Патент на изобретение №2331589

(54) ПРОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОАКТИВАТОР ВОДЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к электрохимической обработке воды, используемой для хозяйственных нужд и промышленности. Проточный электроактиватор воды содержит корпус из диэлектрического материала, разделенный перегородкой на анодную и катодную камеры с размещенными в них анодом и катодом и снабженный трубопроводами для раздельного отвода обработанной воды с отрицательным и положительным потенциалом. Каждый катод и каждый анод выполнены в виде перфорированного отрезка трубы прямоугольного сечения из коррозионно-стойкой нержавеющей стали, а внутри трубы установлены гофрированные направители потока, имеющие перфорацию по всей площади, при этом высота гофр равна ширине трубы, а сами направители потока выполнены из коррозионно-стойкой нержавеющей стали и имеют электрический контакт с внутренней поверхностью трубы. Для подвода воды в анодную и катодную камеры предусмотрен подводящий трубопровод с делителем потока, для отвода воды из анодной и катодной камер предусмотрены отводящие патрубки, сопрягающиеся с камерами и отводящими трубопроводами коническими переходниками, а отводящие трубопроводы имеют регулировочные вентили. Технический эффект – повышение биологической активности воды, урожайности сельскохозяйственных культур и коэффициента полезного действия электроактиватора. 2 ил.

Изобретение относится к электрохимической обработке воды, используемой для питьевых целей, в 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).

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).

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).

К недостаткам этого устройства относятся сложность конструкции, отсутствие возможности регулирования расхода воды, протекающей через катодные и анодные камеры, и создания заданного отрицательного и положительного потенциала 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 снабжены вентилями для изменения величины расхода активированной воды (RU, патент №2224722).

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, урожайности сельскохозяйственных культур и коэффициента полезного действия электроактиватора.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном проточном электроактиваторе воды, включающем корпус из диэлектрического материала, разделенный перегородкой на анодную и катодную камеры с размещенными в них анодом и катодом и снабженный трубопроводами для разделенного отвода обработанной воды с отрицательным и положительным потенциалом, при этом катод и анод выполнены в виде перфорированного отрезка трубы прямоугольного сечения из коррозионно-стойкой нержавеющей стали, обладающей стойкостью против электрохимической коррозии, а внутри трубы установлены гофрированные направители потока, имеющие перфорацию по всей площади, при этом высота гофр равна ширине трубы, а сами направители потока выполнены из коррозионно-стойкой нержавеющей стали и имеют электрический контакт с внутренней поверхностью трубы, для подвода воды в анодную и катодную камеры предусмотрен подводящий трубопровод с делителем потока, а для отвода воды из анодной и катодной камер предусмотрены отводящие патрубки, сопрягающиеся с камерами и отводящими патрубками коническими переходниками, а отводящие трубопроводы имеют регулировочные вентили.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показан электроактиватор воды – поперечный разрез.

На фиг.2 – то же – сечение А-А на фиг.1.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Проточный электроактиватор воды содержит корпус 1, выполненный из диэлектрического материала, сверху корпус 1 герметично закрыт крышкой 2, выполненной из диэлектрического материала. Внутри корпуса 1 установлены катод и анод 3 в виде перфорированных отрезков трубы прямоугольного сечения из коррозионно-стойкой нержавеющей стали, обладающей стойкостью против электрохимической коррозии. Для подвода отрицательного потенциала на крышке закреплена шина 4, а для подвода положительного потенциала – шина 5. Катод и анод 3 по всей боковой поверхности имеют отверстия 6 на катоде и 7 на аноде. Во внутренней полости катода и анода 3 установлены гофрированные направители потока – в катодной камере 8, а в анодной камере 9. Анодная и катодная камера разделены полупроницаемой перегородкой 10 из микропористой пластмассы.

Для подвода воды к анодной и катодной камерам предусмотрен подводящий патрубок 11 с делителем потока 12. Для отвода обработанной воды из катодной камеры выполнен отводящий конический переходник 13, сопряженный с отводящим трубопроводом, оборудованным регулировочным вентилем 14. Отвод обработанной воды из анодной камеры осуществлен через переходник 15 и отводящий трубопровод 16 с регулировочным вентилем.

Гофрированные направители потока 8, 9 по всей площади имеют отверстия 17.

Проточный электроактиватор воды работает следующим образом.

Через подводящий патрубок 11 вода подается под напором к катодной и анодной камерам, что обеспечивает делитель потока 12. При встрече с гофрированными направителями потока 8, 9 вода перемещается к стенкам 3 катода и анода, а часть ее проходит через отверстия 17 направителей. При многократном контакте воды с направителями потока 8, 9 и стенками 3 анода и катода вода приобретает соответственно отрицательный или положительный потенциал. Так как поток воды, протекающий через катодную и анодную камеры, будет турбулентным, то коэффициент полезного действия при передаче потенциала от катода и анода, включающих трубы прямоугольного сечения 3 и направители потока 8, 9, будет очень высоким.

Разработанная конструкция электроактиватора может найти широкое применение в системах капельного орошения, а так же установках для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур, что позволит значительно повысить урожайность и предотвратить загрязнение окружающей среды.

Формула изобретения

Проточный электроактиватор воды, содержащий корпус из диэлектрического материала, разделенный перегородкой на анодную и катодную камеры с размещенными в них анодом и катодом и снабженный трубопроводами для раздельного отвода обработанной воды с отрицательным и положительным потенциалом, отличающийся тем, что каждый катод и каждый анод выполнены в виде перфорированного отрезка трубы прямоугольного сечения из коррозионно-стойкой нержавеющей стали, обладающей стойкостью против электрохимической коррозии, а внутри трубы установлены гофрированные направители потока, имеющие перфорацию по всей площади, при этом высота гофр равна ширине трубы, а сами направители потока выполнены из коррозионно-стойкой нержавеющей стали и имеют электрический контакт с внутренней поверхностью трубы, для подвода воды в анодную и катодную камеры предусмотрен подводящий трубопровод с делителем потока, для отвода воды из анодной и катодной камер предусмотрены отводящие патрубки, сопрягающиеся с камерами и отводящими трубопроводами коническими переходниками, а отводящие трубопроводы имеют регулировочные вентили.

РИСУНКИ