Устройство для обеззараживания, дегельминтизации и перемещения сточных жидкостей Советский патент 1982 года по МПК C02F1/467 

ней полостью эластичной трубы каналом регулируемого сопротивления. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит рабочую камеру в виде жесткого полого цилиндра 1 с подводящими 2 и отводящими 3 патрубками, размещенную в цилиндре 1 перегородку в виде упругой эластичной трубы 4, диаметр которой в свободном состоянии несколько меньще диаметра цилиндра 1. Упругая труба 4 со стороны подводящего патрубка 2 и отводящего патрубка 3 прикрыта жесткими крыщками 5 и 6, выполненными в виде параболоидов вращения и соосными с жестким цилиндром 1. На жесткой крыщке 6 закреплена трубка 7 малого диаметра, соосная с трубой 4. Входное отверстие 8 трубки 7 размещено в фокусе параболоидной крыщки 6 и имеет ущирение в виде воронки. Конец 9 трубки 7 размещен у фокуса параболоидной крышки 5 и используется в качестве одного из электродов. Другой электрод 10 размещен на крыщке 5 соосно с первым (конец трубки 7). Пространство, образованное эластичной трубой 4 и параболоидными крыщками 5 и 6, заполнено жидкостью 11 с высокими диэлектрическими свойствами, например водопроводной водой с электрической проводимостью 10-1 - 100-2 Ом-1- м-. Пространство между трубой 4 и цилиндром 1 заполнено обрабатываемой жидкостью подводимой через патрубок 2 и отводимой через патрубок 3. Электроды 9 и 10 подключены к разрядной цепи генератора импульсов тока, содержащей импульсный генератор 12 и формирующий разрядник 13. Зарядная цепь генератора импульсов тока содержит высоковольтный трансформатор 15. На отводящем патрубке 3 установлено сопло 16, сечение которого выбрано исходя из необходимости получения струи жидкости в нем со скоростью более 50 м/с. Перпендикулярно оси сопла 16 установлег на преграда в виде жесткого экрана 17, например металлического. В более совершенном варианте предлагаемого решения часть экрана 17, наиболее близкая к оси сопла 16, выполнена подвижной. Для этого центральная часть экрана 17 снабжена отверстием 18, соосным соплу 16; в отверстие 18 установлен порщень 19, преимущественно из твердого матёриала, например титана. Подпорщневое пространство 20 трубопроводом 21, введенным через крышку 5, сообщено с внутренней полостью эластичной трубы 4. Трубопровод 21 снабжен регулирующим его гидравлическое сопротивление органом, например вентилем 22. Устройство работает следующим образом. Открывают клапан (на чертеже не показан) , и сточная жидкость через входной патрубок 2 поступает в цилиндр 1. Одновременно на первичную обмотку трансформатора 15 подают переменное напряжение из сетки, которое повышают, например до 5- 50 кВ. Затем через выпрямитель 14 заряжают импульсный конденсатор 12. Когда напряжение на конденсаторе достигает значения величины пробоя формирующего разрядника 13, и рабочего разрядного промежутка, образованного электродами 9 и 10. При искровом разряде между электродами 9 и 10 у фокуса параболической крышки 5 возникает ударная волна в жидкости И, заполняющей эластичную трубу 4. Ударная волна распространяясь во все стороны, воздействует как на жидкость 11, так и на сточную жидкость. Вслед за первой ударной волной движется ударная волна, отраженная от крышки 5. Так как крышка 5 имеет форму параболоида вращения, то вторая ударная волна имеет плоский фронт и движется в направлении крышки 6. Давление на фронте ударной волны достигает 1000 и более атмосфер. Материал трубы 4 способствует прохождению ударных волн с минимальными потерями, и в пространстве между упругой трубой 4 и цилиндром 1 возникают сверхвысокие гидравлические давления, чередующиеся с частотой следования импульсов. Эластичность материала трубы 4 способствует безнасосному перемещению сточной жидкости. Сверхвысокие гидравлические давления уничтожают яйца нельминтов и другие микроорганизмы. Кроме ударных волн возникают гидропотоки, движущиеся от параболоидной крыщки 5 в сторону параболоидной крыщки 6. Эти гидропотоки также способствуют безнасосному перемещению сточной жидкости. Ударные волны и гидропотоки, отразившись от параболоидной крышки 6, фокусируются во входном отверстии 3 трубки 7 и по ней движутся в сторону крышки 5, обеспечивая циркуляцию жидкости 11 в пространстве, образованном трубой 4 и параболоидными крыщками 5 и 6. Таким образом, обрабатываемая, например обеззараживаемая, жидкость перемещается от подводящего патрубка 2 к отводящему патрубку 3 и при этом подвергается обработке импульсами сверхвысоких давлений, приводящей, например, к деструкции инфекционных и инвазионных включений, находящихся в ней. По экспериментальным данным разряд в водопроводной воде с электрической проводимостью 10-- 100-2 Ом- м- позволяет повысить эффективность дегельминтизации и беззараживания в 10 и более раз по сравнению с разрядом в высокопроводящей жидкости, какой является жидкий навоз.

Из отводящего патрубка 3 предварительно ,обработанная сточная жидкость поступает в сопло 16,,где она разгоняется до скорости более 50 м/с и, вылетая из ссчла, ударяется в поршень 19, который ра-положен в центральном отверстии 18 экрана 17. Во время прохождения жидкости в сопле, давление в ней резко возврастает и его величина определяется через скорость струи выражением PV т Д PV - давление, j - плотность жидкости, U - скорость струи. При и 50 м/с, возникают давления, величина которых сопоставима с величиной давления при электрогидравлической обработке. Следовательно, яйца гельминтов, которые по какой либо причине уцелели при электрогидравлической обработке, будут уничтожены давлением в струе. Кроме того, во время удара струи в твердую преграду в жидкости возникает дополнительный удар, после чего распыленная жидкость попадает в резервуар (на чертеже не показан.

Под действием струи поршень 19 уходит вниз и выдавливает жидкость из подпоршневого пространства 20 по трубопроводу 21 во внутреннюю полость эластичной трубы 4 в зону разрядного промежутка между электродами 9 и 10. Во время разряда жидкость 11 по трубопроводу 21 подается в подпоршневое пространство 20 и поршень 19 поднимается вверх.

Движение поршня регулируют вентилем 22.

В зависимости от вида обрабатываемой жидкости подбирают наиболее эффективный режим работы. Режимов преимущественно можно выделить три. Первый режим - стационарное положение поршня на оптимальном расстоянии от сопла.

Второй режим - при встречном движении струи (в момент максимума ее скорости) и поршня 19.

Третий режим - при спутном движении струи (в момент максимума скорости) и поршня 19.

Режим устанавливают положением вентиля 22, т. е. сопротивлением (и временем задержки) трубопровода 21, передающего импульс давления из внутренней полости эластичной трубы 4 в подпоршневое пространство 20. Передача эта может обеспечить как стабильное положение поршня 19, так и его встречное или спутное движение в момент максимума скорости истечения жидкости из сопла 16; соответственно этому в разной степени будут проявляться гидроударные, кавитационные и другие явления в зоне удара струи и преграду (дно поршня 19), поэтому будут происходить одновременно осуществляемые процессы обеззараживания и дегельминтизации во второй их стадии

(вне полости корпуса 1).

/Многократное сильное воздействие на яйца гельминтов и микроорганизмы делает предлагаемое устройство надежным в части полной дегельминтизации и обеззараживания. Для этого не требуется дополнительных энергозатрат.

Воздействие на обрабатываемую жидкость во второй стадии саморегулируется за счет связи внутренней полости эластичной трубы, где происходит разряд с подпоршневым пространством.

Формула изобретения

1- Устройство для обеззараживания, дегельминтизации и перемещения сточных жидкостей по авт. св. № 673300, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности устройства при дегельминтизации сточной жидкости, а также для обеспечения условий саморегулирования величины воздействия на обрабатываемую жидкость, устройство снабжено соплом для разгона сточной жидкости, установленным на отводящем патрубке, и установленным против сопла перпендикулярно его оси экраном.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что экран выполнен с отверстием и снабжен в центральной части поршнем установленным соосно соплу в отверстии экрана, а подпоршневое пространство соединено с внутренней полостью эластичной трубы трубопроводом с вентилем регулирования сопротивления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 673300, кл. В 01 D 35/06, 1976.