Устройство для образования в питьевой воде дейтериевого льда

Устройство для образования в питьевой воде дейтериевого льда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам и устройствам кристаллизационной очистки воды от вредных для здоровья человека примесей, в том числе от тяжелых изотопов дейтерия.

Все существующие сегодня методы разделения тяжелой воды от обычной определяются физико-химическими свойствами этих соединений. По физическим свойствам тяжелая вода заметно отличается от обычной воды: она кипит при 101,43°C, замерзает при 3,82°C, имеет плотность 1,104 г/см³. По химическим свойствам тяжелая вода очень близка к обычной воде, хотя некоторые реакции в ней замедляются или ускоряются (иногда в 2-3 раза). Также было замечено, что лед, образованный тяжелой водой, не плавает на поверхности воды, а тонет.

Существует метод очистки воды от дейтерия инженера М.М. Муратова. Им сконструирована установка, позволяющая получать легкую воду заданного солевого состава с пониженным содержанием в ней тяжелой воды в домашних условиях методом равномерного замораживания. Статья в комсомолке с докладом А.А. Тимакова «Основные эффекты легкой воды» на 8-й Всероссийской научной конференции по теме «Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул» 6-10 ноября 2003 г., вызвала интерес у инженера М.М. Муратова и решив проверить свойства этой воды, он с ноября 2006 г. стал «облегчать» воду для приготовления пищи и питья равномерным вымораживанием.

По методу М.М. Муратова вода аэрировалась и охлаждалась с образованием циркулирующего в емкости потока воды до момента образования мелких кристаллов льда. После чего фильтровалась. На фильтре оставалось менее 2% льда, содержащего тяжелую воду.

По данным автора этого метода шестимесячное употребление легкой воды показало: при употреблении в пище и питье в сумме 2.5-3 литра в сутки значительное улучшение самочувствия на 5-й день употребления. Это выразилось в том, что прошли сонливость и хроническая усталость, исчезли "тяжесть" в ногах, уменьшились сезонные аллергические проявления без употребления лекарств. За 10 дней, заметно, около 0.5 диоптрии улучшилось зрение. Спустя месяц прошли боли в коленном суставе. Спустя 4 месяца исчезли симптомы хронического панкреатита и прошли небольшие боли в области печени. За 6 месяцев прошли боли, связанные с ИБС, и боли в области спины и поясницы. 1 вирусная инфекция прошла в очень легкой форме, "на ногах". Уменьшились проявления варикозного расширения вен. Также отмечено заметное улучшение вкусовых качеств и воды и продуктов, приготовленных с применением обработанной воды. Последний факт подтвержден дегустационной комиссией промышленного предприятия и хорошо заметен обычным потребителям воды (см. http://www.o8ode.ru/article/answer/kach/file123456.htm).

Недостатком вышеизложенного способа является статическое (непроточное) разделение питьевой воды на тяжелую и легкую.

Целью изобретения является непрерывное образование в протекающей питьевой воде дейтериного льда.

Указанная цель достигается тем, что предварительно температуру холодильной камеры холодильника настраивают на температуру замерзания тяжелой воды (дейтерия), например 3°С, после чего в холодильной камере размещают устройство, схема работы которого показана на фиг. 1. Оно содержит: полость 1 входной (Вх1) трубы 6, по которой непрерывно подается жидкость (теплоноситель, например смесь спирта с водой или солью); полость 4 входной (Вх2) трубы, по которой подается питьевая вода с температурой, соответствующей температуре замерзания тяжелой воды; полости 2 лопастей (рёбер) 7, имеющих форму боковых поверхностей усеченных конусов, которые связаны с полостью 1, причем внешняя поверхность лопастей имеет волнообразную форму, а также для увеличения теплопроводности верхняя поверхность каждой лопасти как с внешней, так и с внутренней стороны может иметь герметично соединенные с поверхностью теплопроводящие пластины; полость 5 выходной (Вых 2) трубы выхода конечного продукта; полость 3 выходной (Вых 1) трубы теплоносителя, которая связана с полостями 2, расположенными в конусообразных лопастях 7; корпус устройства 11 (фиг.2); стояк 8, отверстия 9 которого соединяют полости 4 и 5 устройства; отверстия 10 соединяют объемы полостей 5 между собой. Вых 1 теплоносителя связан через регулятор температуры (условно не показан) с Bx 1 теплоносителя, образуя тем самым замкнутый поток жидкости с изменяющейся температурой и скоростью циркуляции теплоносителя.

Работа устройства заключается в том, что при подаче питьевой воды и теплоносителя питьевая вода растекается по внешним поверхностям лопастей, объемы которых также одновременно заполняются теплоносителем, после чего происходит теплообмен тел. Для обеспечения теплообмена в фазовом переходе питьевой воды в лед подбираем входные параметры, такие как масса и скорость питьевой воды, масса, скорость и температура теплоносителя, при этом температура питьевой воды на входе устройства должна обеспечивать образование дейтерийного льда (наледи). Образование дейтериного льда свидетельствует о том, что в проточной питьевой воде образуется неподвижный дейтериный лед (наледь), который отбирает дейтерий от воды, и как следствие вода становится легкой. После образования достаточного количества дейтерийного льда воду перекрываем и повышаем температуру теплоносителя. Образовавшую дейтерийную воду утилизируем, после чего процесс образования легкой воды повторяется.

Работу устройства поясним на следующем примере. Примем температуру входной воды теплоносителя -1°С, при этом через устройство проходит один кг массы теплоносителя за секунду. Питьевая вода на входе имеет температуру +1°С, и расход воды составляет также один кг массы за секунду. Устройство размещено в холодильной камере с установившейся температурой -1°С. Для того чтобы легкая вода не увлекала за собой ледяные образования тяжелой воды, ставим условие - выход легкой воды должен иметь нулевую температуру, при этом легкая вода частично превращается вместе с тяжелой водой в лед (наледь), который оседает на лопастях устройства. Это условие будет выполняться, когда количество теплоты, отдаваемое теплоносителю, составит 4,19 кДж/(кг·К) плюс теплота, отдаваемая водой при фазовом переходе из жидкого состояния в твердое, которую примем равной 1 кДж/(кг·К), итого получим 5,19 кДж/(кг·К). Из вышеизложенного можем сказать, что при подаче питьевой воды с температурой +1°С и охлаждающего ее при непрерывной циркуляции теплоносителя равной циркуляции питьевой воды с входной и выходной температурой -1°С при условии происходящего теплообмена -1°С окружающей седы и условии выхода легкой воды с температурой 0°С необходимо совершить теплообмен между питьевой водой и теплоносителем, равный 5,19 кДж/(кг·К), умноженный на К, где К - количество пропущенной в кг массы питьевой воды, при этом контроль охлаждения питьевой воды осуществляем по количеству выхода легкой воды по отношению к питьевой, причем это отношение должно быть меньше единицы. Регулятором этого отношения может служить как регулировка температуры питьевой воды, так и регулировка ее массы, или то, и другое.

Продуктом устройства является легкая вода, которая может найти самое широкое применение как средство укрепления, оздоровления и лечения организма.

Устройство для образования в питьевой воде дейтериевого льда, содержащее корпус, отличающееся тем, что в корпусе расположен стояк, содержащий две полости, которые являются входными для питьевой воды и теплоносителя, причем полость питьевой воды соединена с объемом корпуса, в нижней части которого имеется выходное отверстие, а полость теплоносителя соединена с полостями ребер, расположенных в корпусе и объединенных выходным отверстием, причем внешняя поверхность ребер выполнена волнообразной.