КАВИТАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ КАК АЭРАТОР ТЕКУЧИХ ВОД Российский патент 1995 года по МПК C02F3/20 C02F7/00 

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для аэрации текучих вод.

Известно устройство для аэрации сточных вод в низконапорном коллекторе, содержащее коллектор с вмонтированным в него эжектором, снабженным раструбом вогнуто-выпуклой формы, и воздухозаборник [1]
Однако это устройство имеет сложную конструкцию и недостаточную производительность.

Наиболее близким к изобретению является устройство для дегазации жидкости, содержащее цилиндрическую камеру с патрубками входа и выхода жидкости, в которой установлен кавитационный элемент в виде диска [2]
Недостатком этого устройства при использовании его как аэратора является отсутствие распыливающего устройства.

Целью изобретения является использование кавитационного элемента как аэратора текучих вод.

Цель достигается тем, что на кавитационном элементе в виде диска с воздушной трубкой, один конец которой соединяется с атмосферой, а второй с центральным отверстием диска, по его периметру крепится с помощью кольцевой пластины и шурупов сетчатый распылитель по форме кавитационной полости. Форма кавитационной полости зависит от диаметра диска и скорости течения воды.

Кавитационный элемент-аэратор устанавливается поперек течения воды с целью разрыва струи и создания вакуума за диском, что способствует засосу воздуха из атмосферы по воздушной трубке. Величина диаметра диска устанавливается в зависимости от скорости течения воды.

Отличительным признаком предлагаемого технического решения является то, что кавитационный элемент-аэратор имеет сетчатый распылитель по форме кавитационной полости.

Предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна", так как имеет иную совокупность признаков. Устройств для аэрации текучих вод, подобных предложенному, не обнаружено и поэтому оно соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг.1 и 2 представлен кавитационный элемент в разрезе.

На фиг.1 и 2 показаны диск 1, отверстие 2 в центре, воздушная трубка 3, сетчатый распылитель 4, кавитационная полость 5, воздуховод 6, кольцевая пластина 7 и шурупы 8.

Кавитационный элемент-аэратор устанавливается на глубине реки или водостока. Диск 1 устанавливается перпендикулярно по отношению к продольной оси течения воды. К месту установки кавитационного элемента аэратора подводится воздуховод 6 и свободный конец воздушной трубки 3 подсоединяется к нему.

Кавитационный элемент работает следующим образом.

Кавитационный элемент-аэратор устанавливается на глубине реки или водостока поперек продольной оси течения воды. К нему подводится воздуховод 6 и кавитационный элемент-аэратор соединяется с ним свободным концом трубки 3. Диск 1, препятствуя движению воды, производит разрыв струи, что приводит к созданию вакуума кавитационной полости 5 за диском 1, где находится сетчатый распылитель 4, по форме кавитационной полости 5. Вакуум способствует засосу воздуха по трубке 3, соединенной с воздуховодом 6. Воздух из воздуховода 6, пройдя по трубке 3 и сетчатому распылителю 4, попадает в воду в виде мелких пузырьков и аэрирует ее. Величина диаметра диска 1 зависит от скорости течения воды.

Величина и форма сетчатого распылителя 4 зависит от формы кавитационной полости 5. Размеры сетчатого распылителя 4 превышают размеры кавитационной полости 5 из-за изменчивости скорости течения воды при наводке. Причина превышения размера сетчатого распылителя 4 над размерами кавитационной полости 5 заключается в том, что если кавитационная полость будет превышать размеры сетчатого распылителя, то сетчатый распылитель потеряет свою функцию распылителя воздуха. Воздух из внутреннего объема сетчатого распылителя будет попадать в часть каверны, выходящей за пределы сетчатого распылителя в виде пузыря, что резко снизит его производительность. В том случае, когда сетчатый распылитель по своим размерам будет превышать размеры кавитационной полости этого не произойдет.

Наиболее эффективный размер диска, а значит и формы кавитационной полости, устанавливается опытным путем с помощью опускания в поток воды кавитатора, снимая показания количества засасываемого воздуха и визуально наблюдая форму кавитационной полости. Установив оптимальный размер формы полости, необходимой для наиболее эффективной работы устройства, увеличиваем размер диска с запасом, т.е. с учетом на не постоянность скорости потока воды в сторону увеличения.

Предлагаемое изобретение обеспечивает увеличение эффективности аэрирования воды за счет распыления воздуха, использование кинетической энергии течения воды, при этом отсутствует возможность забивания.

Сущность изобретения: кавитационный элемент как аэратор текучих вод содержит дист с центральным отверстием, в котором укреплена воздушная трубка. На диске смонтирован сетчатый распылитель по форме кавитационной полости и размеру большим ее. Конструкция аэратора позволяет эффективно использовать кинетическую энергию течения воды и устраняет возможность забивани. 2 ил.

КАВИТАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ КАК АЭРАТОР ТЕКУЧИХ ВОД, содержащий диск с центральным отверстием, в котором укреплена воздушная трубка, отличающийся тем, что на кавитационном элементе-аэраторе смонтирован сетчатый распылитель, по форме кавитационной полости и размеру большим ее.