Устройство для озонирования воды Советский патент 1982 года по МПК C01B13/10 C02F1/78 

I

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

Известнаустановка для озонирования воды, содержащая компрессор, теплообменник с полостями высокого и низкого давления, вихревую трубу, адсорберы, фильтры, озонатор и контактную камеру

t

Однако иавесгная установка неэффектнв.на в работе, поскольку в результате боль.ших потерь холода ухудшается осушка воздуха и снижается качество обработанной озоно-воздушной смесью воды.

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

Эта цель достигается тем, что в устайовке для озонирования воды, включающей компрессор, теплообменник с полостями высокого и низкого давления, вихревую трубу, адсорберьг, фильтры, озонатор и контактную камеру, соединенные между собой трубопроводакш, 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 озонирования воды.

Установка состоит из входного воздушного фильтра 1, компрессора 2 с кон- цевым 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,едоорберов Ю, соединенных трубопроводом,

11с теплообменником 5 и трубопроводом

12сухого воздуха с пылевыми фильтрами 13, за которыми последовательно расположены озонатор 14 и контактная камера 15,снабженная в нижней части барботером 16, а в. верхней части патрубками 3 17 и 18 соответственно для подачи и отвода обрабатываемой воды. Теплообменник 5 имеет выполненную в виде трубчатой спирапи 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 (трубопро вод) 23, соединяющий ресивер 21с полостью 19 низкого давления теплообменника 5, и сопловой ввод 8 вихревой трубы 7. Установка работает следующим образом. Атмосферный воздух поступает через фильтр 1 в компрессор 2, где сл имается до давления 8-9 бар. Затем сжатый воздух охлаждают в копяевом холодильнике 3до 30 С и по трубопроводу 4 подают в полость 20 высокого давления теплооб менника 5. В теплообменнике сжатый воздух, движущийся в межтрубном спиральном канале, охлаждают до 1-3 С холодным воздухом, поступающим из вих ревой 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 через сопловой ввод 8 в вихревую трубу 7, где за счет расщирения до давления 4бар и интенсивной закрутки происходит охлаждение воздуха до температуры минус 25-30 С, что приводит к дополнительному выделению влаги из воздухав виде кристаллов льда. Центробежной силой закрученного потока вы дел енщЮ вла гу отбрасывает к внутренней стенке вих ревой трубы. Часть этой влаги выводят 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 отбрасыв ет к стенке ресивера 21, а затем в .jro нижнюю часть, откуда влагу периодически удаляют через сливное устройство 22 Из ресивера 21 холодный поток поступа ет по патрубку 23 в полость 19 низкого давления теплообменника 5, откуда его направляют по трубопроводу 11 в адсорберы 10, где происходит ококгчател 96 ая осушка воздуха адсорбентом до точи росы минус 5 5° С. Сухой воздух проходит из адсорберов 10 по трубопроводу 12 через пылевые ильтры 13 в озонатор 14, в котором происходит генерация озона. Озоно-воздушную смесь направляют в контактную камеру 15 через барботер 16. Сверху в контактную камеру 15 поступает по рубе 17 исходная вода, которая смешивается с пузырьками озоно-воздушной смеси. Обработанная вода выходит из онтактной камеры 15 через трубу 18. в связи с тем, что сопловой ввоц вихревой трубы, ресивер и патрубок,соединяющий ресивер с полостью низкого давления теплообмензшка, 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 dj О,О5 г/м , а за адсорберами перед озонатором - до величи11Ш ,006 г/м. Снижение влажности поступающего в озонатор воздуха приводит к увеличению концентрации озона в озоно-воздушзгой смеси до 22-25 мг/л против 20 мг/л в известной установке. Повышение концентрации 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 же условиях только до ЗО . Предлагаемая установка для озонирова1шя воды позволяет также уменьшить необходимую производственную площадь на 5 м за счет распопоЛСения вихревой трубы внутри теплообменника, что при стоимости1 м площади, равной 250 р, дает экономию в 1250 руб. на одну установку. Формула изобретения Установка для озонирования воды, содержащая компрессор,, теплообменник с полостями высокого и гаюкого давления, В1кревую трубу, адсорберы, фильтры, озонатор и контактную камеру, соединенные между собой технологическими трубопроводами, отличающаяся тевд, что, с цепью повышения эффективности использования за счет сокращения нотерь холода, снижения влажности воздуха, увеличения концентрации озона в озоно-воз душной смеси, вихревая труба установлена внутри теплообменника по его оси к снабжена ресивером, при этом полость 8 966 низкого давления теплообменника га1шолнена в виде трубчатой спирали, рвзг.1ешенной вокруг вихревой трубы. Источники ик(Ьорма1щи, гфкнятые во вга манке при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 695968, ют. С О2 В 1/38, 1977.

.LJ.