УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЗОНИРОВАНИЯ ВОДЫ Российский патент 2001 года по МПК C02F1/78 C02F103/04 

Изобретение относится к водоснабжению и канализации и может быть использовано при очистке и обеззараживании питьевых и сточных вод озоном.

Известно устройство для озонирования воды (см. а. с. N 1081130, МКИ C 02 F 1/78, Бюл. N 11, 1984), содержащее корпус, разделенный фильтросной пластиной на камеру разделения и контактную колонну, трубопровод и патрубки подачи обрабатываемой воды, озоновоздушной смеси и удаления обработанной воды, контактная колонна дополнительно снабжена анодом и катодами, выполненными в виде перфорированных пластин и установленных параллельно фильтросной пластине, причем анод установлен над катодами.

Недостатком данного устройства является невысокий эффект смешения озона с водой.

Известно устройство для озонирования воды (см. а. с. N 1225825, МКИ C 02 F 1/78, Бюл. N 15, 1986), содержащее корпус, снабженный керамической фильтросной пластиной, разделяющей корпус на камеру разделения озоновоздушной смеси и воды и контактную колонну, в которой расположены электроды, выполненные в виде горизонтальных перфорированных перегородок, снабженный патрубками подачи обрабатываемой воды, озоновоздушной смеси и удаления обрабатываемой воды, при этом каждая перегородка выполнена в виде пары токопроводящих пластин с осесимметричной перфорацией, соединенных по периметру эластичной диэлектрической прокладкой, отверстия в верхней пластине снабжены токопроводящими цилиндрическими насадками, а отверстия в нижней пластине снабжены диэлектрическими насадками, расположенными внутри токопроводящих насадок, причем верхняя пластина перфорированных перегородок, токопроводящие цилиндрические насадки выполнены в виде анода, а нижняя пластина - в виде катода, каждая перегородка соединена с патрубками подачи воды.

Недостатком данного устройства для озонирования воды является невысокий эффект озонирования воды из-за неполного смешения озоновоздушной смеси с водой.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффекта озонирования воды путем устройства узла ввода на патрубке подачи воды, содержащего камеру смешения, суживающееся сопло, на внутренней поверхности которого предусмотрены криволинейные винтообразные канавки, а суживающееся сопло соединено с насадками выхода, образующими тройник с внутренними нарезами в конечной части, а на внутренней поверхности камеры разделения озоновоздушной смеси и воды установлены циклоидальные кондукторы в виде спирали.

Технический результат достигается тем, что устройство для озонирования воды, содержащее корпус, снабженный керамической фильтросной пластиной, разделяющей корпус на камеру разделения озоновоздушной смеси и воды и контактную колонну, в которой расположены электроды, выполненные в виде горизонтальных перфорированных перегородок, снабженный патрубками подачи обрабатываемой воды, озоновоздушной смеси и удаления обработанной воды, при этом каждая перегородка выполнена в виде пары токопроводящих пластин с осесимметричной перфорацией, соединенных по периметру эластичной диэлектричной прокладкой, отверстия в верхней пластине снабжены токопроводящими цилиндрическими насадками, а отверстия в нижней пластине снабжены диэлектрическими насадками, расположенными внутри токопроводящих насадок, причем верхняя пластина перфорированных перегородок и токопроводящие цилиндрические насадки выполнены в виде анода, а нижняя пластина - в виде катода, каждая перегородка соединена с патрубками подачи воды, имеет узел ввода, предусмотренный на патрубке подачи воды, содержащий камеру смешения, суживающееся сопло, на внутренней поверхности которого предусмотрены криволинейные винтообразные канавки, а суживающееся сопло соединено с насадками выхода, образующими тройник с внутренними нарезами в конечной части, а на внутренней поверхности камеры разделения озоновоздушной смеси и воды установлены циклоидальные кондукторы в виде спирали.

На фиг. 1 показано устройство для озонирования воды, разрез; на фиг. 2 - узел А; на фиг. 3 - узел ввода; на фиг. 4 - развертка внутренней поверхности суживающегося сопла с криволинейными винтообразными канавками.

Устройство для озонирования воды состоит из корпуса 1, снабженного керамической фильтросной пластиной 2, разделяющей корпус 1 на камеру разделения 3 озоновоздушной смеси и воды и контактную колонну 4. В контактной колонне 4 расположены перфорированные перегородки, состоящие из верхних пластин-катодов 5 и нижних пластин-анодов 6. Пластины-катоды 5 и пластины-аноды 6 соединены между собой по периметру эластичными диэлектрическими прокладками 7. Отверстия в пластинах 5 снабжены токопроводящими цилиндрическими насадками 8, а отверстия в пластинах 6 - диэлектрическими насадками 9 меньшего диаметра. Корпус 1 снабжен патрубками подачи исходной воды 10, подачи озона 11, удаления обработанной воды 12, а также трубопроводом 13, соединяющим камеру 3 разделения озоновоздушной смеси и воды и контактную колонну 4, и трубопроводом 14. Патрубок 10 подачи исходной воды соединяет камеру 3 разделения озоновоздушной смеси и воды с полостью перегородок. На патрубке 10 подачи исходной воды предусмотрен узел ввода 15, содержащий камеру 16 смешения, суживающееся сопло 17, на внутренней поверхности которого предусмотрены криволинейные винтообразные канавки 18, патрубок выхода 19 в виде тройника 20 с внутренними нарезами 21 в конечной части. На внутренней поверхности камеры 3 разделения озоновоздушной смеси и воды установлены циклоидальные кондукторы 22 в виде спирали.

Устройство для озонирования воды работает следующим образом.

Через патрубок 10 подачи исходной воды обрабатываемая вода, предварительно смешанная с озоногазовой смесью, подаваемой через патрубок 11, поступает в узел ввода 15, где дополнительно смешивается в камере смешения 16 и проходит суживающееся сопло 17 с внутренними криволинейными винтообразными канавками 18, в которых поток закручивается, приобретая волновое движение и смесь перекручивается, диспергируясь, а затем поток разделяется на две части в тройнике 20 и выбрасывается через патрубки выхода 19 с внутренними нарезами 21 в конечной части в камеру 3 разделения озоновоздушной смеси и воды под фильтросную пластину 2 и поток закручивается в циклоидальных кондукторах 22 в виде спирали. Вода по трубопроводу 13 поступает в верхнюю часть контактной колонны 4, а затем проходит сверху вниз через систему перфорированных перегородок и выводится из корпуса 1 через патрубок 12. Пузырьки озоногазовой смеси из камеры 3 разделения озоновоздушной смеси и воды через керамическую фильтросную пластину 2 поступают в нижнюю часть контактной колонны 4, а затем проходят снизу вверх через систему перфорированных перегородок. Озонирование воды осуществляется во встречном потоке и при усиленной закрутке обрабатываемой воды и озоногазовой смеси. При увеличении количества обрабатываемой воды возрастает давление в патрубке 10 подачи исходной воды и увеличивается скорость, усиливается эффект закрутки и перемешивания. При этом повышается давление и в трубопроводе 14, что приводит к увеличению давления внутри прокладок, ограниченных пластинами 5 и 6, и растяжению эластичных пластин 7. При этом имеет место сближение пластин 5 и 6 соседних перфорированных перегородок, то есть уменьшение межэлектродного расстояния, а также происходит перемещение относительно друг друга токопроводящих цилиндрических насадок 8 и диэлектрических насадок 9, что приводит к увеличению нецилиндрической части анодного токопроводящего цилиндрического насадка 8, омываемого обрабатываемой водой. Усиление электрического воздействия за счет увеличения напряженности поля в зоне обработки (между соседними перегородками) и продолжительное нахождение воды и озоногазовой смеси в зоне электрического поля анодных насадок 8 приводит к повышению эффекта обработки воды. При уменьшении количества обрабатываемой воды в патрубке 10 подачи исходной воды давление падает и система перегородок приходит в первоначальное положение.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что пружинистая конструкция перегородок-электродов самопроизвольно обеспечивает постоянный эффект обработки воды озонированием внезависимости от количества воды, обрабатываемой в устройстве, без увеличения расхода электроэнергии. Закрутка потока обрабатываемой воды с волновым движением позволяет многократно контактировать с поверхностью электродов, обеспечивая таким образом смешение воды с озоногазовой смесью в полном объеме, при этом устраняется пристенный эффект, мешающий непосредственному контакту двух фаз. Таким образом, значительно повышается эффект озонирования воды. Предлагаемое изобретение повышает эффект озонирования воды внезависимости от производительности устройства за счет гибких свойств конструкции и использования эффекта закрутки потока и снижает унос озона в атмосферу.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в использовании эффекта закрутки потока в винтообразных канавок и циклоидальных кондукторов для создания условий смешения и контакта озона с обрабатываемой водой, что приводит к повышению эффекта озонирования воды в устройстве.

Изобретение относится к водоснабжению и канализации и может быть использовано при очистке и обеззараживании питьевых и сточных вод озоном. Устройство для озонирования воды содержит корпус, снабженный керамической фильтросной пластиной, которая разделяет корпус на камеру разделения озоновоздушной смеси и воды и контактную колонну. В контактной колонне расположены электроды, выполненные в виде горизонтальных перфорированных перегородок. Перфорированные перегородки состоят из верхних пластин-катодов и нижних пластин-анодов. Пластины между собой соединены по периметру эластичными диэлектрическими прокладками. Корпус также снабжен патрубками подачи исходной воды, подачи озона и удаления обработанной воды, а также трубопроводом, соединяющим камеру разделения озоновоздушной смеси и воды и контактную колонну. На патрубке подачи воды предусмотрен узел ввода, содержащий камеру смешения, суживающее сопло, на внутренней поверхности которого предусмотрены криволинейные винтообразные канавки. Суживающее сопло соединено с насадками выхода, образующими тройник с внутренними нарезами в конечной части. На внутренней поверхности камеры разделения озоновоздушной смеси и воды установлены циклоидальные кондукторы в виде спирали. Технический результат: повышение эффекта озонирования воды. 4 ил.

Устройство для озонирования воды, содержащее корпус, снабженный керамической фильтросной пластиной, разделяющей корпус на камеру разделения озоновоздушной смеси и воды и контактную колонну, в которой расположены электроды, выполненные в виде горизонтальных перфорированных перегородок, снабженный патрубками подачи обрабатываемой воды, озоновоздушной смеси и удаления обработанной воды, при этом каждая перегородка выполнена в виде пары токопроводящих пластин с осесимметричной перфорацией, соединенных по периметру эластичной диэлектрической прокладкой, отверстия в верхней пластине снабжены токопроводящими цилиндрическими насадками, а отверстия в нижней пластине снабжены диэлектрическими насадками, расположенными внутри токопроводящих насадок, причем верхняя пластина перфорированных перегородок и токопроводящие цилиндрические насадки выполнены в виде анода, а нижняя пластина - в виде катода, каждая перегородка соединена с патрубками подачи воды, отличающееся тем, что на патрубке подачи воды предусмотрен узел ввода, содержащий камеру смешения, суживающееся сопло, на внутренней поверхности которого предусмотрены криволинейные винтообразные канавки, а сопло соединено с насадками выхода, образующими тройник с внутренними нарезками в конечной части, а на внутренней поверхности камеры разделения озоновоздушной смеси и воды установлены циклоидальные кондукторы в виде спирали.