Результат интеллектуальной деятельности: ПЛАВАЮЩАЯ АЭРАЦИОННАЯ СИСТЕМА (ВАРИАНТЫ)

Группа изобретений относятся к области обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, в частности, к устройствам аэрации водных пространств и могут быть использованы при очистке воды или других жидкостей от растворенных газов, преимущественно от радона в резервуарах (преимущественно в водонапорных башнях).

Из уровня техники общеизвестны устройства и специальные способы подготовки воды изложенные в учебных пособиях для вузов (например, Коммунальная гигиена / Под ред. авторов В.Т. Мазаева. 2-е изд. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005. 304 с. параграф 5.4). В основе известных методов растворенные газы, в том числе радон, удаляют безреагентными, аэрационными методами (продувание воздухом) в водонапорных башнях. При продувке подача воздуха осуществляется через специальные устройства (аэраторы), расположенные на забое (в основании) водонапорной башни.

Недостатком общепринятого известного решения является необходимость создания высокого избыточного давления на компрессоре (компрессорах) для обеспечения требуемой аэрации.

Из уровня техники известны устройства (например, RU 2056372, 20.03.1996 и RU 2016103675, 04.02.2016) содержащие плавающую платформу с закрепленным по меньшей мере одним аэратором, при этом подвод и отвод воздуха осуществляется у поверхности резервуара.

Поскольку системы подвода/отвода воздуха и специальных систем устанавливаются на фундаменте вблизи резервуара / водонапорной башни, следовательно, недостатком известных устройств является применение чрезмерно длинных воздуховодов, что приводит к повышению затрат, загромождению пространства и создает условия повышенной вандалоопасности.

Техническим результатом заявленной группы изобретений является:

- сокращение затрат и продолжительности процесса обработки жидкости, за счет аэрации верхних слов воды или жидкости в диапазоне 1-2 м;

- повышение плавучести, посредством применения новой конструкции плавающей аэрационной системы с герметичным боксом;

- обеспечение компактности, при помощи внедрения мембранного шарового компрессора;

- устранение вандалоопасных зон и обеспечение безопасных условий эксплуатации системы, за счет отсутствия длинных воздуховодов.

Группа изобретений поясняется следующими чертежами.

на Фиг. 1 представлена общая схема плавающей аэрационной системы с герметичным боксом (Вариант 1);

на Фиг. 2 - иллюстрация принципа работы плавающей аэрационной системы с герметичным боксом в резервуаре / водонапорной башне (Вариант 1).

на Фиг. 3 представлена общая схема плавающей аэрационной системы с мембранным шаровым компрессором (Вариант 2);

на Фиг. 4 - иллюстрация принципа работы плавающей аэрационной системы с мембранным шаровым компрессором в резервуаре / водонапорной башне (Вариант 2).

Плавающая аэрационная система с герметичным боксом (по Варианту 1) состоит из герметичного бокса (1), по меньшей мере одной консоли (2) и по меньшей мере одного аэратора (3), см. Фиг. 1.

Герметичный бокс (1) состоит из корпуса (1.1) и крышки (1.2) с устройством закрывания (на фиг 1 не показано). За счет формы и размеров конструкции, полого герметичного бокса (1) делает возможным размещение в ней компрессора (4), а также удержание плавающей аэрационной системы на поверхности воды в резервуаре.

Консоль (2) крепится в нижней части герметичного бокса (1) и выполнена полой для подачи воздуха и/или газа от компрессора (4) к, по меньшей мере, одному аэратору (3).

Длина консоли (2) обеспечивает аэрацию верхних слоев жидкости глубиной 1-2 м.

Герметичный бокс (1), консоль (2) и аэратор (3) выполнены из материала, не загрязняющего питьевую воду, например, герметичный бокс и консоль - из полиэтилена, аэратор - из титанового порошка.

Для повышения эффективности дегазации аэратор (3) может быть представлен дисковым (например, микропузырчатым из спеченного порошка титана, с размером пор 15-150 мкм).

Силовой кабель с антенной (5) подводится к компрессору (4) извне.

Забор воздуха и/или газа компрессором (4) осуществляется с помощью шланга, например, выполненного в виде кабель-канала, совмещающего силовой, слаботочный и/или коаксиальный кабель и гибкий шланг для подачи воздуха и/или газа.

Плавающая аэрационная система с герметичным боксом (по Варианту 1) работает следующим образом, см. Фиг. 2.

В резервуаре, например, в водонапорной башне (6), заявленное устройство удерживается на поверхности воды за счет полой конструкции герметичного бокса (1). Забор воздуха и/или газа происходит компрессором (4), размещенный в герметичном блоке (1), и подается, по меньшей мере, через одну полую консоль (2), по меньшей мере, на один аэратор (3). При этом, по меньшей мере, один аэратор (3) создает воздушный поток, вместе с которым уходит растворенный газ, например, радон.

Плавающая аэрационная система с мембранным шаровым компрессором (по Варианту 2) состоит из основания (1) к которому по периметру герметично закреплена эластичная мембрана-шар (2) и по меньшей мере одного аэратора (3), см. Фиг. 3.

На основании (1) внутри эластичной мембраны-шара (2) размешается якорь соленоида с подвижным штоком (4). С внешней стороны к основанию (1) подводятся по меньшей мере следующие коммуникации: силовой кабель (5), подводящий патрубок (6) через впускной клапан (7), отводящий патрубок (8) через выпускной клапан (9).

Эластичная мембрана-шар (2) выполняет функцию рабочего органа (мембранный компрессор), а также является частью корпуса заявленной плавающей аэрационной системы.

Эластичная мембрана-шар (2) может быть выполнена, например, из этилен-пропиленовых каучуков.

Форма, размер, материал и герметичность эластичной мембраны-шара (2) обеспечивает плавучесть и компактность конструкции заявленного изобретения.

Плавающая аэрационная система с мембранным шаровым компрессором (по Варианту 2), см. Фиг. 4 работает следующим образом:

В резервуаре, например, в водонапорной башне (10), заявленная плавающая аэрационная система удерживается на поверхности воды за счет положительной плавучести шарового мембранного компрессора (герметичной эластичной мембрана-шара с основанием) (11).

Забор воздуха и/или газа происходит мембранным шаровым компрессором (11) за счет движений подвижного штока соленоида (при ходе вниз - всасывание; при ходе вверх - стравливание) и далее нагнетания воздуха в толщу жидкости в водонапорной башне по меньшей мере через один аэратор (3).

При этом, по меньшей мере, один аэратор (3) создает воздушный поток, вместе с которым уходит растворенный газ, например, радон.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной группы изобретений следующей совокупности условий:

- объекты (по Варианту 1 и Варианту 2), воплощающие заявленную группу технических решений, при их осуществлении относится к области обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, в частности, к устройствам аэрации водных пространств и могут быть использованы при очистке воды или других жидкостей от растворенных газов, преимущественно от радона в резервуарах (преимущественно в водонапорных башнях).

- для заявленных объектов (по Варианту 1 и Варианту 2), в том виде, как они охарактеризованы в независимых пунктах формулы изобретения, подтверждена возможность их осуществления с помощью вышеописанных в заявке известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объекты (по Варианту 1 и Варианту 2), воплощающие заявленные техническиее решения, при их осуществлении способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленные объекты (по Варианту 1 и Варианту 2) соответствуют условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.