Дезинтегратор

 

Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов и может быть использовано в системах водяного отопления. Дезинтегратор содержит корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, размещенный по оси корпуса ротор с продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через водное кольцо с выступами и впадинами корпуса, и усилитель дезинтеграции. Нагнетательный патрубок сообщен с раструбом улитки, а суженная часть улитки - с отводом, перпендикулярным к плоскости улитки. Во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, одним концом входящая в полость улитки, а другим - в полость барабана, выполненного с диаметром, превышающим диаметр отвода. Барабан сообщен отводом, состыкованным со стенкой барабана выше его оси, с системой водяного отопления. Внутренняя поверхность стенки отвода улитки выполнена с винтовыми канавками. Нагнетательный и всасывающий патрубки сообщены контуром рециркуляции воды. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы дезинтегратора за счет гидроударного и теплового воздействия на микроорганизмы, что способствует устранению биологического обрастания внутренних поверхностей системы водяного отопления. 4 ил.

Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов и может быть использовано в системах водяного отепления.

Известен дезинтегратор, содержащий цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, размещенный по оси корпуса ротор с продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через водное кольцо с продольными выступами и впадинами корпуса и усилитель дезинтеграции /патент РФ N 2086641, кл. C 12 M 1/33, C 02 F 3/00, 1993/, низкая степень дезинтеграции, что снижает эффективность его работы.

Цель изобретения - повышение эффективности достигается тем, что нагнетательный патрубок сообщен с раструбом улитки, а суженная часть улитки с отводом, перпендикулярным к плоскости улитки, во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, одним концом входящая в полость улитки, а другим - в полость барабана, выполненного с диаметром, превышающим диаметр отвода, а барабан сообщен отводом, состыкованным со стенкой барабана выше его оси, с системой водяного отопления, внутренняя поверхность стенки отвода улитки выполнена с винтовыми канавками, а нагнетательный и всасывающий патрубки сообщены контуром рециркуляции воды.

Улитка, отвод и барабан являются местными сопротивлениями, увеличивающими продолжительность обработки воды в водном кольце между выступами и впадинами ротора и корпуса, а следовательно, степень дезинтеграции. Плоская спираль и винтовая канавка на стенке отвода увеличивает взаимное смещение слоев воды друг относительно друга и трение воды о стенки улитки и отвода, т.е. возникает фрикционный нагрев воды в дополнение к нагреву воды за счет трансформации напоров в кольцевом канале, т.е. гидроударная дезинтеграция дополняется тепловой - плазмолизом.

На фиг. 1 схематически показан продольный разрез дезинтегратора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - узел II на фиг. 1.

Дезинтегратор содержит корпус 1 со всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, размещенный по оси корпуса 1 ротор 4 с продольными выступами 5 и впадинами 6, взаимодействующими через водное кольцо 8 с продольными выступами м впадинами 9 и 10 корпуса 1. Нагнетательный патрубок 3 сообщен с раструбом 11 улитки 12, а суженная часть 13 улитки 12 с отводом 13, перпенджкулярным к плоскости улитки 12, во внутренней полости отвода 13 размещена плоская спираль 14, одним концом входящая в полость улитки 12, а другим в полость барабана 15, выполненного с диаметром, превышающим диаметр отвода 13, а барабан 15 сообщен отводом 16, состыкованным со стенкой 17 барабана 15 выше его оси, с системой водяного отопления /на чертеже не показана/. Внутренняя поверхность стенки отвода 13 улитки 12 выполнена с винтовыми канавками 18, а нагнетательный 3 и всасывающий 2 патрубки сообщены контуром 19 рециркуляции воды через патрубки 20 и 21. Барабан 15 выполнен со спускным вентилем 22 отвода шлама из системы отопления.

Дезинтегратор в системе локального водяного отопления здания и сооружений работает следующим образом.

Скорость перемещения воды в системе водяного отопления составляет 5-10 м/с, такая же скорость на выходе во всасывающий патрубок 2 корпуса 1. При вращении ротора 4 скорость воды, сходящей из впадин, составляет 60-80 м/с. Порции воды в виде жидкостных поршней воздействуют на водяное кольцо 8 между ротором 4 и корпусом, постепенно увеличивая скорость вращения на пути к нагнетательному патрубку 3 под воздействием выступов 5. При выходе воды из впадины 6 в ней возникает разрежение и во впадину 6 из водного кольца 8 засасывают новые порции воды, но с более высоким статическим напором. При выбросе воды из впадины 6 скоростной напор в водном кольце частично переходит в статический. Такие переходы совершаются многократно за время перемещения воды от всасывающего патрубка 2 к нагнетательному 3. При каждом выбросе воды и заполнении впадины 6 статический напор возрастает от предыдущей впадины 6 к последующей. При многократных переходах статического напора в скоростной часть энергии напоров переходит в тепловую и вода нагревается. При выбросе воды из впадины 6 в ней возникает разрежение и из воды выделяются пузырьки пара. При ударе о выступы и впадины 9 и 10 корпуса 1, при более низкой его температуре в сравнении с температурой ротора 4 пар в пузырьках конденсируется, а объем конденсата в тысячу раз меньше объема пара, и во впадинах 10 корпуса 1 возникают пустоты, которые заполняют гидравлическими ударами порции воды, сходящие из впадин 6. Центрами конденсации являются включения, например железобактерии, и гидравлическими ударами оболочки разрушаются и осуществляется дезинтеграция. Для повышения эффекта дезинтеграции часть нагретой воды из патрубка 20 по контуру рециркуляции переходит в патрубок 21, а из него в водное кольцо 8, т.е. гидроударная дезинтеграция сопровождается тепловой - плазмолизом. За счет повышения температуры воды в водном кольце 8 уменьшается толщина слоя воды во впадинах 10 корпуса 1, снижается водная амортизация и повышается жесткость удара на бактерии в центрах конденсации. При выходе из нагнетательного патрубка 3 вода поступает в раструб 11 улитки 12 и приобретает вращательное движение в его суженной части. За счет трения между слоями жидкости и между жидкостью и стенкой температура повышается. При высокой скорости вода в виде воронки входит в перпендикулярный к плоскости улитки отвод 13, в котором размещена плоская спираль 14, преобразующая поступательное перемещение воды во вращательное. Вращению воды способствуют винтовые канавки 18, сокращающие до минимума продлольное перемещение воды. Вращающийся поток воды поступает в барабан 15 с отделением под действием центробежной силы находящихся в воде включений /окалина, продукты коррозии, фрагменты микроорганизмов/, которые периодически выводят из системы отопления по вентилю 22. Выходу включений из барабана 15 препятствует размещению отвода 16 в стенке 17 выше оси. Комфортные температурные условия в помещениях поддерживаются отключением дезинтегратора.

Локальная система отопления позволяет поддерживать температуру воздуха в зависимости от изменения температуры наружного воздуха по времени суток и во времена года. Устраняются потери тепла в трассах от ТЭЦ к потребителю тепла. Устраняются эксплуатационные издержки на трассах ТЭЦ, устраняются нарушения подачи тепла при порывах трасс. В локальных системах отопления дезинтегратор работает в режимах насоса и теплогенератора, что сокращает расход энергии. Дезинтеграция микроорганизмов, в том числе железобактерий, устраняет биологическое обрастание внутренней поверхности трубопроводов и теплообменников, что, с одной стороны, сокращает расход энергии на перемещение воды, с другой - повышает эксплуатационный ресурс системы отопления. Вывод взвесей устраняет эрозию деталей дезинтегратора и продлевает его межремонтный период. Гидроударная обработка воды способствует выделению из воды воздуха и замедляет коррозионные процессы в системе отопления. Локальная система может включать не только отдельные здания, но и элементы зданий, что существенно сокращает расходы.

Формула изобретения

Дезинтегратор, содержащий корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, размещенный по оси корпуса ротор с продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через водное кольцо с выступами и впадинами корпуса, и усилитель дезинтеграции, отличающийся тем, что нагнетательный патрубок сообщен с раструбом улитки, а суженная часть улитки - с отводом, перпендикулярным к плоскости улитки, при этом во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, одним концом входящая в полость улитки, а другим - в полость барабана, выполненного с диаметром, превышающим диаметр отвода, причем барабан сообщен отводом, состыкованным со стенкой барабана выше его оси, с системой водяного отопления, внутренняя поверхность стенки отвода улитки выполнена с винтовыми канавками, а нагнетательный и всасывающий патрубки сообщены контуром рециркуляции воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4