АКТИВАТОР ЖИДКОСТИ
LIQUID ACTIVATOR

Изобретение относится к областям энергетики и экологической защиты окружающей среды и может использоваться для обработки скважинных артезианских вод, для очистки промышленных и бытовых стоков. Активатор жидкости содержит установку активизации процессов (УАП), включающую рабочую зону из немагнитной трубы с рабочим телом в виде иголок внутри и наружным электромагнитным индуктором и дополнительный тангенциальный аэратор - смеситель обрабатываемой жидкости с атмосферным воздухом.
Изобретение относится к областям энергетики и экологической защиты окружающей среды, а также может быть использовано для обработки скважинных артезианских вод, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.
Известны, например, установки для очистки воды артезианских скважин. В этой воде содержатся в растворенной форме соединения железа, марганца, сероводорода. Очистку артезианских вод производят различными способами. Например, путем насыщения воды кислородом воздуха с переводом названных веществ в нерастворимую форму с последующим пропусканием аэрированной воды через механические фильтры, заполненные кварцевым песком или антрацитом. В них оседают железо и другие соединения, происходит коагуляция и окисление органических соединений с обеззараживанием воды.
Известны методы очистки с применением озонирования воды с последующей ее мембранной очисткой. В частности, известны озоносорбционные установки для очистки артезианских вод. Они содержат озонатор воздуха, водовоздушный эжектор и контактно-фильтровальный агрегат. Подсасываемая эжектором озоно-воздушная смесь смешивается с потоком воды и поступает в контактную емкость, где происходит окисление железа, марганца, органических соединений и сероводорода. Далее вода проходит через механический фильтр с отфильтровыванием железа и марганца и доокислением органических соединений. (Очистка воды артезианских скважин. /iss72.ru/ozon/artez/).
Недостатком описанных установок для очистки артезианских вод в первом случае является низкая степень и замедленность процессов аэрации воды и использование механических фильтров, а в установках озоносорбционного типа - их усложнение и удорожание за счет применения озонатора воздуха.
Наиболее конструктивно просты используемые для аэрации воды вакуумно-эжекционные установки конструкции И.Г.Комарчева с многоступенчатым водовоздушным эжектором. Высокоскоростная струя воды создает разрежение в приемной камере установки и эжектирует атмосферный воздух. Эти установки имеют значительные габаритные размеры и используют исходную воду с высоким давлением (Комарчев И.Г. Безреагентный метод удаления диоксида углерода из воды. // Электрические станции, 1988. №8. С.43-45).
Ближайшим прототипом к изобретению является «Установка активизации процессов», авторы Вершинин Н.П., Вершинин И.Н., Есаулов И.В., Патент РФ 2049563. Установка активизации процессов (УАП) содержит трубу из немагнитного металла, окруженную наружным электромагнитным индуктором. В трубе в качестве рабочего тела находятся ферромагнитные иголки. Под действием вращающегося магнитного поля иголки с большой скоростью вращаются вокруг своей поперечной оси и движутся по круговым орбитам. При пропускании через рабочую зону УАП обрабатываемых жидких или порошкообразных сред, в них в сотни и тысячи раз интенсифицируются химические, физические, механические и электромагнитные процессы. В частности ускоряются процессы окисления, эмульгирования, коагуляции.
В то же время их недостатком в случае обработки жидкостей, включающих растворенные соединения металлов, сероводород и органические соединения, является отсутствие предварительной аэрации жидкости, необходимой для перевода в процессе их окисления содержащихся в ней растворенных соединений в нерастворимую форму. Целью предлагаемого технического решения является создание эффективной установки для активации жидкостей и ликвидация недостатков, выявленных у описанных аналогов и прототипа.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы установки для активации жидкостей путем сочетания в ней тангенциального жидкостно-воздушного аэратора и установки активизации процессов, а также упрощение конструкции и снижение ее стоимости.
Указанный результат достигается тем, что установка для активации жидкостей, содержащая входной трубопровод жидкости и установку активизации процессов, имеющей рабочую трубу из немагнитного материала с рабочим телом - ферромагнитными иголками и наружный электромагнитный индуктор, причем между входным трубопроводом и установкой для активизации процессов размещен аэратор, состоящий из полого корпуса, тангенциальных сопел, тангенциальных и осевого отверстий для воздуха, при этом внутренняя полость корпуса связана, по меньшей мере, двумя тангенциальными соплами с входным трубопроводом жидкости, а также с атмосферой - через тангенциальные и осевое воздушные отверстия.
На чертеже на фиг.1 показана принципиальная схема активатора жидкости, а на Фиг.2 показан разрез по А-А тангенциально-осевого жидкостно-воздушного аэратора.
Активатор жидкости (Фиг.1) состоит из подводящей трубы жидкости 1, кольцевой трубы 2, аэратора 3, соединительного патрубка 4 и установки активизации процессов 5, включающей наружные электромагнитные индукторы 6, рабочую трубу 7 из немагнитного материала, с иголками 8 из ферромагнитного материала.
Аэратор 3 (Фиг.2) включает корпус аэратора 9, тангенциальные сопла жидкости 10, тангенциальные воздушные каналы 11 и осевой воздушный канал 12.
Активатор жидкости работает следующим образом. Жидкость под давлением из подводящей трубы 1, соединенной с кольцевой трубой 2 через тангенциальные сопла жидкости 10, поступает, ускоряясь, во внутреннюю полость аэратора 3 и создает разрежение, благодаря которому через тангенциальные воздушные каналы 11 в корпус аэратора 3 подсасывается атмосферный воздух. За счет вращательного движения жидкости, в центральной части внутренней полости аэратора 3 также создается разрежение, что позволяет через осевой воздушный канал 12 вводить в аэратор дополнительное количество воздуха.
Движущийся вращательно обогащенный воздухом жидкостно-воздушный поток поступает в рабочую трубу 7 установки активизации процессов 5, где происходит его интенсивное перемешивание вращающимися иголками 8 с многократным ускорением процессов окисления, содержащихся в жидкости растворенных соединений металлов, сероводорода и органики, и перевода их в нерастворимую форму. После выхода из установки активизации процессов 5 обработанная жидкость может быть направлена затем в циклон или в механический фильтр для коагуляции образовавшихся в установке активизации процессов 5 нерастворимых соединений металлов, сероводорода и органических соединений и их отделения от обработанной жидкости.