УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КИСЛОРОДОНАСЫЩЕННОЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для насыщения питьевой воды кислородом и может применяться при подготовке питьевой воды для потребления населением и в лечебных целях.
Известен комплекс оборудования для осуществления способа приготовления бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды. [Патент Германии №1047826. Производство питьевой длительного хранения, разливной в бутыли, насыщенной кислородом в виде воздуха (кислородом и углекислым газом), C02F 1/68 (НКИ BG7D 1/00 НЧС), 16.10.1998 г.].
Комплекс оборудования для осуществления данного способа включает установку насыщении питьевой воды кислородом, состоящую из последовательно соединенных накопительных напорных емкостей (колонн) для сбора и обработки воды кислородосодержащим газом под давлением, вспомогательного оборудования для поддержания в установке насыщения воды кислородом избыточного давления и пониженной температуры, установки розлива и закупорки кислородонасыщенной воды в бутыли, подсоединенной трубопроводом к установке насыщения питьевой воды кислородом.
К недостаткам комплекса оборудования для осуществления способа относятся:
- высокая энергоемкость и материалоемкость оборудования установки насыщения питьевой воды кислородом;
- возможность попадания микроорганизмов при розливе кислородонасыщенной воды в бутылки и при их герметизации пробками (бутылки обеззараживаются от микроорганизмов до операции розлива);
- возможность возгорания в кислороде при избыточном давлении машинного масла, пары которого могут попасть из вспомогательного оборудования в установку насыщения питьевой воды кислородом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является установка (прототип) приготовления кислородонасыщенной питьевой воды. [Патент РФ №65728. Установка приготовления кислородонасыщенной питьевой воды], содержащая систему водоподготовки и систему насыщения, включающую емкость, снабженную патрубками для подачи, отвода жидкости и подачи газа, емкость подсоединена к замкнутому контуру трубопроводов, к которому дополнительно подсоединен центробежный насос, при этом нагнетательный трубопровод соединен с насадкой для насыщения воды кислородом, а выходящий патрубок из насадки для насыщения воды снабжен смотровым цилиндром для контроля процесса насыщения и соединен с емкостью в виде цилиндрической камеры, коаксиально установленной внутри аэрационной колонны, которая связана рециркулярным трубопроводом с всасывающим трубопроводом.
Недостатками установки приготовления кислородонасыщенной питьевой воды являются:
- низкое насыщение воды кислородом - не более 40 мг/л при высоком давлении 2,5-2,6 атмосфер;
- неустойчивость состояния растворенного в воде кислорода, с предельным насыщением обработанной при портальных условиях воды (9 мг/л).
Технической задачей полезной модели является повышение насыщенности питьевой воды кислородом при давлении 2,5-2,6 атмосфер за счет преобразования части энергии потока питьевой воды в энергию акустических волн, способствующих насыщению питьевой воды кислородом.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в установке для приготовления кислородосодержащей питьевой воды, содержащей систему водоподготовки и систему насыщения, включающую емкость, снабженную патрубками для подачи, отвода жидкости и подачи газа, при этом емкость подсоединена к замкнутому контуру трубопроводов, к которому дополнительно подсоединен центробежный насос, а нагнетательный трубопровод соединен с насадкой для насыщения воды кислородом, а выходящий патрубок из насадки для насыщения воды кислородом соединен с емкостью в виде цилиндрической камеры, отличающаяся тем, что в насадку для насыщения воды кислородом введен дополнительный патрубок для подачи кислорода и последовательно включенные турбулизатор, завихритель и дефлектор, при этом дополнительный патрубок присоединен к входному раструбу насадки, турбулизатор размещен в корпусе насадки, а завихритель и дефлектор размещены в выходном раструбе насадки и закреплены неподвижно.
Технический результат полезной модели заключается в повышении интенсивности смешивания питьевой с кислородом (за счет применения в насадке для насыщения питьевой воды кислородом турбулизатора и завихрителя).
Проведенный выше анализ аналога и прототипа позволил установить, что аналоги, характеризующееся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленной полезной модели, отсутствуют. Следовательно, заявления полезная модель соответствует условию патентоспособности "новизна".
Предлагаемое техническое решение "промышленно применимо", так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его осуществления, работоспособность и воспроизводимость на существующем оборудовании.
На фиг.1 представлена схема установки для приготовления кислородонасыщенной питьевой воды, на фиг.2 представлен чертеж насадки для насыщения питьевой воды кислородом.
Установка для приготовления кислородонасыщенной питьевой воды (фиг.1) включает в себя систему водоподготовки (на фиг.1 не показана) и систему насыщения, состоящую из емкости 1, патрубков для подачи, отвода жидкости и подачи газа 2-1…2-4, системы трубопроводов для подачи воды 3, системы трубопроводов для подачи газа 4, центробежного насоса 5, емкости 6, насадка для насыщения питьевой воды кислородом 7, патрубка 8 для ввода кислорода в насадку 7.
Система водоподготовки соединена трубопроводом с центробежным насосом 5, который соединен с емкостью 1, выходной патрубок 2-1 соединен с трубопроводом 3, а трубопровод 3 соединен с насадкой для насыщения питьевой воды кислородом 7, а насадка 7 соединена с емкостью 6, которая с помощью патрубка 2-4 соединена с трубопроводом готовой кислородонасыщенной воды.
Насадка для насыщения питьевой воды кислородом состоит из входного раструба 1, корпуса 2, турбулизатора 3, завихрителя 4, дефлектора 5, выходного раструба 6, гайки 7, патрубка 8, прокладки 9.
Входной раструб 1 соединен с корпусом 2 через прокладку из фторопласта 9, внутри корпуса 2 установлен неподвижно турбулизатор 3, а внутри выходного раструба 6 установлены завихритель 4, дефлектор 5, который закреплен гайкой 7. Во входной патрубок с помощью сварки присоединен патрубок 8.
Установка для приготовления кислородонасыщенной питьевой воды работает следующим образом.
Из системы водоподготовки вода поступает в центробежный насос 5, из которого через парубок 2-3 поступает в емкость 1, в которую черезпатрубок 2-2 поступает кислород. В емкости 1 кислород частично смешивается с водой и через патрубок 2-1 поступает в трубопровод 3 и далее в насадку 7, в которую через патрубок 8 дополнительно вводится кислород, причем кислород и вода поступают в насадку 7 под давлением 2,5-2,6 атмосфер. После смешивания в насадке 7 кислородонасыщенная вода поступает в емкость 6, в которой продолжается растворение кислорода в воде. Из емкости 6 через патрубок 2-4 и трубопровод вода выходит к установке в розлив.
Насадка для насыщения питьевой воды кислородом работает следующим образом.
Вода поступает входной раструб 1, одновременно в раструб 1 через патрубок 8 поступает кислород. Далее смесь воды и кислорода поступает в турбулизатор 3, находящийся в корпусе 2. В турбулизаторе 3 расположена система изогнутых пластин, которые колеблются и взбивают протекающую смесь воды и кислорода. Возникающие под давлением 2,5-2,6 атмосфер акустические волны способствуют растворению кислорода в питьевой воде. Далее уже кислородонасыщенная вода поступает в завихритель 4, расположенный в выходном раструбе 6 и, вращаясь, попадает на дефлектор 5, который способствует образованию водяного конуса, в котором происходит дополнительное растворение кислорода в воде, которое продолжается в емкости 6.
Технологический процесс в установке осуществляется с соблюдением "Санитарных норм и правил для предприятий пивоваренной и безалкогольной промышленности", утвержденных в установленном порядке в соответствии со схемой установки для приготовления кислородонасыщенной питьевой воды фиг.1.
Все детали насадки для насыщения питьевой воды кислородом изготовляются из пищевой нержавеющей стали, а герметизирующие прокладки - из фторопласта ф - 4.
Преимущества предлагаемой установки заключается в повышении кислородонасыщенности питьевой воды до 100 мг/л за счет применения насадки, в которой образуются акустические волны, способствующие растворению кислорода в воде. Последующее закручивание потока воды в смеси с кислородом и образовании водяного конуса завершает процесс.