УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСЫЩЕНИЯ ВОДЫ КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА

Полезная модель относится к области напорных гидравлических водовоздушных систем, используемых в схемах очистки воды для хозяйственно-питьевых целей.
Известно устройство насыщения воды кислородом воздуха (http://www.ranoneco.ru/ochistka_vodi/obezgelezivanie, 19.10.2011, Рис. 4), содержащее последовательно соединенные посредством основного трубопровода подачи воды узел воздухозабора, состоящий из водовоздушного инжектора и электромагнитного нормально-закрытого клапана, однонаправленный распределитель потоков воды, установленный в верхней части напорного резервуара с водоподъемной трубой, фильтр-обезжелезиватель, причем фильтр обезжелезиватель и электромагнитный нормально-закрытый клапан связаны через блок управления.
Данное устройство наиболее близко по технической сущности и числу общих признаков к предлагаемой полезной модели, в силу чего принято в качестве наиболее близкого аналога.
Недостатком данного устройства является значительное гидравлическое сопротивление за счет того, что вся обрабатываемая вода проходит через водовоздушный инжектор, имеющий маленькое проходное сечение. Так же водовоздушный инжектор начинает работать (начинается инжекция воздуха) только при превышении определенного минимального порога расхода воды через него. В связи с этим применение данного устройства сильно ограничено.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в устранении вышеуказанных недостатков.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является исключение чрезмерного гидравлического сопротивления в устройстве, а также обеспечение насыщения воды кислородом воздуха в независимости от скорости потока.
Технический результат достигается тем, что устройство насыщения воды кислородом воздуха содержит последовательно соединенные посредством основного трубопровода подачи воды узел воздухозабора, состоящий из водовоздушного инжектора и электромагнитного клапана, однонаправленный распределитель потоков воды, установленный в верхней части напорного резервуара с водоподъемной трубой, фильтр-обезжелезиватель, причем фильтр обезжелезиватель и электромагнитный клапан связаны через блок управления, при этом электромагнитный клапан представляет собой электромагнитный нормально-открытый клапан и установлен на основном трубопроводе подачи воды, а водовоздушный инжектор - на дополнительной параллельной линии основного трубопровода подачи воды, при этом в рабочем режиме вода проходит через электромагнитный нормально-открытый клапан.
Корпус водовоздушного инжектора выполнен из ПВХ материала.
Напорный резервуар состоит из герметичной колбы, выполненной из полиэтилена высокой плотности, наружная поверхность которой армирована оплеткой из полимерного стекловолокна.
Однонаправленный распределитель потоков воды установлен в верхней части резервуара посредством резьбового соединения.
Однонаправленный распределитель потоков воды имеет два непересекающихся проходных канала, один предназначен для подачи исходной воды, второй - для отвода обработанной воды, причем водоподъемная труба присоединена ко второму каналу.
На основном трубопроводе подачи воды, после узла воздухозабора, установлен обратный клапан.
Таким образом, вся обрабатываемая вода проходит не через водовоздушный инжектор, а по параллельной линии через нормально-открытый электромагнитный клапан, что исключает большие потери давления воды и полностью отсутствуют ограничения в минимальном потоке обрабатываемой воды (насыщение кислородом воздуха происходит в независимости от скорости потока). Так же нет необходимости устанавливать воздухоотделительный клапан.
Далее предлагаемая полезная модель поясняется чертежом:
Фиг. - показан общий вид устройства.
Устройство насыщения воды кислородом воздуха содержит последовательно соединенные посредством основного трубопровода подачи воды (1) узел воздухозабора, состоящий из водовоздушного инжектора (2) и электромагнитного нормально-открытого клапана (3), однонаправленный распределитель потоков воды (4), установленный в верхней части напорного резервуара (5) с водоподъемной трубой (6), фильтр-обезжелезиватель (7), причем фильтр обезжелезиватель (7) и электромагнитный нормально-открытый клапан (3) связаны через блок управления (8). Электромагнитный нормально-открытый клапан (3) установлен на основном трубопроводе подачи воды (1), а водовоздушный инжектор (2) - на дополнительной параллельной линии (9) основного трубопровода подачи воды, при этом в рабочем режиме вода проходит через электромагнитный нормально-открытый клапан (3). На основном трубопроводе подачи воды (1), после узла воздухозабора, установлен обратный клапан (10).
Водоподъемная труба (6) выполнена из отрезка полимерной трубы диаметром 1,05” с одной стороны имеющей перфорацию.
Однонаправленный распределитель потоков воды (4) выполнен из материала Noril (полифениленоксид - термопласт, устойчивый к растворам щелочей, солей, минеральных кислот и воздействию микроорганизмов) или его аналогов. Однонаправленный распределитель потоков воды (4) имеет два непересекающихся проходных канала (не показаны), один предназначен для подачи исходной воды, второй - для отвода обработанной воды, причем водоподъемная труба (6) присоединена ко второму каналу.
Корпус водовоздушного инжектора (2) выполнен из ПВХ материала. В него вставлен инжектор производства компании Clack Corp. На всасывающей линии водовоздушного инжектора установлены два обратных клапана, предотвращающие выброс исходной воды из всасывающей линии в момент, когда нет разряжения в камере инжектора. Обратные клапаны могут использоваться любого производителя и любой конфигурации, предназначенные для применения в области водоснабжения.
Электромагнитный нормально-открытый клапан (3) может использоваться любого производителя и любой конфигурации и предназначен для применения в области водоснабжения и имеющий необходимую пропускную способность.
Блок управления (8) представляет сбой электронное устройство, которое при поступлении на него внешнего сигнала подает напряжение на электромагнитный клапан (3).
Обратный клапан (10) может использоваться любого производителя и любой конфигурации и предназначен для исключения попадания запасов воздуха во входную магистраль исходной воды при падении давления в ней.
Фильтр обезжелезиватель (7) выполнен с возможностью передавать сигналы (для закрытия/открытия электромагнитного нормально-открытого клапана) на блок управления (8), обеспечивая при этом необходимый проток воды.
Выход воды из узла воздухозабора подключен ко входу однонаправленного распределителя потоков воды (4) посредством основного трубопровода подачи воды (1).
Устройство работает следующим образом:
Исходная вода под давлением поступает через электромагнитный нормально-открытый клапан (3) узла воздухозабора (минуя инжектор (2)) в однонаправленный распределитель потоков воды (4) и далее внутрь (в верхнюю часть) напорного резервуара (5). Проходя через «воздушную подушку» в верхней части напорного резервуара (5), воздух под давлением исходной воды растворяется в проходящей воде, насыщая тем самым обрабатываемую воду кислородом воздуха. Снизу напорного резервуара (5) обработанная вода попадает в водоподъемную трубу (6) (коллектор) и подается через однонаправленный распределитель потоков воды (4) в фильтр обезжелезиватель (7) и далее на выход (потребителю). Периодически, после прохождения определенного количества воды, запас воздуха внутри напорного резервуара (5) заканчивается. В это время фильтр обезжелезиватель (7) активирует работу узла воздухозабора, подавая сигнал на блок управления (8). Сигнал подается в одном из режимов промывки фильтра обезжелезивателя (7), при этом обеспечивается необходимый проток воды. Блок управления (8) закрывает электромагнитный нормально-открытый клапан (3) и поток воды перенаправляется через водовоздушный инжектор (2), тем самым устройство для насыщения воды кислородом воздуха переходит в режим пополнения запасом воздуха. В это время вся входящая вода проходит через водовоздушный инжектор (2), происходит инжекция воздуха из атмосферы и водовоздушная смесь поступает внутрь напорного резервуара (5). Тем самым происходит процесс пополнения «воздушной подушки». После пополнения воздухом (через расчетное время прохождения расчетного объема воды) фильтр обезжелезиватель (7) подает сигнал на блок управления (8), который открывает электромагнитный нормально-открытый клапан (3), при этом устройство переходит в рабочий режим. Фильтр обезжелезиватель (7) контролирует количество проходящей воды через устройство и своевременно активирует процесс пополнения запасом воздуха.
Использование описанной полезной модели позволит значительно расширить область применения систем аэрации с помощью водовоздушных инжекторов.