УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к области обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, в частности, к устройствам аэрации водных пространств и может быть использован при очистке воды или других жидкостей от растворенных газов, преимущественно от радона в резервуарах (преимущественно в водонапорных башнях).
Из уровня техники общеизвестны устройства и специальные способы подготовки воды изложенные в учебных пособиях для вузов (например, Коммунальная гигиена / Под ред. авторов В.Т. Мазаева. 2-е изд. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005. 304 с. параграф 5.4). В основе известных методов растворенные газы, в том числе радон, удаляют безреагентными, аэрационными методами (продувание воздухом) в водонапорных башнях. При продувке подача воздуха осуществляется через специальные устройства (аэраторы), расположенные на забое (в основании) водонапорной башни.
Недостатком общепринятого известного решения является необходимость создание чрезвычайно высокого избыточного давление на компрессоре (компрессорах) для обеспечения требуемой аэрации.
Например, для удаления радона в 18 метровой башне Рожновского при размещении аэраторов на забое потребуется создать избыточное давление на компрессоре (компрессорах) примерно 2 атм., что приводит к перерасходу электроэнергии. Себестоимость применения 1 кубометра воды составит порядка 300 руб. (цена указана на 2015 год).
Техническим результатом заявленной полезной модели является сокращение продолжительности процесса обработки воды или другой жидкости и его удешевление за счет аэрации верхних слоев воды или жидкости в диапазоне от 2 до 4 м от поверхности воды, и использования для этого менее мощных компрессоров (насосов).
Поставленный технический результат достигается посредством того что, устройство для аэрации жидкости в верхних слоях при переменном уровне жидкости в резервуаре, содержащее каркас, по меньшей мере один воздухоподводящий трубопровод, по меньшей мере один поплавок и по меньшей мере один аэратор; при этом каркас выполнен в виде призмы или цилиндра, на верхнем основании которого размещается, по крайней мере, один поплавок, на нижнем основании призмы или цилиндра размещается, по крайней мере, один аэратор; по меньшей мере один поплавок обеспечивает удержание корпуса в резервуаре; высота корпуса обеспечивает аэрацию верхних слоев жидкости.
Согласно заявленной полезной модели, высота корпуса обеспечивает аэрацию верхних слоев жидкости глубиной от 2 до 4 м.
Согласно заявленной полезной модели, каркас выполнен из материала, не загрязняющего питьевую воду, преимущественно из полипропиленовых водопроводных труб.
Согласно заявленной полезной модели, аэраторы выполнены дисковыми.
Согласно заявленной полезной модели, подача воздуха в резервуар осуществляется через воздухопроводящий трубопровод и далее через аэратор.
Согласно заявленной полезной модели, подача воздуха в резервуар осуществляется через воздухопроводящий трубопровод, далее через каркас и далее через аэратор.
Полезная модель поясняется следующими чертежами.
на Фиг. 1 общая схема устройства для аэрации жидкости в верхних слоях при переменном уровне жидкости в резервуаре.
Устройства для аэрации жидкости в верхних слоях при переменном уровне жидкости в резервуаре (см. фиг. 1), состоит из каркаса (1), по меньшей мере одного поплавка (2), по меньшей мере одного воздухоподводящего трубопровода (3) и по меньшей мере одного аэратора (4).
Каркас (1) может быть выполнен в виде призмы или цилиндра, на верхнем основании которого размещается, по крайней мере, один поплавок (2) на нижнем основании размещается, по крайней мере, один аэратор (4). Высота корпуса (1) выполнена такой, чтобы обеспечивать аэрацию верхних слоев жидкости глубиной от 2 до 4 м. При этом каркас (1) выполнен из материала, не загрязняющий питьевую воду и способностью подавать воздух к по меньшей мере к одному аэратору (4), например, из полипропиленовых водопроводных труб.
На фиг. 1 представлено исполнение, в котором каркас представлен призмой с верхним и нижним основанием в виде шестиугольника, при этом на верхнем основании и на нижнем основании на равном расстоянии друг от друга установлены три поплавка и три аэратора соответственно.
Поплавок (2) обеспечивает удержание устройства на плаву в верхней части резервуара (водонапорной башни) в условиях переменного уровня жидкости в нем.
Подача воздуха от компрессора (на фиг не показан) осуществляется, по меньшей мере, через один воздухоподводящий трубопровод (3).
Далее подача воздуха в резервуар может выполняться по следующим схемам.
Схема 1. Воздух от компрессора передается, по меньшей мере, через один воздухоподводящий трубопровод (3) сразу, по меньшей мере, в один аэратор (4).
Схема 2. Воздух от компрессора передается, по меньшей мере, через один воздухоподводящий трубопровод (3) к каркасу (1), далее каркас (1) обеспечивает передачу нагнетаемого воздуха, по меньшей мере, в один аэратор (4).
Схема 1 проста в реализации, а схема 2 обеспечивает рациональное использование свойств каркаса (1).
Для повышения эффективности дегазации, по меньшей мере, один аэратор (4) может быть представлен дисковым (например, микропузырчатым из спеченного порошка титана, с размером пор 15-150 мкм).
Выше описанное устройство работает следующим образом.
При переменном уровне жидкости в водонапорной башне заявленное устройство опускают в резервуар, при этом удержание в верхней части обеспечивает по меньшей мере один поплавок. Далее через, по меньшей мере, один аэратор (4) по схеме 1 или 2 подается воздух. По меньшей мере, один аэратор (4) создает воздушный поток на глубине от 2 до 4 м (за счет высоты корпуса (1), вместе с которым уходит растворенный газ, например радон.
Сравнительные характеристики заявленного устройства с общеизвестным представлены в таблице.
Как видно из таблицы, заявленное устройство для аэрации жидкости обеспечивает использование компрессоров меньшей мощности, сокращение продолжительности процесса обработки в 2,3 (5,8) раза и удешевление в 18,4 (6,8) раз, за счет обеспечения аэрации в верхних слоях воды или жидкости в диапазоне от 2 до 4 м от поверхности.
Таким образом, вышеизложенные сведенья свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для аэрации водных пространств и может быть использован при очистке воды или других жидкостей от растворенных газов, преимущественно от радона в резервуарах, преимущественно в водонапорных башнях.
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимых пунктах нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.