Устройство для озонирования воды

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик (ii>899496 (6l ) Дополнительное к авт, свнд-ву (22) Заявлено 30.06.80 (2() 2847508/29-26 с присоединением заявки РЙ (23)Приоритет

Опубликовано 23.01.82. Бюллетень Р6

Дата опубликования описания 25.01.82 (51)М. Кл.

С 02 1 1/78

ГесударстеенныБ комитет

СССР ао делен изобретений и открыткй (5З) УДК 628.162.. 82 (О 88. 8) (72) Авторы изобретения

Л. А. Васильев и Л. М. Дыскин (71 ) Заявитель

Горьковский инженерно-ст роительный инстнт им. В. П. Чкалова (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЗОНИРОВАНИЯ ВОДЫ

Изобретение относится к химической очистке воды, а именно к установкам для озонирования воды.

Известна установка для озонирования воды, содержащая компрессор, теплообменник с полостями высокого и низкого давления, вихревую трубу, адсорберы, фильтры, озонатор и контактную камеру (1).

Однако известная установка неэффективна в работе, поскольку в результате больших потерь холода ухудшается осушка воздуха и снижается качество обработанной озоно-воздушной смесью воды.

Цель изобретения — повышение эффективности использования за счет сокраще15 ния потерь холода, снижения влажности воздуха и увеличение концентрации озона в озоно-воздушной смеси.

Эта цель достигается тем, что в уста20 новке для озонирования воды, включаюшей компрессор, теплообменник с полостями высокого и низкого давления, вихревую трубу, адсорберы, фильтры, оэонатор и контактную камеру, соединенные между собой трубопроводами, вихревая труба установлена внутри теплообменника по его оси и снабжена ресивером, при этом полость низкого давления теплообменника выполнена в виде трубчатой спирали, размещенной вокруг вихревой трубы.

На чертеже приведена схема предлагаемой установки для оэонирования воды.

Установка состоит нз входного воздушного фильтра 1, компрессора 2 с концевым холодильником 3„ трубопровода 4 сжатого воздуха, теплообменника 5 со сливным устройством 6, вихревой трубы

7 с сопловым вводом 8 и дроссельным вентилем 9, расположенной во внутренней приосевой полости теплообменника 5, адсорберов 10, соединенных трубопроводом.

11 с теплообменником 5 и трубопроводом

12 сухого воздуха с пылевыми фильтрами 13, за которыми последовательно расположены оэонатор 14 и контактная камера 15, снабженная в нижней части барботером 16, а в. верхней части патрубками

899496

17 и 18 соответственно для подачи и отвода обрабатываемой воды.

Теплообменник 5 имеет выполненную в виде трубчатой спирали полость 19 низкого давления и полость 20 высокого давления, в которой расположены установленный на холодном конце вихревой трубы ресивер 21, соединенный со сливным устройством 22, патрубок (трубопровод) 23, соединяющий ресивер 21 с полостью 19 низкого давления теплообменника 5, и сопловой ввод 8 вихревой трубы 7.

Установка работает следующим образом.

10

55

Атмосферный воздух поступает через фильтр 1 в компрессор 2, где сжимается до давления 8-9 бар. Затем сжатый воздух охлаждают в концевом холодильнике

3 до 30 С и по трубопроводу 4 подают в полость 20 высокого давления теплообменника 5. В теплообменнике сжатый воздух, движущийся в межтрубпом спио ральном канале, охлаждают до 1-3 С

25 холодным воздухом, поступающим из вихревой трубы 7 через ресивер 21 и трубопровод 23 в полость 19 низкого давления. При этом из сжатого воздуха выделяется конденсат воды, который собирают в нижней полости теплообменника

5 И по мере накопления выводят наружу через сливное устройство 6. Предварительно осушенный сжатый воздух поступает из полости 20 высокого давления

35 через сопловой ввод 8 в вихревую трубу

7, где за счет расширения до давления

4 бар и интенсивной закрутки происходит охлаждение воздуха до температуры минус 25-30 С, что приводит к дополни40 тельному выделению влаги из воздуха в виде кристаллов льда. Центробежной силой закрученного потока выделенную влагу отбрасывает к внутренней стенке вихревой трубы. Часть этой влаги выводят

45 из вихревой трубы 7 через дроссельный вентиль 9, расположенный на ее горячем (верхнем) конце. Оставшаяся влага выходит вместе с холодным потоком в ресивер 21. Здесь за счет остаточной закрутки холодного потока влагу отбрасывает к стенке ресивера 21, а затем в =го нижнюю часть, откуда влагу периодически удаляют через сливное устройство 22.

Из ресивера 21 холодный поток поступает по патрубку 23 в полость 19 низкого давления теплообменника 5, откуда его направляют по трубопроводу 11 в адсорберы 10, где происходит окончательная осушка воздуха адсорбентом до точки росы минус 55 С, Сухой воздух проходит из адсорберов

10 по трубопроводу 12 через пылевые фильтры 13 в озонатор 14, в котором происходит генерация озона. Озоно-воздушную смесь направляют в контактную камеру 15 через барботер 16. Сверху в контактную камеру 1" поступает по трубе 17 исходная вода, которая смешивается с пузырьками озоно-воздушной смеси. Обработанная вода выходит из контактной камеры 15 через трубу 18.

В связи с тем, что сопловой ввод вихревой трубы, ресивер и патрубок, соединяющий ресивер с полостью низкого давления теплообмештика, размещены в полости высокого давления последнего, полностью исключены потери холода при течении холодного воздуха из вихревой трубы в теплообменник. Это позволяет уменьшить влагосодержание воздуха после теплообменника до величины Д,1 =

=-0,05 г/м, а за адсорберами перед озонатором — до величины Д,, =-0,006 г/м .

Снижение влажности поступающего в озонатор воздуха приводит к увеличению концентрации озона в озопо-воздушпсй смеси до 22-25 мг/л против 20 мг/л в известной установке. Повышение концеп.рации озона в озоно-воздушной смеси увеличивает скорость процесса окисления загрязнений в воде, а следовательно, улучшает качество воды. Например, после обработки исходной речной воды с цветностью 38 озоно-воздушной смесью с концентрацией озона 25 мг/л в течение

20 сек цветность воды снижается до 24 а при концентрации озона 20 мг/л и тех о же условиях — только до 30

Предлагаемая установка для озонирования воды позволяет также уменьшить необходимую производственную площадь на 5 м за счет расположения вихревой трубы внутри теплообменника, что при стоимости 1 м плошади, равной 250 р, 2 дает экономию в 1250 руб. на одну установку.

Формула изобретения

Установка для озонирования воды, содержащая компрессор, теплообменник с полостями высокого и низкого давления, вихревую труоу„адсорберы, фильтры, озонатор и контактную камеру, соединенные между собой технологическими трубопро8ОО496 б низкого давления теплообменника выполнена в виде трубчатой спирали, размещенной вокруг вихревой трубы. водами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективиости использования за счет сокращения потерь холода, снижения влажности воздуха, увеличения концентрации озона в озонс-воздушной смеси, вихревая труба установл.":— на внутри теплообменника по его ос,« è снабжена ресивером, при этом полость

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1: Авторское свидетельство СССР

М 68596Я, кл. С О2 В l/38, 1977.

ВНИИПИ Заказ 12045/27 Тираж 979 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4