Стерилизатор воды непрерывного действия

Изобретение относится к области стерилизации воды. Стерилизатор воды непрерывного действия, для нагрева которой в оконечном коаксиальном СВЧ-устройстве с генератором частоты 2450±50 МГц и мощностью 700 Вт используется сосуд конусообразной расширяющейся формы с донышком и горловиной в виде стакана, дно которого опирается на внутренний проводник коаксиала, а внешний размер ограничивается внешним проводником коаксиала. При этом дно стакана имеет внутренний диаметр d 0,06-0,15 длины этой СВЧ-волны и диаметр D у верхней кромки стакана (горловины) 0,18-0,47 длины этой СВЧ-волны; на оси стакана устанавливается турбулизатор из радиопрозрачного материала с дисками, имеющими диаметр, равный половине диаметра стакана в месте расположения диска; ввод жидкости внутрь стакана осуществляется через канал в турбулизаторе; на внешнем диаметре дисков турбулизатора размещается проволока из серебра, выполняющая полный оборот вокруг оси стакана по спирали, в этом случае спираль размещается одна или более, но не создающая отражение СВЧ-энергии выше допустимых значений; стерилизатор содержит рекуператор, клапаны для отбора как нагретой, так и охлажденной жидкости, дренажный трубопровод и контур рецикла, минующий емкость с исходной жидкостью; внутренние поверхности трубопроводов и запорной арматуры выполнены с покрытием из гидрофобного материала. Изобретение обеспечивает надежность стерилизации жидкостей за счет уничтожения спорообразующих форм микроорганизмов и предотвращение вторичного заражения жидкостей. 3 ил., 5 пр.

 

Заявляемое изобретение относится к области стерилизации и нагрева жидкостей в быту, а также в системах водоподготовки космических объектов, речных и морских судов, железнодорожного и авиационного транспорта, в передвижных полевых установках и предназначено преимущественно для обработки ограниченных объемов жидкостей, поглощающих СВЧ-энергию.

Известны устройства для стерилизации и нагрева жидкостей, включающие воздействие СВЧ-энергией и высокой температуры (В.В. Игнатов и др. Влияние электромагнитных полей сверхвысокочастотного диапазона на бактериальную клетку. Изд-во СГУ.1978. 80 с).

К недостаткам этих устройств относятся низкая поглощающая способность СВЧ-энергии жидкостью при высоких температурах, и, как следствие, низкая производительность и высокие энергозатраты на процесс стерилизации и нагрева жидкостей.

Известно также воздействие металлического серебра на микроорганизмы, находящиеся в покоящейся жидкости (Л.А. Кульский. Серебряная вода. Киев: Наукова думка. 1977. C. 14).

К неудобствам такого решения относятся длительное время контакта с бактериями (24 ч) и отсутствие потока жидкости.

Известен, например, микроволновой аппарат для выпаривания жидких смесей, который включает волновод и микроволновый генератор (Roger М. Amadon. MICROWAVE APPARATUS FOR AVAPORATING LIQUID MIXTURES. U.S. Patent 3,495,648. Feb. 17. 1970. U.S. Cl. 159-3).

Известна также система для очистки жидкостей, в которой используется устройство для нагрева и обеззараживания очищаемой жидкости микроволновой энергией (Н. Colman Rosenberg. SYSTEM FOR PURIFYING LIQUIDS. U.S. Patent 4,013,558. Mar. 22. 1977. U.S. CI. 210-149).

Общим недостатком этих технических решений является невозможность использования СВЧ-устройств и технологических схем для стерилизации и нагрева жидкостей, зараженных споровыми микроорганизмами, при температуре выше 100°С и повышенном давлении.

Известно устройство для стерилизации и нагрева жидкостей, включающий воздействие СВЧ-энергией и высокой температуры до 150°С при соответствующем давлении (до 6 атм) (В.В. Игнатов и др. Влияние электромагнитных полей сверхвысокочастотного диапазона на бактериальную клетку. Изд-во СГУ. 1978. с. 40, 41).

Основными недостатками этого устройства являются низкий КПД поглощения СВЧ-энергии жидкостью и производительность, высокие затраты энергии, нежелательность появления пузырьков пара и воздуха в жидкости, наличие трубки из стекла постоянного сечения.

Известно устройство для обработки ограниченных по объему доз жидкости (В.В. Игнатов и др. Влияние электромагнитных полей сверхвысокочастотного диапазона на бактериальную клетку. Изд-во СГУ. 1978. с. 39-41).

В этом устройстве от источника СВЧ-энергии волна распространяется по прямоугольному волноводу и далее по волноводно-коаксиальному переходу, образованному согласующим элементом и трансформатором сопротивления (зона А). К трансформатору сопротивления подключено оконечное коаксиальное поглощающее устройство (зона В). На центральный (внутренний) проводник коаксиала в зоне В устанавливается кварцевая пробирка (поглощающее устройство), в которой размещается обрабатываемая жидкость ограниченного объема. В данном случае пробирка представляет собой сосуд постоянного сечения с донышком и открытой горловиной.

К недостаткам этого устройства относятся невозможность стерилизации и нагрева жидкости в условиях потока и при повышенном давлении в пробирке.

Наиболее близким по технической сущности является способ и устройство для обеззараживания и нагрева жидкостей (Климарев С.И., Григорьев А.И., Синяк Ю.Е. Способ и устройство для обеззараживания и нагрева жидкостей. Патент RU 2694034, 2019 г.).

К недостаткам этого способа и устройства можно отнести то, что значительный объем жидкости, проходящий через внутренний проводник коаксиала до выхода в трубку конусообразной расширяющейся формы, практически не подвергается воздействию СВЧ-энергией; невозможность использования СВЧ-устройства для работы при повышенном давлении и температуре выше 100°С без изменения его конструкции для стерилизации жидкостей, зараженных споровыми микроорганизмами.

Еще одним наиболее близким по технической сущности решением является способ непрерывной стерилизации жидкости и устройство для его осуществления (С.И. Климарев, В.И. Королева, И.А. Королев, А.П. Сухоруков, Н.Н. Сысоев. СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. Патент RU 2519841, 2014 г).

К недостаткам этого способа и устройства относятся:

- невозможность стерилизации жидкостей, не проводящих электрический ток;

- невозможность стерилизации жидкостей, исключающих в своем составе хлорсодержащие соли (например, питательные среды), т.к. в этом случае под действием электролиза не выделяется активный (свободный) хлор как один из факторов комбинированного воздействия;

- образование смеси газов водорода и кислорода при электролизе водных сред;

- необходимость использования дополнительного источника питания электролизера и его синхронизации с источником питания СВЧ-генератора;

- один из электродов электролизера является частью волновода, электрически связан с ним и зависим от подачи электрического тока;

- сложность конструкции, значительные массогабаритные характеристики СВЧ-устройства.

Задача и технический результат нашего изобретения состоит в обеспечении надежности стерилизации жидкостей за счет уничтожения спорообразующих форм микроорганизмов и предотвращении вторичного заражения жидкостей.

Поставленная задача решается тем, что в стерилизаторе жидкостей непрерывного действия в СВЧ-устройстве для нагрева используется сосуд конусообразной расширяющейся формы с донышком и горловиной (стакан), дно которого опирается на внутренний проводник коаксиала, а внешний размер ограничивается внешним проводником коаксиала, при этом дно стакана имеет внутренний диаметр d 0,06-0,15 длины волны и диаметр D у верхней кромки стакана (горловины) 0,18-0,47 длины волны; на оси стакана устанавливается турбулизатор из радиопрозрачного материала с дисками, имеющими диаметр, равный половине диаметра стакана в месте расположения диска; ввод жидкости внутрь стакана осуществляется через канал в турбулизаторе; на внешнем диаметре дисков турбулизатора размещается проволока из серебра, выполняющая полный оборот вокруг оси стакана (спираль), в этом случае спираль размещается одна или более, но не создающая отражение СВЧ-энергии выше допустимых значений; стерилизатор содержит рекуператор, клапаны для отбора как нагретой, так и охлажденной жидкости, дренажный трубопровод и контур рецикла, минующий емкость с исходной жидкостью; внутренние поверхности трубопроводов и запорной арматуры выполнены с покрытием из гидрофобного материала, например, фторопласта.

Прием повышения давления при СВЧ-нагреве жидкостей известен, однако использование этой комбинации только на определенном участке трубопровода применяется впервые.

Комплексное воздействие СВЧ-энергии, температуры выше 100°С и повышенного давления в присутствии металлического серебра при непрерывной стерилизации и нагреве жидкостей, зараженных спорообразующими формами микроорганизмов, неизвестно и применяется впервые.

Режим рецикла в технологии известен, но его использование для целей стерилизации трубопровода при температуре кипения жидкости в присутствии металлического серебра применяется впервые.

Использование в СВЧ-устройстве сосуда конусообразной расширяющейся формы в виде стакана неизвестно и используется впервые.

Также используется впервые жесткое размещение спирали из серебряной проволоки на внешнем диаметре дисков турбулизатора, имеющего канал для ввода стерилизуемой жидкости в стакан.

Применение рекуператора тепла известно, но в предлагаемом стерилизаторе непрерывного действия используется для осуществление одновременного воздействия СВЧ-энергии, температуры выше 100°С, повышенного давления и металлического серебра на стерилизуемую жидкость с ее предварительным нагревом. При этом рекуператор может использоваться и как часть трубопровода без осуществления процесса теплообмена.

Наличие клапанов для отбора как нагретой, так и охлажденной жидкости известно, что в данном случае улучшает эксплуатацию стерилизатора наряду с контуром рецикла, минующим резервуар с исходной жидкостью, имеющим малый объем, обеспечивающий быстрый нагрев и стерилизацию трубопровода при замене жидкостей.

Дренажный трубопровод в стерилизаторе используется впервые и обеспечивает возврат в емкость с исходной жидкостью необработанной части жидкости, оставшейся в трубопроводе, что улучшает условия эксплуатации стерилизатора.

Покрытие поверхностей гидрофобным материалом (фторопластом) в технике известно, однако такое покрытие в стерилизаторе препятствует осаждению микроорганизмов и компонентов жидкостей в трубопроводе и запорной арматуре, наряду с вышеперечисленными признаками, обеспечивает наиболее эффективное функционирование стерилизатора непрерывного действия.

Краткое описание чертежей

Суть предлагаемого технического решения поясняется фиг. 1, 2 и 3.

На фиг. 1 изображено оконечное коаксиальное СВЧ-устройство для обработки жидкости в потоке и температуре выше 100°С. Устройство состоит из: 1 - сосуда конусообразной расширяющейся формы в виде стакана; 2 - запредельного устройства; 3 - прямоугольного волновода; 4 - фланца; 5 - внутреннего проводника коаксиала; 6 - внешнего проводника коаксиала; 7 - заглушки; 8 - согласующего элемента; 10 - турбулизатора; 11 - спирали из серебряной проволоки; 12 - крышки со штуцерами ввода и вывода стерилизуемой жидкости; зоны А - трансформатора сопротивления; зоны В - оконечного коаксиального СВЧ-устройства.

Устройство работает следующим образом: стерилизуемая жидкость через центральный штуцер в крышке 12 подается по трубопроводу в канал турбулизатора 10, присоединенного к крышке 12; из канала турбулизатора 10 жидкость направляется в дно стакана и заполняет его объем; после этого обеспечивается промежуточный расход жидкости и подводится СВЧ-энергия к устройству; варьированием расхода жидкости и давления устанавливается необходимая температура стерилизации жидкости, которая через боковой штуцер в крышке 12 эвакуируется из стакана; нагреваемая жидкость надежно закрывает спираль из серебряной проволоки, что препятствует образованию СВЧ-разряда, а турбулизатор постоянно перемешивает жидкость, создавая комбинированное воздействие на спорообразующие формы микроорганизмов; жесткая фиксация стакана 1, а также его герметизация обеспечивается той же крышкой 12.

Предложенное устройство используется в стерилизаторе непрерывного действия с технологической схемой, варианты которой поясняются фиг. 2 и 3.

На фиг. 2 показаны факторы воздействия, направления материальных потоков и взаимное расположение узлов и блоков стерилизатора непрерывного действия, обеспечивающих его функционирование, а именно: 13 - емкость с исходной жидкостью; 14 - обратный клапан; 15 - насос; 16 -условное обозначение оконечного коаксиального СВЧ-устройства для обработки жидкостей в потоке, изображенное на фиг. 1; 17 - датчик давления; 18 - регулятор расхода жидкости; 19, 20 - трехпозиционный клапан; 21 - дренажный трубопровод; t - датчик температуры. Эти узлы и блоки стерилизатора соединены между собой трубопроводом и образуют замкнутую линию.

Схема включает входную линию в виде подключенного к емкости 13 с исходной жидкостью трубопровода, к которому через обратный клапан 14 подключен по ходу движения жидкости насос 15, оконечное коаксиальное СВЧ-устройство 16. В трубопровод со стороны выходной линии после оконечного коаксиального СВЧ-устройства 16 последовательно встроены датчик температуры t и давления 17, регулятор расхода 18 и два трехпозиционных клапана 19 и 20. При этом выходная линия подключена к входной (ко входу насоса 15) через трехпозиционный клапан 20 с образованием замкнутого контура (контура рецикла), или через клапан 19 с дренажным трубопроводом 21, связанным с емкостью 13 с исходной жидкостью.

Процесс стерилизации и нагрева жидкостей по этой технологической схеме осуществляется в следующей последовательности: обрабатываемая жидкость по трубопроводу из емкости 13 через обратный клапан 14 насосом 15 подается в оконечное коаксиальное СВЧ-устройство 16 и через датчик температуры t и давления 17, регулятор расхода 18 и трехпозиционные клапаны 19 и 20 возвращается в исходную емкость 13; после заполнения трубопровода жидкостью к оконечному коаксиальному СВЧ-устройству 16 подводится СВЧ-энергия и осуществляется процесс нагрева; на период установления регулятором расхода 18 и насосом 15 температуры выше 100°С, обрабатываемая жидкость возвращается в емкость 13; после установления заданной температуры выше 100°С трехпозиционный клапан 19 переключается и первая порция жидкости (~50 мл) направляется через подвижный слив по дренажному трубопроводу 21 обратно в емкость 13; затем подвижный слив поворачивается и стерильная жидкость используется по назначению; при стерилизации трубопровода в случае замены жидкостей промывочная жидкость (вода) насосом 15 через оконечное коаксиальное СВЧ-устройство 16, датчик температуры t и давления 17, регулятор расхода 18 и трехпозиционный клапаны 19 и 20 зацикливается и направляется на вход насоса 15 по замкнутому контуру рецикла; после нагрева трубопровода жидкость сливается через клапан 19.

На фиг. 3 предложена технологическая схема стерилизатора непрерывного действия с использованием рекуператора для теплообмена и как часть трубопровода без теплообмена. Схема включает: 13 - емкость с исходной жидкостью; 14 - обратный клапан; 15 - насос; 16 - условное обозначение оконечного коаксиального СВЧ-устройства для обработки жидкостей в потоке, изображенное на фиг 1; 17 - датчик давления; 18 - регулятор расхода жидкости; 22, 23, 24, 25 - трехпозиционный клапан; 26 - рекуператор; t - датчик температуры. Данная технологическая схема позволяет стерилизовать жидкость как с использованием рекуператора, так и использования его как части трубопровода.

Схема с использованием рекуператора включает линию в виде подключенного к емкости 13 с исходной жидкостью трубопровода, к которому через обратный клапан 14 подключен по ходу движения жидкости насос 15, рекуператор 26, оконечное коаксиальное СВЧ-устройство 16. Трубопровод по отношению к оконечному коаксиальному СВЧ-устройству 16 разделен на входную и выходную линии (входная линия расположена перед входом в оконечное коаксиальное СВЧ-устройство 16, выходная - после него), при этом рекуператор 26 совмещает части входной и выходной линий. В трубопровод со стороны выходной линии встроены датчик температуры t и давления 17, регулятор расхода 18, трехпозиционные клапаны 22 и 23. Перед рекуператором 26 после клапана 22 расположен клапан 24 для отбора горячей жидкости, а после рекуператора 26 клапан 25 для отбора охлажденной жидкости. При этом выходная линия подключена к входной (ко входу насоса 15) с образованием замкнутого контура (контура рецикла).

Технологическая схема с использованием рекуператора функционирует в следующей последовательности: в начальный период обрабатываемая жидкость по трубопроводу из емкости 13 через обратный клапан 14 насосом 15 через рекуператор 26 направляется в оконечное коаксиальное СВЧ-устройство 16 и через датчик температуры t и давления 17, регулятор расхода 18 и трехпозиционные клапаны 22 и 24 подается снова в рекуператор 26, а из него через трехпозиционный клапан 25 возвращается на вход насоса 15, при этом через открытый трехпозиционный клапан 23 часть жидкости с воздухом возвращается в емкость 13; после заполнения трубопровода жидкостью к устройству 16 подводится СВЧ-энергия и осуществляется процесс нагрева; на период установления регулятором расхода 18 и насосом 15 температуры выше 100°С, обрабатываемая жидкость через клапаны 24 и 25 короткое время (мене 60 сек) циркулирует по замкнутому контуру (клапан 23 закрыт); после установления заданной температуры выше 100°С стерильная жидкость отбирается или в горячем виде после клапана 24, или в охлажденном после рекуператора 26 через клапан 25; в этом случае осуществляется постоянная подпитка жидкости из емкости 13 через обратный клапан 14.

Схема без использования рекуператора 26 как теплообменника соответствует схеме, изображенной на фиг. 3. При этом рекуператор 26 является только частью трубопровода входной линии без совмещения выходной линии трубопровода.

В этом случае жидкость по трубопроводу из емкости 13 через обратный клапан 14 насосом 15 подается в рекуператор 26 (как часть трубопровода), оконечное коаксиальное СВЧ-устройство 16 и через датчик температуры t и давления 17, регулятор расхода 18 и трехпозиционные клапаны 22 и 23 возвращается в емкость 13; после заполнения трубопровода жидкостью переключается клапан 23 и жидкость направляется на вход насоса 15; после этого к оконечному коаксиальному СВЧ-устройству 16 подводится СВЧ-энергия и осуществляется процесс нагрева жидкости; после установления регулятором расхода 18 и насосом 15 температуры жидкости выше 100°С, переключаются клапаны 22 и 24 после чего нагретая жидкость используется по назначению через клапан 24. Клапан 25 закрыт и нагретая жидкость не подается в рекуператор 26.

Стерилизация трубопровода при рецикле осуществляется также в двух контурах, составляющих единое целое технологической схемы стерилизатора (фиг. 3). Вначале происходит заполнение жидкостью (водой) контура с рекуператором 26 (как теплообменником), при этом жидкость по трубопроводу из емкости 13 через обратный клапан 14 и рекуператор 26 насосом 15 подается в оконечное коаксиальное СВЧ-устройство 16, а из него через датчик температуры t и давления 17, регулятор расхода жидкости 18, клапаны 22, 24, рекуператор 26 и клапан 25 возвращается на вход насоса 15, при этом часть жидкости с воздухом через клапан 23 подается в емкость 13; по заполнении трубопровода клапан 23 закрывается и включается СВЧ-нагрев, при этом жидкость осуществляет рецикл. По окончании процесса стерилизации трубопровода открывается клапан 25 и жидкость сливается и схема приводится в исходное состояние.

Второй контур рецикла использует рекуператор 26 только как часть трубопровода входной линии. Из емкости 13 через обратный клапан 14 жидкость (вода) насосом 15 направляется через оконечное коаксиальное СВЧ-устройство 16, датчик температуры t и давления 17, регулятор расхода 18, клапаны 22 и 23 на вход насоса 15, при этом клапаны 24 и 25 закрыты, а через клапан 23 часть жидкости с воздухом возвращается в исходную емкость 13; после включения СВЧ-нагрева клапан 23 переключается, направляя поток жидкости на вход насоса 15, и жидкость циркулирует в режиме рецикла, стерилизуя трубопровод. Клапан 25 при этом закрыт и нагретая жидкость не попадает в рекуператор 26. По окончании процесса стерилизации трубопровода открывается клапан 24 и жидкость сливается и схема приводится в исходное состояние.

Примеры осуществления функционирования стерилизатора непрерывного действия.

В качестве основного технологического инструмента использовался СВЧ-генератор мощностью 700 Вт, работающий на стандартной частоте 2450±50 МГц.

Для стерилизации и нагрева воды, зараженной спорообразующей формой микроорганизмов, применялось оконечное коаксиальное СВЧ-устройство, изображенное на фиг. 1. Сосуд конусообразной расширяющейся формы в виде стакана имеет диаметр дна d-10 мм и внешний диаметр у кромки стакана D-58 мм. Диаметр канала в турбулизаторе составляет 3 мм. Длина спирали из серебряной проволоки имеет длину 65-70 мм, диаметр 0,45 мм.

В качестве тест-микробов использовалась споровая культура Вас.thruringiensis с концентрацией 5,6⋅10⁵ КОЕ/мл в дехлорированной водопроводной питьевой воде с начальной температурой 20±0,5°С. В режиме рецикла промывочная вода имела остаточную зараженность 1,2⋅10³ КОЕ/мл, которую следует считать исходной при стерилизации трубопровода.

ПРИМЕР 1. Проводили обработку питьевой воды СВЧ-энергией при повышенном давлении в устройстве с цилиндрической трубкой диаметром 14 мм. Стерилизация воды достигалась при температуре 125°С. Производительность составляла 1,5 л/ч. Затраты энергии 130 Вт⋅ч/л. КПД поглощения СВЧ-энергии 29%.

ПРИМЕР 2. Проводили обработку питьевой воды СВЧ-энергией при повышенном давлении в устройстве с сосудом конусообразной расширяющейся формой (стаканом) и турбулизатором. Стерилизация достигалась при температуре 120°С. Производительность составляла 6,3 л/ч. Затраты энергии 106 Вт⋅ч/л. КПД поглощения СВЧ-энергии 96%.

ПРИМЕР 3. Проводили обработку питьевой воды СВЧ-энергией, повышенным давлением одновременно в присутствии металлического серебра в устройстве с сосудом конусообразной расширяющейся формой (стаканом) и турбулизатором с размещенной на нем одной спирали из серебряной проволоки. Стерилизация воды достигалась при температуре 115°С. Производительность составляла 6,9 л/ч. Затраты энергии 97 Вт⋅ч/л. КПД поглощения СВЧ-энергии 96%.

ПРИМЕР 4. Проводили обработку питьевой воды СВЧ-энергией, повышенным давлением одновременно в присутствии металлического серебра с рекуперацией тепла и устройства с сосудом конусообразной расширяющейся формой (стаканом), турбулизатором с размещенной на нем одной спирали из серебряной проволоки. Стерилизация воды достигалась при температуре 115°С. Производительность составляла 8,6 л/ч, затраты энергии на СВЧ-нагрев 73 Вт⋅ч/л.

ПРИМЕР 5. Проводили стерилизацию трубопровода, осуществляя рецикл при температуре кипения воды, СВЧ-энергией одновременно в присутствии металлического серебра в устройстве с сосудом конусообразной расширяющейся формой в виде стакана и турбулизатором с размещенной на нем одной спирали из серебряной проволоки. Стерилизация трубопровода достигалась при температуре кипения после пятикратного рецикла воды.

Анализ приведенных примеров показывает, что применение СВЧ-энергии и повышенного давления в устройстве с сосудом конусообразной расширяющейся формой в виде стакана и турбулизатора позволяет снизить температуру стерилизации со 125°С до 120°С, увеличить производительность с 1,5 л/ч до 6,3 л/ч, снизить затраты энергии со 130 Вт⋅ч/л до 106 Вт⋅ч/л, повысить КПД поглощения СВЧ-энергии с 29% до 96%.

При внесении спирали из серебряной проволоки в СВЧ-устройство снижается температура стерилизации со 120°С до 115°С, увеличивается производительность с 6,3 л/ч до 6,9 л/ч, снижаются затраты энергии со 106 Вт⋅ч/л до 97 В⋅тч/л при одинаковом КПД поглощения СВЧ-энергии.

В режиме рекуперации тепла при адекватной температуре стерилизации воды (115°С) производительность процесса увеличивается с 6,9 л/ч до 8,6 л/ч, затраты энергии снижаются с 97 Вт⋅ч/л до 73 Вт⋅ч/л.

Кроме этого, в стерилизаторе осуществляется отбор как горячей воды сразу после СВЧ-устройства, так и охлажденной воды после рекуператора.

Дополнительно в стерилизаторе с целью сокращения объема воды и времени обработки в режиме циркуляции контур рецикла минует резервуар с исходной водой.

Наличие спирали из серебряной проволоки в СВЧ-устройстве препятствует распространению микробов в перерывах в работе стерилизатора.

Таким образом, использование стерилизатора воды непрерывного действия, благодаря совокупности и применения СВЧ-энергии, температуры, повышенного давления, металлического серебра, рецикла, рекуперации, сосуда расширяющейся формы в виде стакана, турбулизатора позволяет:

- снизить температуру стерилизации воды, зараженной споровой культурой, с 125°С до 115°С;

- увеличить производительность процесса стерилизации и нагрева воды в 5,7 раза;

- снизить удельные затраты энергии в 1,8 раза;

- увеличить КПД поглощения СВЧ-энергии в 3,3 раза;

- предотвратить вторичное заражение вод при их смене.

Стерилизатор воды непрерывного действия, для нагрева которой в оконечном коаксиальном СВЧ-устройстве с генератором частоты 2450±50 МГц и мощностью 700 Вт используется сосуд конусообразной расширяющейся формы с донышком и горловиной в виде стакана, дно которого опирается на внутренний проводник коаксиала, а внешний размер ограничивается внешним проводником коаксиала, при этом дно стакана имеет внутренний диаметр d 0,06-0,15 длины этой СВЧ-волны и диаметр D у верхней кромки стакана (горловины) 0,18-0,47 длины этой СВЧ-волны; на оси стакана устанавливается турбулизатор из радиопрозрачного материала с дисками, имеющими диаметр, равный половине диаметра стакана в месте расположения диска; ввод жидкости внутрь стакана осуществляется через канал в турбулизаторе; на внешнем диаметре дисков турбулизатора размещается проволока из серебра, выполняющая полный оборот вокруг оси стакана по спирали, в этом случае спираль размещается одна или более, но не создающая отражение СВЧ-энергии выше допустимых значений; стерилизатор содержит рекуператор, клапаны для отбора как нагретой, так и охлажденной жидкости, дренажный трубопровод и контур рецикла, минующий емкость с исходной жидкостью; внутренние поверхности трубопроводов и запорной арматуры выполнены с покрытием из гидрофобного материала.