АЭРАТОР Российский патент 2013 года по МПК C02F3/18 

Аэратор относится к технике очистки сточных вод, в частности к аэрационным устройствам, и может быть использован при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом.

Известен аэратор, содержащий диспергирующий элемент в виде пористой трубы, охватывающей с зазором опорную трубу, каждый конец пористой трубы диспергирующего элемента герметично охвачен съемной кольцевой манжетой, имеющей возможность удерживать пористую трубу соосно опорной трубы, каждая кольцевая манжета выполнена из упругого полимерного материала или упруго-эластичного материала (см. US 4118447 А, кл. B01F 3/04, опубл. 03.10. 1978, с.4-5, фиг.1, а также см. US 5560875 А, кл. B01F 3/04, опубл. 01,10.1996, с.6, строки 35-41. См. ГОСТ 8752-79 «Манжеты резиновые армированные для валов. Технические условия», с.12, табл.3).

См. также «Аэратор трубчатый АКВА-ЛАЙН-М» по адресу: http://www.ecopolvmer.com/2008-11-19-16-06-51, html

В процессе транспортировки, сборки диспергирующего элемента возможны повреждения в виде царапин, сколов концов пористой трубы в процессе закручивания гаек и трения вращаемых поверхностей гаек о торцы и концевые участки внутренней поверхности пористой трубы. Пористая труба имеет меньшую прочность, чем гайки. При работе аэратора в его опорную трубу подается под давлением горячий сжатый воздух, а пористая труба находится в холодной воде, что со временем из-за различного термического расширения приводит к нарушению герметичности между гайками и пористой трубой с утечкой воздуха мимо диспергирующего элемента. В результате термических деформаций и различной степени усадки при старении деталей аэратора также возможно нарушение герметичности между деталями аэратора.

Задача усовершенствования заключается в повышении качества аэратора, упрощения и ускорения его сборки при изготовлении и монтаже в аэротенке, в повышении надежности качественной диспергации сжатого воздуха в жидкость при работе аэратора.

Поставленная задача решается тем, что аэратор, содержащий диспергирующий элемент в виде пористой трубы, охватывающей с зазором опорную трубу, каждый конец пористой трубы диспергирующего элемента герметично охвачен съемной кольцевой манжетой, имеющей возможность удерживать пористую трубу соосно опорной трубы, кольцевая манжета выполнена из упругого полимерного материала или упруго-эластичного материала, отличающийся тем, что опорная труба имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль кольцевых манжет, а концы пористой трубы имеют возможность возвратно-поступательного перемещения между кольцевыми манжетами, причем каждая кольцевая манжета имеет возможность герметично охватывать гайку на опорной трубе.

Технический результат: усовершенствование позволяет защитить концы пористых труб от механических повреждений при транспортировке пористых труб к месту сборки аэратора, повышает качество аэратора, упрощает и ускоряет процесс сборки аэратора, увеличивает надежность качественной диспергации сжатого воздуха в жидкость при работе аэратора. Данное усовершенствование позволяет компенсировать температурные, усадочные удлинения пористой и опорной трубы без ущерба на качество диспергации сжатого воздуха аэратором при его работе.

Между торцом пористой трубы и внутренней радиальной боковой стенкой кольцевой манжеты расположено плоское уплотнительное кольцо, герметично охватывающее опорную трубу. Данное усовершенствование позволяет улучшить эффективность аэрации жидкости при работе аэратора путем устранения утечек сжатого воздуха мимо диспергирующего элемента аэратора, позволяат компенсировать температурные, усадочные удлинения пористой и опорной трубы без ущерба на качество диспергации сжатого воздуха аэратором при его работе.

В дальнейшем усовершенствование поясняется примерами выполнения на чертежах, на которых:

Фиг.1. Аэратор. Общий вид.

Фиг.2. Аэратор. Общий вид. Продольный разрез. Вариант 1.

Фиг.3. Аэратор. Фрагмент А на фиг.2. Вариант 1.

Фиг.4. Аэратор. Фрагмент Б на фиг.2. Вариант 1.

Фиг.5. Аэратор. Сечение А - А на фиг.3.

Фиг.6. Аэратор. Фрагмент А на фиг.2. Вариант 2.

Фиг.7. Аэратор. Фрагмент Б на фиг.2. Вариант 2.

Фиг.8. Аэратор. Фрагмент А на фиг.2. Вариант 3.

Фиг.9. Аэратор. Фрагмент Б на фиг.2. Вариант 3.

Перечень обозначений на чертежах.

1. Опорная труба.

2. Наружная резьба на первом конце опорной трубы 1.

3. Наружная резьба на втором конце опорной трубы 1.

4. Гайка.

5. Гайка.

6. Пористая труба.

7. Кольцевой зазор.

8. Радиальное отверстие.

9. Кольцевая канавка.

10. Стопорное кольцо.

11. Разрез стопорного кольца.

12. Канавка-ловушка стопорного кольца 10.

13. Кольцевой клиновой выступ.

14. Кольцевая канавка.

15. Уплотнительное кольцо.

16. Кольцевая манжета.

17. Радиальное кольцо манжеты 16.

18. Цилиндрическое кольцо манжеты 16.

19. Кольцевой выступ манжеты 16.

Аэратор содержит опорную трубу 1 с наружной резьбой 2 на первом конце опорной трубы 1 и наружной резьбой 3 на втором конце опорной трубы 1, гайку 4 на первом конце опорной трубы 1, гайку 5 на противоположном втором конце опорной трубы 1, пористую трубу 6 снаружи опорной трубы 1.

Пористая труба 6 расположена между упорной гайкой 4 и нажимной гайкой 5 таким образом, что между наружной поверхностью опорной трубы 1 и внутренней поверхностью пористой трубы 6 образован кольцевой зазор 7.

Кольцевой зазор 7 сообщен с внутренней полостью опорной трубы 1 через множество радиальных отверстий 8 в опорной трубе 1.

За сходом наружной резьбы 2 на первом конце опорной трубы 1 выполнена кольцевая канавка 9 с размещенным в ней упругим стопорным кольцом 10. Стопорное кольцо имеет разрез 11. Гайка 4 имеет кольцевую канавку - ловушку 12 для стопорного кольца 10, которая расположена за сходом внутренней резьбы гайки 4.

Гайка 4 со стороны пористой трубы имеет консольный кольцевой клиновой выступ 13, который имеет возможность наружным его диаметром плотно входить внутрь пористой трубы 6 в кольцевой зазор 7 таким образом, чтобы коническая поверхность клинового выступа при завинчивании гайки 4 имела возможность сжимать стопорное кольцо 10 и удерживать его в сжатом состоянии до момента автоматического защелкивания его в кольцевой канавке - ловушке 12 с образованием неразъемного соединения.

Для герметизации кольцевого зазора 7 в опорной трубе 1 под клиновыми выступами 13 гаек 4 и 5 расположено по одной кольцевой канавке 14 с упруго-эластичным уплотнительным кольцом 15. При завинчивании гаек 4 и 5 клиновые выступы 13 сжимают уплотнительные кольца 15 и герметизируют полость кольцевого зазора 7.

Кольцевой клиновой выступ 13 имеет возможность герметично охватывать, по меньшей мере, одно уплотнительное кольцо 15.

Каждый конец пористой трубы 6 диспергирующего элемента герметично охвачен съемной кольцевой манжетой 16, имеющей возможность удерживать пористую трубу 6 соосно опорной трубы 1. Кольцевые манжеты 16 предназначены для герметизации концов пористой трубы 6, а также для защиты концов пористой трубы 6 от механических повреждений при закручивании гаек 4, 5 в ходе сборки аэратора.

Кольцевые манжеты 16 выполнены из упругого полимерного материала, например, из полиэтилена, но могут быть выполнены из упруго-эластичного полимерного материала, например, резины. Каждая манжета сформована с образованием плоского радиального кольца 17 и цилиндрического кольца 18. Цилиндрическое кольцо 18 на внутренней поверхности содержит, по меньшей мере, один радиальный кольцевой выступ 19.

Каждая кольцевая манжета 16 герметично охватывает цилиндрическим кольцом 18 конец пористой трубы 6, а радиальным кольцом 17 имеет возможность герметично охватывать наружную поверхность кольцевого клинового выступа 13 гайки 4 или 5. Концы пористой трубы 6 имеют возможность возвратно-поступательного перемещения между кольцевыми манжетами 16. Опорная труба 1 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль кольцевых манжет 16.

Между торцом пористой трубы 6 и внутренней радиальной боковой стенкой кольцевой манжеты 16 расположено плоское уплотнительное кольцо 15, герметично охватывающее опорную трубу 1, что позволяет компенсировать температурные, усадочные удлинения пористой и опорной трубы без ущерба на качество диспергации сжатого воздуха аэратором при его работе, путем автоматического сжатия и расширения уплотнительного кольца 15 под давлением торцов пористой грубы 6 на кольцо 15 при возвратно-поступательных перемещениях трубы 6 вдоль кольцевых манжет 16, например, от температурных удлинений трубы 6 аэратора, возникающих при включении и выключении подачи сжатого воздуха в аэратор, находящийся в жидкости аэротенка.

Каждая кольцевая манжета 16 имеет возможность герметично охватывать гайку 4 и 5 на опорной трубе 1. Гайка 4 и 5 может быть выполнена без кольцевого клинового выступа 13.

Устройство работает следующим образом.

При изготовлении пористой трубы 6 на ее концы одевают кольцевые манжеты 16, которые защищают концы пористой трубы 6 от повреждения при транспортировке и при сборке аэратора. Для герметизации кольцевого зазора 7 между торцами пористой трубы 6 и внутренней боковой стенкой манжеты 16 может быть вставлено плоское уплотнительное кольцо 15, которое на внутреннем диаметре плотно охватывает опорную трубу 1.

При сборке аэратора навинчивают гайку 4 на наружную резьбу на первом конце опорной трубы 1. При этом гайка 4 консольным кольцевым клиновым выступом 13 плотно входит внутрь пористой трубы 6 в кольцевой зазор 7. Коническая поверхность клинового выступа при завинчивании гайки 4 сжимает уплотнительное кольцо 15 и стопорное кольцо 10 и удерживает их в сжатом состоянии до момента автоматического улавливания стопорного кольца в кольцевой канавке - ловушке 12 в гайке 4 с образованием герметичного неразъемного соединения гайки 4 с опорной трубой 1.

Пористую трубу 6 вместе с кольцевыми манжетами 16 одевают на первый конец опорной трубы 1, на которой уже установлена на наружной резьбе 2 гайка 4, и натягивают манжету 16 вместе с пористой трубой 6 на кольцевой клиновой выступ 13 гайки 4 до образования герметичного соединения манжеты 16 и пористой трубы 6 с кольцевым клиновым выступом 13 гайки 4. Далее гайку 5 навинчивают на наружную резьбу 3 на втором конце опорной трубы 1 и продвигают гайку 5 по наружной резьбе 3 сквозь манжету 16, сжимая кольцевым клиновым выступом уплотнительное кольцо 15 на втором конце опорной трубы 1, до образования герметичного соединения манжеты 16 и пористой трубы 6 с кольцевым клиновым выступом 13 гайки 5.

Аэратор работает в погруженном в жидкость состоянии, например, в аэротенке. В полость опорной трубы 1 подают сжатый воздух. Из полости опорной трубы 1 сжатый воздух через радиальные отверстия 8 в опорной трубе 1 проникает в кольцевой зазор 7 между наружной поверхностью опорной трубы 1 и внутренней поверхностью пористой трубы 6, равномерно распределяется в кольцевом зазоре 1 и диспергируется через поры пористой трубы 6 в жидкость. При термическом расширении пористой трубы 6 с увеличением ее диаметра при прогреве горячим воздухом, манжеты 16 своими цилиндрическими кольцами 18 с внутренними кольцевыми выступами 19 сжимают наружную поверхность пористой трубы 6 подобно бандажным кольцам, а радиальные кольца 17 манжеты 16 плотно обжимают наружную поверхность кольцевых клиновых выступов 13, что препятствует утечке сжатого воздуха мимо диспергирующего элемента пористой трубы 6.

Изобретение относится к аэратору и может быть использовано при биологической очистки сточных вод. Устройство включает в себя диспергирующий элемент в виде пористой трубы, охватывающей с зазором опорную трубу. Каждый конец пористой трубы диспергирующего элемента герметично охвачен съемной кольцевой манжетой, имеющей возможность удерживать пористую трубу соосно опорной трубы. Кольцевая манжета выполнена из упругого полимерного материала или упруго-эластичного материала. Опорная труба имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль кольцевых манжет, а концы пористой трубы имеют возможность возвратно-поступательного перемещения между кольцевыми манжетами. Каждая кольцевая манжета имеет возможность герметично охватывать гайку на опорной трубе. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении надежности диспергации сжатого воздуха. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Аэратор, содержащий диспергирующий элемент в виде пористой трубы, охватывающей с зазором опорную трубу, каждый конец пористой трубы диспергирующего элемента герметично охвачен съемной кольцевой манжетой, имеющей возможность удерживать пористую трубу соосно опорной трубе, кольцевая манжета выполнена из упругого полимерного материала или упруго-эластичного материала, отличающийся тем, что опорная труба имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль кольцевых манжет, а концы пористой трубы имеют возможность возвратно-поступательного перемещения между кольцевыми манжетами, причем каждая кольцевая манжета имеет возможность герметично охватывать гайку на опорной трубе.

2. Аэратор по п.1, отличающийся тем, что между торцом пористой трубы и внутренней радиальной боковой стенкой кольцевой манжеты расположено плоское уплотнительное кольцо, герметично охватывающее опорную трубу.