Модуль электроактивации воды

Модуль электроактивации воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к электрохимической обработке воды, используемой для питьевых целей, промышленности, медицине, микроэлектронике, лазерной технике и орошении сельскохозяйственных культур в системах капельного орошения с регулированием окислительно-восстановительных свойств для обеспечения возможности повышения биологической активности и оптимальных условий произрастания сельскохозяйственных культур с целью получения максимальной урожайности.

Известен электролизер для обработки воды, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них перфорированными электродами, прижатыми к диафрагме, при этом поверхность электродов, обращенная к диафрагме, покрыта электроизоляционным материалом, а перфорация электродов выполнена соосно (SU авторское свидетельство №882944 А, М. Кл. С02F 1/46. Электролизер для обработки воды / В.Л.Филипчук, И.Г.Лирис-йан, В.М.Рогов, Г.Н.Фельдштейн, М.Я.Гуревич и Ф.В.Косовцев. - Заявка №2768972/23-26. Заявлено 21.05.1979. Опубл. 23.11.1981. Бюл. №43).

К недостаткам известного устройства относятся низкая производительность, отсутствие возможности получения непрерывного потока активированной воды, а также отсутствие возможности регулирования количества воды с отрицательным и положительным потенциалом.

Известно также устройство для электрохимической обработки жидкости, содержащее диэлектрический корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них соответственно анодом и катодом, подключенным к источнику постоянного тока, при этом электродные камеры соединены переточным каналом, вход которого расположен в катодной камере у ее дна вблизи диафрагмы, а выход - в анодной камере у верхнего края электрода, причем в канале у его концов установлены сетчатые электроды, соединенные с дополнительным источником постоянного тока так, что сетчатый электрод у входа канала является катодом, а у выхода - анодом, и отрицательный полюс дополнительного источника тока соединен с положительным полюсом основного, а переточный канал выполнен в корпусе устройства (SU авторское свидетельство №1634643 А1, МПК⁵ С02Р 1/46. Устройство для электрохимической обработки жидкости / Ю.Г.Задорожный, В.М.Бахир, Л.Е.Спектор, B.C.Беликов, Н.М.Лысенко, А.А.Подколзин, Н.Н.Дмитриев, В.Н.Штефан и Ю.А.Грачев. - Заявка №1151834/26. Заявлено 02.12.1986. Опубл. 15.03.1991. Бюл. №10).

К недостаткам данного устройства относятся повышенные энергозатраты на обработку воды из-за того, что часть электроэнергии непроизводительно тратится на электролиз прослойки воды, находящейся между электродами, низкая производительность устройства, невозможность получения непрерывного потока активированной воды, отсутствие возможности регулирования расхода воды с отрицательным и положительным потенциалом.

Известен электролизер для обработки воды, включающий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них анодом и катодом, при этом на поверхности электродов со стороны межэлектродного пространства установлены вертикальные ребра, прижимающие диафрагму к поверхности противоположного электрода, причем на аноде и катоде ребра установлены в чередующемся порядке и выполнены из токопроводящего материала (SU авторское свидетельство №1468867 А1, МПК⁴ С02F 1/46. Электролизер для обработки воды / В.М.Рогов, В.А.Кирсанов, В.Н.Анопольский, В.А.Швороб, Н.С.Кирилюк и А.М.Сережина. - Заявка 4211825/23-26. Заявлено 18.03.1987. Опубл. 30.03.1989. Бюл.№12).

К недостаткам этого устройства относятся сложность конструкции, отсутствие возможности регулирования расхода воды, протекающей через катодные и анодные камеры, и создание заданного отрицательного и положительного потенциалов подаваемой воде на орошение, а также возможности смешивания католита и анолита в заданной пропорции, обеспечивающей оптимальные условия для роста и развития растений, а также использования для других целей.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится установка для электрохимической активации оросительной воды, преимущественно для систем капельного орошения, содержащая корпус, разделенный перегородками на анодные и катодные камеры с размещенными в них анодами и катодами и снабженные патрубками для раздельного отвода обработанной воды с отрицательным и положительным потенциалами, при этом катодные и анодные камеры разделены полупроницаемыми перегородками в виде гофр, выполненными в вертикальной плоскости с высотой, равной расстоянию между катодом и анодом, при этом катодные и анодные камеры размещены в диэлектрическом корпусе и снабжены общим водоподводящим трубопроводом, а патрубки для отвода воды для изменения величины расхода активированной воды (RU патент №2224722, МПК⁷ С02F 1/46. Установка для электрохимической активации оросительной воды, преимущественно для систем капельного орошения / Абезин В.Г., Карпунин В.В., Лагутин А.Н., Рогачев А.Ф., Салдаев А.М., Карпунин В.В. - Заявка 2003105525. Заявлено 25.02.2003. Опубл. 27.02.2004. - Бюл.6).

К недостаткам данной установки относятся повышенные затраты электрической энергии и низкая эффективность электрохимической обработки из-за ламинарного потока обрабатываемой воды и недостаточного контакта частиц потока с электродами.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение эффективности электрохимической обработки воды и снижение потребления энергии на обработку.

Технический результат - повышение биологической активности воды и урожайности сельскохозяйственных культур.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке для электроактивации воды, включающей снабженный патрубками для раздельного отвода обработанной воды с отрицательным и положительным потенциалом диэлектрический корпус, разделенный полупроницаемыми перегородками на анодные и катодные камеры с размещенными в них анодами и катодами, при этом каждый анод и каждый катод выполнен гофрированным из коррозионно-стойкой листовой стали, аноды и катоды установлены в камерах парами, при этом перегородки между камерами образованы из микропористой пластмассы, а высота гофр анода и катода равна половине ширины камеры и гофры размещены в камерах вертикально, при этом анод и катод выступами гофр сопряжены с поверхностью перегородок, а подвод воды к корпусу выполнен через крышку с подводящим трубопроводом, имеющим над каждой камерой диффузорный водовыпуск с винтовыми лопастями. Увеличение площади контакта анода и катода с обрабатываемой водой, а также ее турбулентное движение обеспечивает достижение указанного выше технического результата.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен продольно-вертикальный местный вырез модуля для электроактивации воды; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Модуль включает корпус 1, который закрыт водоподводящей крышкой 2, с подводящим трубопроводом 3. Корпус разделен на катодные 4 и анодные 5 камеры, в которых установлены электроды, несущие положительный потенциал (аноды) и несущие отрицательный потенциал (катоды). В каждой камере установлено по два гофрированных электрода из коррозионно-стойкой листовой стали. Подводящий трубопровод 3 над каждой камерой имеет диффузорный водовыпуск 6 с винтовыми лопастями 7. Камеры 4, 5 разделены между собой полупроницаемыми перегородками 8 из микропористой пластмассы. При этом анод и катод выступами гофр сопряжены с поверхностью перегородок 8, а сами гофры размещены в камерах вертикально. Для подвода к анодам положительного потенциала на боковой стенке корпуса 1 предусмотрена токопроводящая шина 9, которая соединена с анодами токопроводами 10. Подвод к катодам отрицательного потенциала выполнен через шину 11. Для отвода воды с отрицательным потенциалом в нижней части корпуса 1 выполнены окна 12, которые соединены патрубками 13 с отводящим трубопроводом 14. Отвод воды с положительным потенциалом выполнен через патрубки 15 по трубопроводу 16. Регулировка расхода электроактивированной воды обеспечивается вентилями 17. Электроактивированная вода отводится к месту потребления трубопроводами 18.

Модель для электроактивации воды работает следующим образом. Вода, очищенная от взвешенных примесей, подается в водоподводящую крышку 2 водоподводящим трубопроводом 3, из которого через диффузорные водовыпуски 6 равномерно подается в анодные 4 и катодные 5 камеры. Проходя между электродами, турбулетный поток воды полностью приобретает заряд от электродов. Коэффициент полезного действия передачи электрического потенциала протекающей воде составляет 85...90%.

Активированная вода через патрубки 13, 15 поступает в отводящие трубопроводы 14, 16 и направляется к месту потребления, например оросительную систему капельного орошения.

1. Модуль активации оросительной воды, содержащий корпус, разделенный перегородками на анодные и катодные камеры с размещенными в них анодами и катодами и снабженные патрубками для раздельного отвода обработанной воды с отрицательным и положительным потенциалом, отличающийся тем, что каждый анод и каждый катод выполнен гофрированным из коррозионно-стойкой стали, упомянутые аноды и катоды установлены в камерах попарно, а гофры размещены вертикально, при этом высота гофр анода и катода равна половине ширины камеры.

2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что подвод воды к корпусу выполнен через крышку с подводящим трубопроводом, имеющим над каждой камерой диффузорный водовыпуск с винтовыми лопастями.

3. Модуль по п.1, отличающийся тем, что анодные и катодные камеры разделены перегородками из микропористой пластмассы, при этом анод и катод выступами гофр сопряжены с поверхностью перегородок.