включающий корпус с напорным и отводным трубопроводами . Внутри корпуса размещен обеззараживающий материал из отрезков титановой и медной проволоки. Аппарат содержит фильтр из пористого материала в виде цилиндра с днищем. Поры фильтра заполнены воском. В нижний части аппарата установлен теплообменник, через полую часть которого проходит напорный трубопровод с водоэжекционными элементами. 3 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Ф (я)5 С 02 F 1/46
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР. (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
6 (21) 4904066/26 (22) 22.01.91 (46) 07.06.93. Бюл. bh 21 (76) П.З.Кащи, С.К.Паршиков и А.С,Кобылин (56) Авторское свидетельство СССР
М 1520015, кл. С 02 F 1/18, 1989. (54) АППАРАТ ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ (57) Предложен аппарат для опреснения и обеззараживания воды. включающий корИзобретение относится к очистке воды, в частности к конструкциям средств получения питьевой воды.
Целью изобретения является обеспечение опреснения воды путем заполнения пор фильтрующей трубки воском.
Цель достигается тем, что фильтр выполнен в виде трубки. поры которого заполнены воском, при этом отрезки медной и титановой проволоки расположены в полости между корпусом и фильтром. причем корпус аппарата снабжен трубопроводом рассола и расположен выше уровня верхней части фильтрующей трубки, а напорный трубопровод на входе в корпус аппарата снабжен отражателем, кроме того, в нижней части аппарата установлен теплообменник. через полую часть которого проходит напорный трубопровод, на котором последовательно выполнены водозжекционные элементы в форме конфузора с всасывающими отверстиями и проходным соплом.
В заявляемом аппарате разработано и использовано новое высокоэффективное устройство, обеспечивающее опреснение, . SU„1820896 АЗ
2 пус с напорным и отводным трубопроводами. Внутри корпуса размещен обеззараживающий материал из отрезков титановой и медной проволоки. Аппарат содержит фильтр из пористого материала в виде цилиндра с днищем. Поры фильтра заполнены воском. В нижний части аппарата установлен теплообменник, через полую часть которого проходит напорный трубопровод с аодозжекционными элементами. 3 ил., 1 табл. обеззараживание воды,. регенерацию поверхности фильтрующей трубки с одновременным укрупнением окислов меди и рассола с выносом их из корпуса аппарата, Из практики известно, что натуральный воск пропускает ионы воды и задерживает ионы солей, а окислы меди обеззараживают воду, Эжектором создается глубокое разрежение в полой части теплообменника, а из нагретой воды t-42-45 С выделяются растворимые газы (кислород, двуокись углерода и т.д.). которые поступают в корпус аппарата и обеспечивают более интенсивное укрупнение и поднятие окислов меди и ионов солей для их удаления.
Экспериментально доказано, что наибольший коэффициент зжектирования (для выделения газов из воды) достигается при примерно равном соотношении площади конфузорного проходного сопла и суммарной площади окружающих его всасывающих отверстий.
Такое техническое решение обеспечивает интенсивное эжектирование газов в
1820896 полости теплообменника при глубоком разрежении 0,01-0.02 Mila.
На фиг.1 показан аппарат для опреснения и обеззараживания воды; на фиг.2— узел на фиг.l: на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2.
Аппарат содержит корпус 1, внутри которого размещен трубчатый фильтр 2, В нижней части корпуса 1 подсоединен напорный трубопровод 3 с отражателем 4. а в верхней части установлен трубопровод 5 отвода рассола. Трубопровод 6 соединен с камерой 7 фильтра 2 пресной воды; Медные
8 и титановые 9 отрезки из проволоки расположены в полости 10. Кроме того, аппарат содержит насос 11 с всасывающим трубопроводом 12,электронагреватель 13, теплообменник 14, через полую часть 15 которого проходит напорный трубопровод 3, на котором последовательно выполнены водоэжекционные элементы в форме конфузора с всасывающими отверстиями 16 и проходным соплом 17, а для регулировки расхода жидкости установлены задвижки 18, 19, 20.
Аппарат для опреснения и обеззараживания воды работает следующим образом.
До начала работы аппарата теплообменник 14 заполняют водой на 2/3 его объема и включают электронагреватель 13 в электрическую сеть, По достижении температуры воды более 40 С в работу включают нащс 11. По всасывающему трубопроводу
12 морская вода поступает в насос 11 и под напором подается в напорный трубопровод
3, Морская вода, проходя проходное сопло
17, существенно повышает скорость движения и создает возможность разрежения
0,01-0,02 МПа в полую часть 15 теплообменника 14 (при t=40 С и созданном разрежении происходит обильное выделения паров влаги и газов из поверхности воды теплообменника, тем самым создается возможность интенсивного эжектирования (подсасывания) водяных паров и газов через всасывающие отверстия 16). Пары влаги конденсируются в основной поток движущейся воды, а газы в виде мелких пузырьков продолжают двигаться с основным потоком воды и поступают в сопло второго ряда. При повторении цикла еще больше увеличивается скорость воды и повышается интенсивность эжектирования газов из нагретой воды. Далее поток газонасыщенной морской воды проходит отверстие открытой задвижки 18 и поступает на отражатель 4, который разделяет и направляет поток воды на периферию корпуса 1. Турбулентный газонасыщенный поток соленой воды поступает в полость 10 между фильтром 2 и
55 ала в виде цилиндра с днищем, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки и опреснения, поры фильтра заполнены воском, а в нижней части аппарата установлен теплообменник. через полую часть которого проходит напорный трубопровод с установленными в нем водоэжекционными элементами в форме конфузора с всасывающими отверстиями и проходным соплом, корпусом 1, ионы воды проходят через стенку фильтра 2, а соли остаются íà его поверхности. Движущийся вверх поток воды смывает соли с поверхности фильтра, укрупняет их за счет прилипания к пузырькам газов, движущихся в потоке жидкости. Кроме того, в полости 10 аппарата в потоке во взвешенном состоянии находится смесь рубленных отрезков медной 8 и титановой 9
10 проволоки размером более 2 мм, которые бурно перемешиваются в турбулентном потоке и находятся на 1/3 высоты корпуса.
При этом медные частицы контактируют с титановыми. идет процесс электрохимиче15 ской коррозии с растворением химически более активного металла (меди) и переходом ионов меди (Cu) в воду. Со временем на поверхности медных отрезков образуются окисные соединения, которые препятствуют процессу коррозии. Но острые кромки титановой проволоки обдирают образующийся мягким слой гидроксидов и они в виде дисперсных частиц (шлама) уносятся вместе с водой на поверхность фильтра 2, где образуется активный слой, способствующий эффекту обеззараживания воды.
Ионы обеззараженной воды поступают в камеру 7 пресной воды, а дисперсные частицы смываются с поверхности фильтра 2 и уносятся вверх газовыми пузырьками. Исходная соленая вода, содержащая ионы солей и меди, в виде рассола поступает в трубопровод 5 и, проходя отверстие задвижки 19, направляется на дополнительную обработ35 ку, Опресненная и обеззараженная вода из камеры 7 проходит трубопровод 5 и задвижку 20, поступает в приемную емкость, Движущийся поток воды вдоль фильтрующей поверхности обеспечивает постоянную са40 морегенерацию фильтра, что существенно повышает его производительность.
Формула изобретения
Аппарат для опреснения и обеззараживания воды. включающий корпус с напор45 ным и отводным трубопроводами, внутри корпуса размещен обеззараживающий материал, изготовленный иэ рубленных отрезков титановой и медной проволоки, и фильтр, выполненный из пористого матери1820896
Определение коэффициента эжекции К, 17
Pgz Sf
Составитель П.Кащи
Редактор Т.Никольская Техред М.Моргентал Корректор И.Шулла
Заказ 2039 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
