ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 Анализ кавитационных процессов в системах водоснабжения и возможные направления их использования 5
1.1 Теория кавитационных процессов 6
1.2 Положительные и отрицательные аспекты кавитации 15
1.3 Опыт применения установок на основе кавитации 19
1.4 Кавитация в системах водоснабжения 30
1.5 Возможные направления применения кавитации в системах
водоподготовки 33
Выводы по главе 1 42
Глава 2 Разработка конструкции кавитатора и испытательного стенда 43
2.1 Анализ направлений совершенствования существующих конструкций
кавитаторов 43
2.2 Разработка модели кавитатора 60
2.3 Разработка схемы кавитационной установки 66
Выводы по главе 2 69
Глава 3 Возможная область применения испытанного кавитатора в системах водоснабжения 70
3.1 Анализ полученных результатов испытания кавитатора 70
3.2 Область применения кавитатора в водоподготовке 78
3.3 Возможные технологические схемы водоподготовки с кавитатором 80
Выводы по главе 3 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 85
Актуальность работы: Задача любых очистных сооружений - бесперебойная подача потребителям требуемых расходов воды требуемого качества. Эффективность работы очистных сооружений систем водоснабжения во многом зависит от работы реагентного хозяйства. Повышение качества смешения воды с реагентами является актуальной задачей. Применение кавитаторов позволит ускорить и оптимизировать химические реакции.
Объект исследования: кавитатор в реагентном хозяйстве водоподготовки.
Предмет исследования: кавитация, как метод очистки воды.
Целью работы является исследования явления кавитации, совершенствование существующих и разработка новых кавитационных методов очистки вод в водозаборах систем водоснабжения.
Для реализации цели поставлены следующие научно-технические задачи:
1. Анализ конструкций и области применения кавитаторов;
2. Анализ направлений совершенствования существующих кавитаторов;
3. Анализ эффективности работы кавитаторов в различных схемах водоподготовки;
4. Разработка конструкции кавитаторов в технологической схеме водоподготовки.
Научная новизна заключается в:
- теоретическом обосновании конструкций кавитационных установок;
- разработке технологических схем кавитационных установок;
- анализе опытных данных при применении кавитационных установок.
Практическая значимость работы заключается в том, что предлагаемые конструктивные решения на основе гидродинамических и ультразвуковых кавитаторов позволят улучшить качество очистки воды и снизить тем самым нагрузку на очистные сооружения.
Личный вклад автора состоит в обосновании темы, цели, задач и разработке конструктивных решений кавитационных устройств на основе гидродинамических и ультразвуковых кавитаторов, создание опытной модели и её испытание.
На защиту выносятся: технологические схемы водозаборно-очистных сооружений с применением гидродинамических и ультразвуковых кавитаторов.
Апробация работы. Результаты работы представлены на конференциях и в сборниках трудов:
1 Международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России». - Пенза, МНИЦ, 2017.
2 Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии». - Пенза, МНИЦ. 2017.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, общих выводов, библиографии из 60 наименований. Общий объем работы 90 - стр., включая 38 иллюстрацию и 2 таблицы.
1 В результате анализа существующих типов и конструкций кавитационных установок выявлена возможная область применения гидродинамических и ультразвуковых кавитаторов.
2 Анализ возможной области применения гидродинамических и ультразвуковых кавитаторов показал основные направления их использования:
- Очистные сооружения водозаборов;
- Очистные сооружения бассейнов;
- Очистка поверхностей труб и других.
3 Предложены два варианта кавитационных установок на основе кавитаторов:
- гидродинамический;
- ультразвуковой.
4 В ходе эксперимента подтверждена возможность применения кавитационной обработки воды на водозаборных сооружениях и установках химводоподготовки.
Основные положения диссертации опубликованы в 2 статьях автора:
1 Писарев В.А. Кавитация в системах водоснабжения. В сборнике статей VI Международной научно-практической конференции «Природно-ресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России». - Пенза, МНИЦ, 2017.
2 Писарев В.А. О направлениях совершенствования существующих конструкций кавитаторов. - В сборнике: Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии. - Пенза, МНИЦ. 2017.
