АЭРАТОР Российский патент 2008 года по МПК C02F3/16 

Изобретение относится к аэраторам и может найти применение в системах биологической очистки сточных вод.

Известен аэратор, содержащий диспергирующий элемент, представляющий собой пористую оболочку из полимерного материала (см., например, пат. RU 2067084, МПК C02F 3/20, оп. 1995 г.).

Известное устройство обеспечивает высокую степень диспергирования сжатого воздуха и равномерность распределения пызырьков воздуха в обрабатываемую жидкость. Однако оно не позволяет, в случае необходимости, достигать различной степени диспергирования воздуха на поверхности аэратора.

Известен аэратор, выполненный, например, в виде тора, имеющий патрубок подвода воздуха и диспергирующую эластичную оболочку, причем значения толщины оболочки и ее плотности изменяются от нижних пределов до верхних по профилю сечения оболочки (см., например, пат. RU 2231499, МПК C02F 3/16, оп. 27.06.04).

По технической сущности и достигаемому эффекту известное устройство является наиболее близким заявляемому.

В устройстве - прототипе достигается различная степень диспергирования воздуха, однако, с одной стороны, возможно снижение эрлифтного эффекта при недостаточном расходе воздуха в центральной зоне факела аэрации, что ухудшает перемешивание иловой смеси, особенно при высоком расположении аэратора, с другой стороны, существует опасность ухудшения массообменных характеристик при избыточном расходе воздуха в центральной части, что особенно существенно при низком расположении аэратора, что также снижает эффективность устройства.

В основу изобретения положена задача создать аэратор, позволяющий обеспечивать высокую эффективность аэрации в различных технологических условиях.

Поставленная задача решается в аэраторе, выполненном в виде тора, имеющем патрубок подвода воздуха и диспергирующую эластичную оболочку; согласно изобретению он снабжен дополнительным патрубком подвода воздуха, расположенным диаметрально противоположно первому, на диспергирующей эластичной оболочке по концентрическим окружностям выполнены щели, имеющие наклон к касательной концентрической окружности, причем по мере удаления от центра угол наклона щели либо увеличивается в диапазоне от 0 до 90°, либо уменьшается в диапазоне от 90 до 0°.

Отличительными признаками заявляемого устройства являются:

- аэратор снабжен дополнительным патрубком подвода воздуха, расположенным диаметрально противоположно первому,

- на диспергирующей эластичной оболочке по концентрическим окружностям выполнены щели, имеющие наклон к касательной окружности, причем по мере удаления от центра угол наклона щели либо увеличивается в диапазоне от 0 до 90°, либо уменьшается в диапазоне от 90 до 0°.

Исходя из описанного уровня техники вытекает, что указанные отличия являются новыми.

В заявляемом устройстве наличие дополнительного патрубка подвода воздуха, расположенного диаметрально противоположно первому, позволяет равномерно распределить подаваемый воздух под эластичной оболочкой и значительно повысить производительность работы аэратора. Благодаря изменению наклона щелей регулируется сопротивление, которое преодолевают пузырьки воздуха, выходя из щелей. При наклоне щели к касательной концентрической окружности под углом 0° наблюдается наименьшее сопротивление прохождению пузырьков воздуха, а при наклоне щели к касательной концентрической окружности под углом 90° наблюдается наибольшее сопротивление. Если необходимо усилить эрлифтный эффект в центральной зоне факела аэрации при высоком расположении аэратора в аэротенке, то увеличивают угол наклона щели от центра к периферии от 0 до 90°, и, наоборот, если необходимо предотвратить смыкание пузырьков воздуха в центральной зоне факела аэрации при низком расположении аэратора, то уменьшают угол наклона щели от центра от 90°.

На фиг.1 представлена схема заявляемого устройства, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - схема расположения щелей.

Аэратор представляет собой выполненную в виде тора конструкцию, имеющую корпус 1 с центральным отверстием, снизу корпуса расположены диаметрально противоположно патрубки 2 подвода воздуха. Корпус 1 покрыт диспергирующей эластичной оболочкой 3, на которой по концентрическим окружностям выполнены щели, имеющие наклон к касательной концентрической окружности. Угол наклона щели изменяется в диапазоне от 0 до 90°, либо от 90 до 0° начиная от центра. Аэратор установлен на воздуховоде 5.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Аэратор установлен на дне аэротенка на воздуховоде в толще очищаемой жидкости. По двум патрубкам 2 подают сжатый воздух, который через щели 4 в эластичной оболочке 3 поступает в виде пузырьков в жидкость. Если необходимо усилить эрлифтный эффект в центральной зоне факела аэрации, то устанавливают эластичную оболочку 3, у которой угол наклона щели 4 начиная от центра равномерно возрастает с минимального до максимального значения. При этом будет изменяться величина образующихся пузырьков воздуха от более крупных в центре до более мелких на периферии. И, наоборот, если необходимо предотвратить смыкание пузырьков воздуха в центральной зоне факела аэрации, то угол наклона щелей от центра будет равномерно уменьшаться в диапазоне заданных значений.

Технико-экономические преимущества заявляемого устройства по сравнению с устройством-прототипом состоят в обеспечении эффективности аэрации в различных технологических условиях.

Изобретение может найти применение в системах биологической очистки сточных вод. Аэратор представляет собой выполненную в виде тора конструкцию, имеющую корпус 1 с центральным отверстием, снизу корпуса 1 расположены противоположно патрубки 2 подвода воздуха. Корпус 1 покрыт диспергирующей эластичной оболочкой 3. На диспергирующей эластичной оболочке 3 по концентрическим окружностям выполнены щели, имеющие наклон к касательной окружности, причем по мере удаления от центра угол наклона щели либо увеличивается в диапазоне от 0 до 90°, либо уменьшается от 90 до 0°. Аэратор установлен на воздуховоде 5. Технический результат: обеспечение эффективной аэрации в различных технологических условиях. 3 ил.

Аэратор, выполненный в виде тора, имеющий патрубок подвода воздуха и диспергирующую эластичную оболочку, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным патрубком подвода воздуха, расположенным диаметрально противоположно первому, на диспергирующей эластичной оболочке по концентрическим окружностям выполнены щели, имеющие наклон к касательной окружности, причем по мере удаления от центра угол наклона щели либо увеличивается в диапазоне от 0 до 90°, либо уменьшается в диапазоне от 90 до 0°.