Дезинтеграторное устройство

 

Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов и может быть использовано в водоснабжении фонтанов. Устройство содержит цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, установленный по оси корпуса ротор с чередующимися продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через кольцевой водоканал с выступами, впадинами и отсекателем корпуса, и подпорную установку, которая нагнетательным патрубком корпуса сообщена с концентрично размещенными коническими вставками, причем выходное отверстие внутреннего конуса размещено в наружном конусе, сообщенном с раструбом улитки. Суженная часть улитки снабжена отводом, перпендикулярным к ее плоскости. Во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, одним концом входящая в суженную часть улитки, а другим концом - в полость барабана, своим отверстием сообщенным с отводом. Диаметр барабана превышает диаметр отвода. Противоположная стенка барабана снабжена отводом, ось которого размещена выше оси барабана. Отвод барабана снабжен патрубком, сообщенным контуром циркуляции с патрубком наружного конуса конической вставки. Внутренняя полость барабана сообщена со сборником воздуха, который в верхней части, а барабан в нижней части снабжены вентилями. Такая конструкция устройства обеспечивает повышение эффективности его работы за счет устранения эрозии его деталей и биообрастания внутренних поверхностей. 4 ил.

Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов, в том числе железобактерий, и может быть использовано в водоснабжении фонтанов.

Известно дезинтеграторное устройство, содержащее цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным патрубком, установленный по оси корпуса ротор с чередующимися продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через кольцевой водоканал с выступами, впадинами и отсекателем корпуса и подпорную установку /патент РФ N 2086641, кл. C 12 M 1/33, C 02 F 3/00, 1993/, недостатком которой является низкая степень дезинтеграции, что снижает эффективность работы устройства.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства достигается тем, что в подпорной установке нагнетательный патрубок корпуса сообщен с концентрично размещенными коническими вставками, причем выходное отверстие внутреннего конуса размещено в конусе наружно, сообщено с раструбом улитки, суженная часть которой снабжена отводом, перпендикулярным к плоскости улитки, а во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, одним концом входящая в суженную часть улитки, а другим в полость барабана, своим осевым отверстием, сообщенным с отводом, причем диаметр барабана превышает диаметр отвода, а противоположная стенка барабана снабжена отводом, ось которого размещена выше оси барабана, а отвод снабжен парубком, сообщенным контуром рециркуляции с патрубком наружного конуса конической вставки, а внутренняя полость барабана сообщена со сборником воздуха, причем сборник воздуха в верхней части, а барабан в нижней части снабжены вентилями.

В кольцевом водоканале происходит переход скоростных напоров в статические, при переходах часть энергии напоров теряется и переходит в тепловую, вызывая нагрев воды. В условиях нагрева и разрежения, возникающих при выбросе воды из впадин ротора, во впадинах появляются пузырьки пара, которые конденсируются во впадинах корпуса, имеющего температуру ниже температуры ротора. Объем конденсата в тысячу раз меньше объема пара, из которого он образовался и в воде впадин корпуса возникают пустоты, которые схлопываются с гидравлическими ударами, поступающими в пустоты порциями воды. Центрами конденсации чаще всего являются включения, в том числе микроорганизмы, оболочки которых разрушаются гидравлическими ударами поступающей в пустоты воды, т.е. происходит дезинтеграция. Степень дезинтеграции определяет кратность нахождения воды в кольцевом канале, а она в свою очередь определяется подпором улитки, отвода и барабана. Для усиления эффекта дезинтеграции тепловым воздействием - плазмолизом воду рециркулируют из патрубка отвода, находящегося на выходе из отвода барабана в патрубок конической вставки.

На фиг. 1 схематически показано дезинтеграторное устройство, продольный разрез; 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.

Дезинтеграторное устройство содержит цилиндрический корпус 1 со всасывающим патрубком 2 и нагнетательным 3, установленный по оси корпуса 1 ротор 4 с чередующимися продольными выступами 5 и впадинами 6, взаимодействующими через кольцевой водоканал 7 с выступами 8, впадинами 9 и отсекателем 10 корпуса 1. В подпорной установке нагнетательный патрубок 3 корпуса 1 сообщен с концентрично размещенными коническими вставками 11 и 12, причем выходное отверстие внутреннего конуса 11 размещено в конусе наружного 12, сообщенного с раструбом 13 улитки 14, суженная часть 15 которой снабжена отводом 16, перпендикулярным к плоскости улитки 14, а во внутренней полости отвода 16 размещена плоская панель 17а, одним концом входящая в суженную часть 15 улитки 14, а другим концом в полость барабана 17, своим осевым отверстием сообщенным с отводами 16, причем диаметр барабана 17 превышает диаметр отвода 16, противоположная стенка 18 барабана 17 снабжена отводом 19, ось которого размещена выше оси барабана 17, а отвод 19 снабжен патрубком 20, сообщенным контуром рециркуляции 21 с патрубком 22 наружного конуса 12 конической вставки, внутренняя полсть 23 барабана 17 сообщена со сборником воздуха 24, причем сборник воздуха 24 в верхней части, а барабан 17 в нижней снабжены вентилями 25 и 26. Патрубок 2 и отвод 19 сообщены с системой водоснабжения фонтанов.

Дезинтеграторное устройство в системе водоснабжения фонтанов работает следующим образом.

При вращении ротора 4 вода выбрасывается из впадин 6 в водоканал 7 и скоростной напор переходит в статический. Вода из водоканала 7 заполняет вслед идущую впадину в направлении вращения ротора 4, за время перемещения воды от всасывающего патрубка 2 к нагнетательному 3 переходы напоров осуществляются многократно, т.е. опорожнением впадин 6 и последующим их заполнением новыми порциями воды из водоканала 7. При переходах скоростных напоров в статические часть энергии напоров переходит в тепловую с подъемом температуры воды. В условиях разрежений, возникающих при опорожнении впадин 6 в воде возникают пузырьки пара, которые попадая во впадины 9 корпуса 1, конденсируются, так как температура корпуса 1 ниже температуры ротора 4. Объем конденсата в тысячу раз меньше объема пара, из которого он образовался, в воде во впадинах 9 возникают пустоты, которые заполняются ударами воды. Центрами конденсации являются взвеси, в том числе микроорганизмы, например железобактерии, ударами воды, выбрасываемой с большой скоростью из впадин 6 вращающегося ротора 4, оболочки бактерий разрушаются, т.е. происходит дезинтеграция. При выходе воды из нагнетательного патрубка 3 и истечении из внутреннего конуса 11, в зазоре между конусами 11 и 12 при высоких скоростях истечения воды в патрубка 22 создается разрежение и вода подсасывается по циркуляционному контуру 21 из патрубка 20 с более высокими температурными условиями и гидроударная дезинтеграция дополняется тепловой - плазмолизом. В улитке 14, в отводах 16 за счет трения между слоями жидкости, между слоями жидкости и стенками возникает фрикционный нагрев воды. Плоская спираль 17а взаимодействует с винтовыми канавками отвода 16. При входе воды по винтовым каналам плоской спирали 17а в барабан 17 возникает в его внутренний полости 23 вращение между стенками 18, обеспечивающее отделение взвесей, которые отводятся через вентиль 26. Диаметр барабана превышает диаметр отвода 16 и в полости 23 возникает разрежение с выделением из воды пузырьков воздуха, который собирается в сборнике 24 и периодически отводится при продувках через вентиль 25.

Удаление из воды для фонтанов взвесей устраняет эрозию деталей фонтанов, а дезинтеграция устраняет биообрастание внутренних поверхностей. Подогрев воды повышает эффективность фонтатирования за счет снижения трения и уменьшения сцепления между частицами воды, сокращается расход энергии на привод дезинтегратора. Подогрев воды увеличивает эксплуатационный период фонтанов.

Формула изобретения

Дезинтеграторное устройство, содержащее цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, установленный по оси корпуса ротор с чередующимися продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через кольцевой водоканал с выступами, впадинами и отсекателем корпуса, и подпорную установку, отличающееся тем, что подпорная установка нагнетательным патрубком корпуса сообщена с концентрично размещенными коническими вставками, причем выходное отверстие внутреннего конуса размещено в наружном конусе, сообщенном с раструбом улитки, суженная часть которой снабжена отводом, перпендикулярным к плоскости улитки, при этом во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, одним концом входящая в суженную часть улитки, а другим концом - в полость барабана, своим отверстием сообщенным с отводом, причем диаметр барабана превышает диаметр отвода, а противоположная стенка барабана снабжена отводом, ось которого размещена выше оси барабана, при этом отвод барабана снабжен патрубком, сообщенным контуром циркуляции с патрубком наружного конуса конической вставки, внутренняя полость барабана сообщена со сборником воздуха, причем сборник воздуха в верхней части, а барабан в нижней снабжены вентилями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4