Устройство для обработки жидкостей

Полезная модель относится к устройствам для обработки, разделения и очистки жидкостей и может найти применение для опреснения вод морей, океанов и засоленных подземных вод для бытовых, промышленных и сельскохозяйственных нужд.
В настоящее время рост дефицита пресной воды прогнозируется в мировом масштабе. В странах азиатского и африканского континентов имеются большие запасы подземных вод с солесодержанием от 1,0 до 35 грамм на литр, которые не могут найти практического использования, так как требуемое нормативное содержание соли в питьевой воде не должно превышать 0,02-0,05 грамм на литр.
Известны различные по конструкции опреснительные установки (http://wwwsciencedebate2008.com/opresneniye-morskoy-vody-sposoby-ustanovki-problemy/), но из всего объема получаемой в мире опресненной воды 96% приходится на долю термических дистилляционных установок.
Общими недостатками известных конструкций опреснительных установок являются следующие:
- низкая производительность,
- значительные затраты энергии,
- высокие капитальные затраты,
- необходимость использования дорогостоящих химических веществ.
Отмеченные недостатки снижают эффективность использования известных конструкций опреснительных установок.
Известна принятая в качестве прототипа установка для обработки жидкостей по патенту РФ №2259859, кл. МКИ B01D 3/28, опубл. 10.10.2004 г. в бюлл.№28, которая содержит цилиндрический корпус с горизонтальной осью, на которой размещен поворотный вал с закрепленной на нем насадкой в виде дисков, при этом корпус снабжен трубопроводами для подвода и отвода жидкости, а также входным и выходным патрубками для подвода и отвода газообразного теплоносителя. Недостатком конструкции прототипа является пониженная интенсивность процесса обработки жидкостей.
Целью предложенной полезной модели является повышение эффективности работы установки для обработки жидкостей путем интенсификации процесса передачи тепла от теплоносителя к обрабатываемой жидкости.
Поставленная цель достигается в конструкции устройства для обработки жидкостей, содержащей цилиндрический корпус с горизонтальной осью, на которой размещен поворотный вал с закрепленной на нем насадкой в виде дисков, при этом корпус снабжен трубопроводами для подвода и отвода жидкости, а также входным и выходным патрубками для подвода и отвода теплоносителя, тем, что во входном патрубке установлена газовая горелка, а выходной патрубок соединен с устройством для создания разряжения, выполненном в виде дымовой трубы (дымососа) или конденсатора пара.
Конструкция полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено предложенное устройство в разрезе, на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1 и на фиг. 3 - схематический чертеж предложенного устройства, соединенного с конденсатором пара.
Установка для обработки жидкостей состоит из цилиндрического корпуса 1 с размещенным на его горизонтальной оси поворотным валом 2 с приводом 3, состоящим, например, из электродвигателя и зубчатой передачи, понижающей число оборотов; на валу 2 закреплены плоские параллельные диски 4, а корпус снабжен трубопроводами для подвода исходной жидкости 5 и отвода обработанной жидкости 6, а также корпус снабжен входным патрубком 7 для подвода газообразного теплоносителя и выходным патрубком 8 для отвода отработавшего теплоносителя. В патрубке 7 установлена газовая горелка 9,а выходной патрубок 8 соединен с устройством 10 для создания разряжения, выполненного в виде дымовой трубы (дымососа), которые на чертеже не показаны, или в виде конденсатора пара.
Установка работает следующим образом. По трубопроводу 5 жидкость подается в цилиндрический корпус 1 и заполняет его нижнюю часть, расположенную под горизонтальной диаметральной плоскостью корпуса 1.При вращении вала 2 приводом 3 на поверхности дисков 4 над уровнем жидкости образуется тонкая пленка жидкости, распределенная на большой площади. При размерах корпуса: диаметр-1 метр, длина вала с дисками 1 метр и при размещении дисков на валу через 0,02 метра площадь пленки жидкости на поверхности дисков 2 над уровнем жидкости равна 37,5 метра квадратного. При включении в работу газовой горелки 9 продукты сгорания газа контактируют с пленкой жидкости при их прохождении через промежутки между дисками 4, нагревают пленку жидкости, а нагретая жидкость при вращении вала 2 поступает в нижнюю часть корпуса 1 и по трубопроводу 6 отводится из корпуса 1. Охлажденные продукты сгорания газа отводятся через дымовую трубу или дымосос (на чертеже не показаны) в атмосферу.
При повышении тепловой производительности газовой горелки 9 происходит полное испарение пленки жидкости на дисках 4 и полученная парогазоваясмесь поступает в конденсатор пара 10, из которого конденсат поступает, например, в бак акумулятор или в бассейн-накопитель (на чертежах не показаны), а неконденсируемые газы (азот, углекислый газ и др.) выбрасываются в атмосферу (фиг. З). Интенсивность протока продуктов сгорания газа через промежутки между дисками 4 обеспечивается разряжением, создаваемым в конденсаторе 10 при конденсации в нем пара.
Производительность процесса обработки жидкости регулируется изменением количества газа, поступающего в горелку 9, а также увеличением или уменьшением скорости вращения вала 2 или изменением уровня жидкости в нижней части корпуса 1. При этом количество жидкости, поступающей в зону обработки в единицу времени и, соответственно, производительность процесса обработки жидкости будет изменяться.
Большая площадь испаряемой пленки жидкости на дисках 4 и прямой контакт продуктов сгорания газа с жидкостью обеспечивают высокую интенсивность передачи тепла от греющего теплоносителя к нагреваемой жидкости и значительное увеличение производительности процесса испарения, что делает более эффективным использование предложенного устройства для обработки жидкостей в сравнении с известными.