ДЕЗИНТЕГРАТОР-НАСОС Российский патент 2000 года по МПК C12M1/33 F24D3/02 

Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов в том числе железобактерий в локальных системах водяного отопления зданий и сооружений.

Известен дезинтегратор-насос, содержащий цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, размещенный по оси корпуса ротор с чередующимися продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через жидкостное кольцо с выступами и впадинами корпуса, и подпорное устройство (патент РФ N 2086641, кл. C 12 M 1/33, C 02 F 3/00, 1993), недостатком которого является низкая величина подпора трансформации напоров, что снижает эффективность работы дезинтегратора-насоса.

Цель изобретения - достигается тем, что подпорное устройство выполнено в виде улитки, раструбом сообщенной с нагнетательным патрубком, суженная часть улитки снабжена отводом, перпендикулярным к плоскости улитки, во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, отвод сообщен с осевым отверстием стенки барабана, диаметр трубы которого превышает диаметр трубы отвода, противоположная боковая стенка барабана выполнена с отверстием, расположенным выше оси барабана и снабжена отводом сообщения с системой отопления.

Трансформация напоров в жидкостном кольце и переход части энергии напоров в тепловую энергию определяется подпором перемещению воды из нагнетательного патрубка и дополнительным сообщением воды нагрева за счет трения в улитке, между витками плоской спирали и барабане, которые являются местными сопротивлениями, переводящими скоростной напор в потерянный, т.е. нагревают воду. Одновременно барабан освобождает воду от взвесей, в том числе от железобактерий, фрагментов ржавчины, которые собирают в нижней части барабана, периодически выводят из системы отопления через отводной вентиль.

На фиг. 1 схематически показан дезинтегратор-насос, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схематически система водяного отопления.

Дезинтегратор-насос содержит цилиндрический корпус 1 со всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, размещенный по оси корпуса 1 ротор 4 с чередующимися продольными выступами 5 и впадинами 6, взаимодействующими через жидкостное кольцо 7 с выступами 8 и впадинами 9 корпуса 1. Подпорное устройство выполнено в виде улитки 10, раструбом 11 сообщенной с нагнетательным патрубком 3, а суженная часть 12 улитки 10 снабжена отводом 13, перпендикулярным к плоскости улитки 10, а во внутренней полости отвода 13 размещена плоская спираль 14, а отвод 13 сообщен с осевым отверстием 15 стенки 16 барабана 17, диаметр трубы которого превышает диаметр трубы отвода 13, а противоположная боковая стенка 18 барабана 17 выполнена с отверстием 19, расположенным выше оси барабана 17, и снабжена отводом 20, сообщенным с системой отопления, включающей теплообменники 21, запорную арматуру 22, обратный клапан 23, реле температуры 24, а барабан 17 выполнен с отводным вентилем 25.

Дезинтегратор-насос в локальной системе водяного отопления зданий и сооружений работает следующим образом.

При выбросе воды из впадины 6 ротора 4 скоростной напор в жидкостном кольце 7 и во впадинах 9 корпуса 1 переходит в статический. При опорожнении впадины 6 в ней создается разрежение и во впадину 6 поступают порции воды, выброшенные из предыдущей впадины 6, но с более высоким статическим напором. Кратность переходов скоростного напора в статический определяется гидравлическими сопротивлениями в подпорном устройстве. При выбросе воды из впадины 6 при разрежении в жидкостной пленке выступов 5 в воде возникают пузырьки пара, которые схлопываются новыми порциями воды, поступающей из жидкостного кольца 7 и впадин 9 корпуса 1. Объем конденсата в тысячу раз меньше объема пара, из которого он образовался, и в воде возникают пустоты, которые заполняются с гидравлическими ударами. Центрами конденсации являются включения, в том числе железобактерии. Гидравлическими ударами происходит разрушение оболочек микроорганизмов, т.е. дезинтеграция. Вода из нагнетательного патрубка 3 поступает в раструб 11 улитки 10 и закручивается сопротивлением стенок улитки 10 и в виде вращающейся воронки входит в отвод 13, вращаемость возрастает под воздействием витков плоской спирали 14. Возникает жидкостное трение между слоями жидкости, между жидкостью, стенками отвода 13 и поверхностью плоской спирали 13. Переходы скоростного напора в статический в жидкостном кольце 7 и жидкостное трение в улитке 10 и отводе 13 сопровождаются переходом постоянного напора в тепловую энергию, сопровождающееся нагревом жидкости. Нагретая жидкость из отвода 13 поступает в барабан 17 в скоростном вращающемся потоке, под действием центробежной силы взвеси (фрагменты железобактерий, ржавчина, окалина) отбрасываются к боковой стенке барабана 17 и оседает в нижней части барабана 17, откуда периодически их отводят через вентиль 25. Комфортные условия устанавливают отключением привода дезинтегратора от реле температуры 24.

Локальная система сокращает расходы на отопление.

Устройство относится к оборудованию для дезинтеграции микроорганизмов гидроударным и тепловым воздействием с перемещением и нагревом воды в локальных системах водяного отопления зданий. Дезинтеграция и нагрев воды осуществляются в жидкостном кольце между ротором и корпусом при переходах скоростного напора в статический и, наоборот, с преобразованием части энергии напоров в тепловую. При разрежениях во впадинах ротора при повышенной температуре возникают пузырьки пара, которые схлопываются во впадинах корпуса с гидродинамическими ударами. Продолжительность трансформации напоров определяется подпором жидкости в улитке, отводах и барабане. Причем перемещение жидкости в улитке и в отводе сопровождается преобразованием трения между слоями жидкости в трение между жидкостью и стенками. Величина последнего превышает по величине трение между слоями жидкости, что сопровождается дополнительным нагревом жидкости. Барабан выполняет функции центробежного отделителя взвесей. Изобретение обеспечивает повышение эффективности в работе дезинтегратора-насоса. 3 ил.

Дезинтегратор-насос, содержащий цилиндрический корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, размещенный по оси корпуса ротор с чередующимися продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через жидкостное кольцо с выступами и впадинами корпуса, и подпорное устройство, отличающийся тем, что подпорное устройство выполнено в виде улитки, раструбом сообщенной с нагнетательным патрубком, а суженная часть улитки снабжена отводом, перпендикулярным плоскости улитки, во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, отвод сообщен с осевым отверстием стенки барабана, диаметр трубы которого превышает диаметр трубы отвода, противоположная боковая стенка барабана снабжена отверстием, расположенным выше оси барабана, и снабжена отводом, сообщенным с системой отопления.