УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ В ПОТОКЕ
DEVICE FOR WATER DISINFECTION IN THE STREAM

Изобретение относится к очистке и обеззараживанию жидкости, в частности воды, а также бытовых и промышленных стоков в потоке.
Известно устройство для очистки и обеззараживания воды, содержащее корпус, узлы подачи и отвода воды, источник ультрафиолетового излучения с защитным чехлом из материала, прозрачного для ультрафиолетовых лучей, ультразвуковой излучатель, расположенный на внешней стороне корпуса и контактирующий с ним (JP 2043984, МПК С02А 1/32, опубл. 14.02.1990).
Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для безреагентного обеззараживания жидкости, содержащее корпус с узлами подачи и отвода воды, источники ультрафиолетового излучения с защитными чехлами из материала, прозрачного для ультрафиолетовых лучей, ультразвуковые излучатели. Дополнительно содержит вставку, расположенную в корпусе в виде протяженного тела, на внутренних сторонах которой расположены ультразвуковые излучатели в узлах максимальной интенсивности колебаний, а на внешней стороне корпуса также расположены ультразвуковые излучатели в узлах максимальной интенсивности колебаний и настроенные на синхронную или резонансную частоты с ультразвуковыми излучателями, расположенными на внутренних сторонах вставки или несколько вставок, а перед входом потока в корпус установлен завихритель потока (RU 2332358, МПК C02F 1/36, опубл. 27.08.2008).
Недостатками известного устройства для обеззараживания воды являются низкая производительность процесса, высокие энергетические затраты в процессе обеззараживания.
Технический результат заключается в повышении производительности и снижении энергозатрат в процессе обеззараживания воды в потоке.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство для обеззараживания содержит корпус с узлами подачи и отвода воды, источники ультрафиолетового излучения с защитными чехлами, из материала, прозрачного для ультрафиолетовых лучей, ультразвуковые излучатели, вставку, расположенную в корпусе в виде протяженного тела, на внутренних сторонах которой расположены ультразвуковые излучатели. Внешняя сторона корпуса выполнена в виде сегментов отражателей параболической формы, соединенных друг с другом вокруг ультрафиолетовых ламп в защитных чехлах, а расположение сегментов отражателей выполнено таким образом, что защитные чехлы находятся в фокусах параболических сегментов отражателей. Перед входом потока в корпус установлен завихритель потока.
На чертежах показано устройство для обеззараживания воды в потоке. На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - то же в разрезе; на фиг. 3 - элемент устройства с ультразвуковым излучателем на корпусе вставки и сегмент отражатель, в фокусе которого расположен защитный чехол с ультрафиолетовой лампой.
Устройство для обеззараживания воды в потоке содержит корпус 1, выполненный в виде сегментов отражателей параболической формы 2, соединенных друг с другом вокруг защитных чехлов 3 с ультрафиолетовыми лампами 4 находящимися в полости чехлов 3. В центральной части корпуса 1 находится вставка 5, на внутренних сторонах которой имеются ультразвуковые излучатели 6. При этом ультразвуковые излучатели 6 расположены в узловых точках максимальной интенсивности колебаний и настроены на синхронную или различную относительно друг друга резонансную частоту колебаний. Перед входом потока в корпус 1 установлен завихритель 7 потока жидкости. Сегменты отражатели 2 имеют форму параболы, в фокусах которых находятся защитные чехлы 3 с ультрафиолетовыми лампами 4. Корпус имеет узел подачи 8 и узел отвода воды 9.
Принцип действия устройства для обеззараживания вводы в потоке следующий. Поток жидкости поступает через узел подачи 8 в корпус 1, где под действием ультрафиолетового излучения от источников ультрафиолетового ламп 3 и кавитационных процессов, образующихся под действием ультразвуковых излучателей 6, расположенных на внутренних сторонах вставки 5, происходит окисление растворенных солей, содержащихся в жидкости, которые выпадают в осадок. Одновременно при этом под действием ультрафиолетового излучения и кавитационных процессов происходит обеззараживание воды; патогенная микрофлора погибает. Обеззараженная вода выходит из корпуса 1 через узел отвода 9. Дополнительно наблюдается положительный эффект: самоочищение прозрачных для ультрафиолетовых излучений защитных чехлов ультрафиолетовых ламп. Ультразвуковые волны, распространяющиеся от ультразвуковых излучателей, отражаются от сегментов отражателей 2, фокусируются на поверхности защитных чехлов 3, тем самым обеспечивается эффективная очистка их поверхности от биообрастаний на затененной стороне, относительно распространения ультразвуковых колебаний.
Исполнение ультразвуковых излучателей 5 в полости вставки 4 значительно снижает шумы в процессе работы и отвечает самым высоким санитарно-гигиеническим условиям работы персонала. Завихритель 7 способствует более равномерной степени обработки потока жидкости по всему объему.
При испытаниях усовершенствованного, в сравнении с прототипом, устройства для обеззараживания воды в потоке выявлено повышение его производительности и снижение энергозатрат. При этом обеззараживание жидкости заявленным устройством, как и в прототипе, достигается под действием ультрафиолетового излучения от источников ультрафиолетовых ламп и кавитационных процессов, образующихся под действием ультразвуковых излучателей, расположенных на внутренних сторонах вставки, что приводит к окислению растворенных солей. Обработка воды ультрафиолетовым излучением известна из уровня техники (например, RU 88345, МПК C02F 1/32, опубл. 10.11.2009, RU 99777, МПК C02F 1/32, опубл. 27.11.2010, RU 156915, МПК C02F 1/32, C02F 1/78, опубл. 20.11.2015, RU 2502683, МПК C02F 9/12, C02F 1/42, C02F 1/44 и др., опубл. 27.12.2013).
Конструкция заявленного изобретения, как и прототипа, позволяет эффективно самоочищать защитные чехлы ультрафиолетовых ламп от биоразростаний благодаря тому, что ультразвуковые волны, распространяющиеся от ультразвуковых излучателей, отражаются от сегментов отражателей, фокусируются на поверхности защитных чехлов; исполнение ультразвуковых излучателей в полости вставки значительно снижает шумы в процессе работы устройства; завихритель способствует более равномерной степени обработки потока жидкости по всему объему.
В заявленном устройстве для обеззараживания воды в потоке повышается производительность и снижаются энергозатраты за счет того, что внешняя сторона корпуса выполнена в виде сегментов отражателей параболической формы, соединенных друг с другом вокруг ультрафиолетовых ламп в защитных чехлах, а расположение сегментов отражателей выполнено таким образом, что защитные чехлы расположены в фокусах параболических сегментов отражателей.