Пневматический аэратор Российский патент 2024 года по МПК C02F1/74 C02F7/00 C02F3/16 C02F3/18 B01F23/23 

- Область техники

Пневматический аэратор относится к устройствам аэрации жидких сред и может быть использован при биологической очистке сточных вод или аэрации водоемов. Особенностью данного аэратора является наличие эластичной кольцеобразной мембраны прикрывающей отверстия через которые воздух выходит в жидкость. Это приводит к тому, что в момент прекращения подачи воздуха отверстия закрыты и жидкость не может проникнуть через отверстия в аэратор. Такое свойство аэратора позволяет его применять в аэротенках периодической аэрации (SBR реакторах).

- уровень техники;

В настоящее время применяются различные пневматические аэраторы, которые можно условно разделить на две группы:

1) диспергирующая поверхность создана из пористого материала твердого или эластичного,

2) диспергирующая поверхность создана из эластичной перфорированной мембраны.

Аэраторы первой группы представлены в таких источниках, как «патент РФ №2 493 109, кл. C02F 3/18, опубл. 20.09.2013 Бюл. №26», «патент РФ №2 645 141, кл. C02F 1/74, C02F 3/16, B01F 3/04, опубл. 15.02.2018 Бюл. №5».

Аэраторы второй группы представлены в таких источниках, как «патент РФ №174 040, кл. C02F 3/20, C02F 1/74, C02F 7/00, B01F 3/04, опубл. 26.09.2017 Бюл. №27», «патент РФ №2 334 686, кл. C02F 3/16, опубл. 27.09.2008 Бюл. №27», «патент РФ №142 779, кл. C02F 3/18, опубл. 10.07.2014 Бюл. №19»

Фирмой "Экополимер" изготавливаются трубчатые аэраторы типа АКВА-ПРО, АКВА-ЛАЙН, кольцевые аэраторы типа АКВА-ТОР, дисковые аэраторы типа АКВА-ПЛАСТ

В отличие от пневматических аэраторов, получивших широкое распространение, у заявленного аэратора диспергирующая поверхность создана из твердого перфорированного материала с наложенной поверх него сплошной эластичной мембраной. Таким образом, аэратор позволяет расширить арсенал технических средств пневматической аэрации.

Пористый материал аэраторов подвержен биообрастаниям, а в аэротенках периодической аэрации еще и заиливанию при прекращении подачи воздуха. Поэтому в аэротенках периодической аэрации предпочтительнее использовать аэраторы с эластичной перфорированной мембраной. Поскольку, при прекращении подачи воздуха, в эластичной мембране отверстия закрываются, то заиливания не происходит. Биообрастания также не влияют на сами отверстия.

У заявленного аэратора отверстия закрываются мембраной при прекращении подачи воздуха, поэтому его, также, как и аэраторы с эластичной перфорированной мембраной допустимо использовать в аэротенках периодической аэрации.

При периодической аэрации у перфорированных мембран со временем происходит увеличение перфорированных отверстий за счет развития микротрещин в углах перфорации. Это приводит к увеличению пузырей воздуха и уменьшению эффективности аэрации.

У заявленного аэратора воздух выходит в жидкость через щель между твердым корпусом и сплошной эластичной мембраной. Поскольку перфорация в мембране отсутствует, то срок службы таких мембран будет больше, чем перфорированных. Техническим результатом будет увеличение срока службы аэратора.

- раскрытие сущности и осуществление изобретения;

Аэратор представляет собой полый цилиндр с перфорацией на цилиндрической поверхности. Воздух подается через патрубок, расположенный на одной из плоских поверхностей цилиндра. Перфорация представляет собой два ряда радиальных отверстий, расположенных на некотором расстоянии друг от друга и находящихся в плоскостях, перпендикулярных оси цилиндра. Отверстия в ряду находятся на равных расстояниях друг от друга. На цилиндрическую поверхность надета с натягом кольцеобразная эластичная мембрана, прикрывающая отверстия своими краями. По краям цилиндрической поверхности расположены выступы для предотвращения смещения мембраны во время аэрации.

Аэратор изображен на фиг. 1, где приняты следующие обозначения: 1 - цилиндрический корпус аэратора, 2 - отверстия, 3 - мембрана, 4 - выступы.

Выступы могут иметь различную конфигурацию, в зависимости от потребностей технологии изготовления корпуса. На рисунке отверстия из разных рядов расположены напротив друг друга, они также могут располагаться со смещением (в шахматном порядке). На рисунке показаны отверстия одного диаметра, в реальности отверстия могут иметь различные диаметры, в зависимости от потребностей аэрации. Кроме того, в разных рядах может быть разное количество отверстий.

На фиг. 2 показано объемное изображение аэратора.

В одном общем корпусе могут быть объединены несколько аэраторов. Объединение аэраторов в одном корпусе позволяет создавать различные варианты. Ось корпуса объединенного аэратора может располагаться как горизонтально, так и вертикально. Аэраторы в общем корпусе могут иметь как одинаковые диаметры, так и различные. При вертикальном расположении оси объединенного аэратора воздух может подаваться как снизу, так и сверху.

На фиг. 3 показан объединенный аэратор в разрезе, имеющий в своем составе аэраторы одного диаметра с горизонтально расположенной осью.

На фиг. 4 показан объединенный аэратор в разрезе, имеющий в своем составе аэраторы различных диаметров с вертикально расположенной осью и подачей воздуха сверху.

Пневматический аэратор относится к аэрационным устройствам и может быть использован при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом или при аэрировании водоёмов. Аэратор состоит из цилиндрического перфорированного корпуса и надетого на него с натягом эластичного кольца. Перфорация представляет собой два ряда отверстий в цилиндрическом корпусе, расположенных на некотором расстоянии друг от друга в плоскостях, перпендикулярных оси корпуса. Эластичное кольцо по отношению к каждому ряду отверстий перфорации располагается таким образом, чтобы край эластичного кольца прикрывал отверстия от жидкой среды. На корпусе аэратора предусматриваются специальные элементы, предотвращающие смещение эластичного кольца вдоль оси корпуса. Аэратор может применяться в аэротенках с периодической аэрацией. В одном корпусе могут быть технологически объединены несколько аэраторов. Объединение аэраторов в одном корпусе позволяет разрабатывать разные варианты таких объединённых аэраторов с различной ориентацией в пространстве. Технический результат изобретения - увеличение срока службы аэратора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Аэратор, представляющий собой полый цилиндр с перфорацией на цилиндрической поверхности, отличающийся тем, что перфорация представляет собой два ряда радиальных отверстий, расположенных на некотором расстоянии друг от друга и находящихся в плоскостях, перпендикулярных оси цилиндра, причём на цилиндрическую поверхность надета с натягом кольцеобразная эластичная мембрана, прикрывающая отверстия своими краями, кроме того, по краям цилиндрической поверхности расположены выступы для предотвращения смещения мембраны во время аэрации.

2. Аэратор по п.1, отличающийся тем, что в одном корпусе технологически объединены несколько аэраторов по п.1, такой аэратор может иметь различные варианты исполнения, а именно: диаметры аэраторов по п.1 могут быть как одинаковыми, так и различными; пространственное расположение оси аэратора может быть как горизонтальным, так и вертикальным; при вертикальном расположении оси воздух в аэратор может подаваться как снизу, так и сверху.