БАКТЕРИЦИДНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ НА ПОДВОДНЫХ ОБИТАЕМЫХ ОБЪЕКТАХ

БАКТЕРИЦИДНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ НА ПОДВОДНЫХ ОБИТАЕМЫХ ОБЪЕКТАХ


RU (11) 2233798 (13) C2

(51) 7 C02F1/32, B01D27/00, B63J1/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002131411/15 
(22) Дата подачи заявки: 2002.11.19 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.11.19 
(43) Дата публикации заявки: 2004.05.10 
(45) Опубликовано: 2004.08.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 20084 U1, 20.10.2001. SU 482178 А, 30.08.1975. US 4274970 А, 23.06.1981. DE 4134711 А, 22.04.1993. 
(72) Автор(ы): Веселов Ю.С. (RU); Герасимов А.В. (RU); Завирухо В.Д. (RU); Суслов В.Ф. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Закрытое акционерное общество "Центральный научно- исследовательский институт судового машиностроения" (RU) 
Адрес для переписки: 193029, Санкт-Петербург, ул. Дудко, 3, ЗАО "ЦНИИ СМ", руководителю патентной службы Н.Н. Ивановой 

(54) БАКТЕРИЦИДНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ НА ПОДВОДНЫХ ОБИТАЕМЫХ ОБЪЕКТАХ 

Изобретение относится к технологии водоподготовки и может быть использовано на подводных обитаемых объектах, а также в береговых условиях. Бактерицидный аппарат содержит корпус с патрубками подвода и отвода воды, разделенный на камеру облучения и камеру осветления с фильтровальными патронами. Камера облучения выполнена в виде U-образной трубы, в каждой из боковых секций которой коаксиально установлена ультрафиолетовая лампа и завихритель потока воды. Завихритель потока воды может быть выполнен в виде диска с наклонными относительно оси диска сквозными отверстиями. При этом диски размещены зеркально по отношению друг друга. Патрубки подвода и отвода воды отстоят от верхней кромки боковых секций на расстоянии Н>d/2, где d - внутренний диаметр патрубка. Камера осветления воды закреплена между боковыми секциями U-образной трубы и гидравлически соединена с одной из боковых секций. Фильтровальные патроны могут быть выполнены из упругодеформируемого микропористого материала, например из полимерных витых волокон. Технический результат: повышение качества очистки воды, компактность устройства и снижение виброшумовых характеристик. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Заявляемое техническое решение относится к технологии водоподготовки и может быть применено на подводных обитаемых объектах (батискафах, подводных станциях и т.п.), а также в береговых условиях, где предъявляются повышенные требования к компактности оборудования, его надежности и виброшумовым характеристикам.

Известны устройства для обеззараживания воды методом ультрафиолетового (УФ) облучения - бактерицидные аппараты, предназначенные для обеззараживания питьевой воды (1).

Недостатком известных аппаратов является низкое качество очистки воды из-за отсутствия в составе аппарата средств предварительного осветления (предочистки), а также увеличенные массогабаритные характеристики, обусловленные использованием длинномерных источников УФ-излучения.

Перечисленные недостатки известного устройства частично устранены в другом известном устройстве - фильтре для осветления и обеззараживания жидкостей (2). Это устройство содержит корпус с патрубками для подвода и отвода воды, разделенный на камеру облучения с расположенными в ее полости бактерицидными УФ-лампами и камеру осветления воды с установленными внутри нее фильтровальными патронами. Обрабатываемая вода сначала проходит камеру осветления, а затем - камеру облучения, что обеспечивает более высокий результат очистки воды.

Недостатками известного фильтра являются:

- недостаточная степень обеззараживания воды;

- повышенные для ряда условий эксплуатации виброшумовые характеристики (ВШХ).

Известно также устройство (“Станция водоподготовки”), включающее корпус с патрубками для подвода и отвода воды, камеру облучения с установленными коаксиально в ее полости бактерицидными УФ-лампами, фильтровальными патронами и завихрителями потока воды (3).

Недостатки, присущие данному устройству, следующие:

- громоздкость конструкции из-за наличия в ее составе засыпного фильтра;

- недостаточное качество обеззараживания воды из-за одноступенчатой обработки УФ-лучами;

- повышенные виброшумовые характеристики из-за отсутствия гасителей вибрации.

Описанная станция водоподготовки принята за прототип заявляемого технического решения, которое направлено на обеспечение компактности устройства, повышение качества очистки воды, в частности, в отношении обеззараживания, снижение виброшумовых характеристик оборудования водоочистки.

Указанный технический результат достигается тем, что камера облучения выполнена в виде U-образной трубы, в каждой боковой секции которой коаксиально установлены УФ-лампа и завихритель потока воды; патрубки подвода и отвода воды отстоят от верхних кромок боковых секций на расстоянии H>d/2, где d - внутренний диаметр патрубка, а камера осветления закреплена между боковыми секциями U-образной трубы и гидравлически соединена с одной из боковых секций. Кроме того, завихритель потока выполнен, например, в виде диска с наклонными относительно оси диска сквозными отверстиями, причем диски в каждой из камер размещены зеркально по отношению друг к другу, а фильтровальные патроны выполнены из упругодеформируемого микропористого материала, например из полимерных витых волокон толщиной 15...20 мкм.

Бактерицидный аппарат для обеззараживания воды на подводных обитаемых объектах (далее по тексту - аппарат) показан на рисунках:

фиг.1 - общий вид аппарата;

фиг.2 - завихритель потока для левой боковой секции;

фиг.3 - то же, для правой боковой секции;

фиг.4 - завихритель потока (разрез А-А);

фиг.5 - вид I (боковая секция в районе входа воды);

фиг.6 - схема УФ-лучей в горизонтальной секции камеры облучения;

фиг.7 - вид II (камера осветления в районе входа воды);

фиг.7а - стенка фильтровального патрона до деформации под воздействием внешнего импульсного давления Р;

фиг.7б - стенка фильтровального патрона в упругодеформированном состоянии;

фиг.7в - стенка фильтровального патрона после деформации (P1 - давление упругой релаксации)

Аппарат (фиг.1) представляет собой корпус, содержащий патрубки для подвода и отвода воды, камеру облучения с коаксиально установленными в ней бактерицидными УФ-лампами и завихрителями потока воды и камеру осветления с размещенными в ней фильтровальными патронами. Камера облучения выполнена в виде U-образной трубы 1 с боковыми цилиндрическими секциями 2 и 3, соединенными между собой горизонтальной секцией 4. В каждой полости секций 2 и 3 коаксиально размещена бактерицидная ультрафиолетовая лампа 5, защищенная кварцевым чехлом 6 и завихритель потока, установленный в зоне соединения боковых секций 2 и 3 с горизонтальной секцией 4. Завихрители потока 7 и 8 (фиг.4) выполнены, например, в виде дисков с наклонными относительно оси диска сквозными отверстиями 9. Диски 7 и 8 установлены зеркально относительно друг друга (фиг.2 и 3). В зазоре между боковыми секциями 2 и 3 U-образной трубы закреплена камера осветления 14, в полости которой размещены фильтровальные патроны 15, стянутые между собой в виде “свечи” с помощью перфорированной полой стяжки 16 (фиг.7). Патроны 15 выполнены с возможностью упругой деформации под действием внешнего импульсного давления Р (фиг.7, а, б, в). На корпусе камеры осветления 14 предусмотрен патрубок 17 для входа исходной воды в аппарат. Полость камеры 14 с помощью коллектора 18 гидравлически соединена с одной из боковых секций (на фиг.1 - с секцией 1). Патрубки входа 10 (фиг.5) и выхода 11 воды (фиг.1) отстоят от верхней кромки боковой секции на расстоянии H>d/2, где d - внутренний диаметр патрубка. Все три секции (2, 3, 14) сверху закрыты съемными крышками 19, 20, 21, причем на крышках 19 и 20 предусмотрены электрические выводы 22 для подключения УФ-ламп к щиту управления и электропитания.

Аппарат работает следующим образом. Исходная вода подается в камеру осветления через патрубок 17 после включения УФ-ламп.

В условиях подводного обитаемого объекта аппарат устанавливают сразу же за средством нагнетания (за центробежным или плунжерным насосом, за гидрофором и т.п.). При этом средства нагнетания воды, как правило, являются источником высокочастотной или низкочастотной вибрации, воздействующей на аппарат. В результате пульсирующих динамических усилий Р (фиг.7) фильтровальные патроны упруго деформируются и гасят энергию вибрации, т.е. патроны работают как демпфер. Проходя через стенки патронов, вода одновременно очищается от высокодисперсных примесей, а затем по коллектору 18 подается в полость секции 2, где начинается процесс ее обеззараживания УФ-лучами (“ближним” УФ-светом). Завихрители потока 7 и 8 обеспечивают движение воды вокруг кварцевого чехла 6 по спиральной траектории. Через наклонные отверстия 9 завихрителей 7 и 8 УФ-лучи из боковых секций проходят в горизонтальную секцию 4 и благодаря зеркальному расположению дисков 7 и 8 обеспечивают перекрестное многолучевое освещение полости секции 4 “дальним” УФ-светом (фиг.6). В верхней части камеры облучения образуется своеобразный “воздушный колокол” 12, т.е. пространство, заполненное воздухом выше кромки патрубка. Воздействие УФ-лучей 13 на кислород воздуха приводит к образованию молекул озона, который уносится потоком воды и совместно с УФ-лучами способствует качественному обеззараживанию воды по принципу “синергидного эффекта” (УФ-лучи+озон). Обновление воздушной массы в “колоколе” 12 происходит непрерывно при входе новых порций воды в камеру облучения - за счет деаэрации.

Озон, образующийся в зоне воздушного колокола 12, растворяется в потоке воды и также участвует в процессе обеззараживания по принципу “синергетики”.

Далее по ходу движения вода попадает в горизонтальную секцию, где процесс обеззараживания продолжается за счет “дальнего” УФ-света, протекающего через сквозные отверстия в завихрителях 7 и 8. Перекрестное за счет зеркальной ориентации завихрителей направление УФ-лучей способствует максимальной утилизации “дальнего” УФ-света.

В боковой секции 3 процесс обеззараживания завершается с использованием всех описанных выше эффектов.

Обработанная вода через патрубок 11 отводится из аппарата к потребителю.

Таким образом, описанное устройство реализует следующие преимущества:

1) Повышение качества очистки воды за счет интенсификации процесса обеззараживания путем утилизации “дальнего” УФ-света и использования трехступенчатой обработки УФ-лучами.

2) Снижение виброшумовых характеристик оборудования за счет использования жестко связанных с корпусом упругодеформируемых микропористых фильтровальных патронов, работающих как гасители пульсаций.

3) Уменьшение габаритов и массы аппарата за счет размещения камеры осветления в зазоре между боковыми секциями камеры облучения.

Все перечисленные признаки описанного устройства являются существенными, поскольку в совокупности обеспечивают достижение поставленной задачи.

Использованные источники

1. Соколов В.Ф. “Обеззараживание воды бактерицидными лучами”. Стройиздат, М., 1964.

2. А.с. 482178 “Патронный фильтр для осветления и обеззараживания жидкостей”, 1973 г.

3. Полезная модель 20084 “Станция водоподготовки”, 2000 г. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Бактерицидный аппарат для обеззараживания воды на подводных обитаемых объектах, содержащий корпус с патрубками для подвода и отвода воды, разделенный на камеру облучения с расположенными в ее полости бактерицидными ультрафиолетовыми лампами и завихрителями потока воды и камеру осветления с установленными внутри нее фильтровальными патронами, отличающийся тем, что камера облучения выполнена в виде U-образной трубы, в каждой из боковых секций которой коаксиально установлены ультрафиолетовая лампа и завихритель потока воды, а патрубки подвода и отвода воды отстоят от верхних кромок боковых секций на расстоянии H>d/2, где d - внутренний диаметр патрубка, при этом камера осветления закреплена между боковыми секциями U-образной трубы и гидравлически соединена с одной из боковых секций.

2. Бактерицидный аппарат по п.1, отличающийся тем, что завихритель потока воды выполнен, например, в виде диска с наклонными относительно оси диска сквозными отверстиями, причем диски размещены зеркально по отношению друг к другу.

3. Бактерицидный аппарат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что фильтровальные патроны выполнены из упругодеформируемого микропористого материала, например, из полимерных витых волокон.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru