Устройство для аэрации жидкости Советский патент 1984 года по МПК C02F3/16 C02F103/20 

Изобретение относится к технике аэрации жидкости и может быть использовано при очистке высококонцентрированных сточных вод, стабилизации осадков, активного ила, для обработки навозной массы животноводческих комплексов.

Известно аэрирующее устройство, содержащее щнековую мешалку с двигателем, помещенную в трубу. Воздух вовлекается под действием вакуума в верхней части шнека 1.

Недостатком указанного устройства является высокая энергоемкость и ограниченный объем эжектируемого воздуха. Это снижает эффективность работы устройства в аэротенках с большим объемом жидкости, вызывает необходимость использования нескольких устройств, что сопровождается увеличением капитальных затрат. При использовании устройства в малых сооружениях, компактных установках энергоемкость аэратора, отнесенная к единице окисленных загрязнений, оказывается неоправданно высокой.

Цель изобретения - повышение эффективности аэрации и снижение энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для аэрирования, содержащем соединенный с двигателем ротор в виде шнека и воздухоподводящие трубы, устройство снабжено соединенной с двигателем шестерней и шнеком, а также вертикальным опускнъш цилиндром, при этом в нижней части цилиндра установлен двигатель с шестерней, а шнеки размещены с диаметрально противоположных сторон шестерни и находятся с ней в зацеплении.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в плане.

Устройство состоит из шестерни 1, установленной на дне опускного цилиндра 2 и соедннеи1 ой с двигателем 3. По касательной к шестерне с диаметрально противоположных ее сторон располагаются горизонтальные противоположно направленные шнеки 4, соединяющиеся с шестерней через зубчатую передачу 5. Шнеки крепятся в нижней частп опускного цилиндра 2 с возможностью перемещения в осевом направлении. Подача воздуха к шнекам осуществляется через подводящие трубы 6. Для вовлечения жидкости из аэротенка в зону действия шнеков служат щелевые отверстия 7.

Устройство работает следуюшим образом.

При вращении шестерни 1 и шнеков 4 поступающая через щелевые отверстия 7 жидкость быстро перемещается в осевом направлении в противоположную от щелевых отверстий сторону, создается разряжение, благодаря чему жидкость из аэротенка и воздух через подводящие трубы 6 эжектируются в щнек. Поступившие в шнек воздух и жидкость выбрасываются в аэротенк с большой скоростью, что обеспечивает тонкое диспергирование воздуха и его перемешивание со всем объе.мом жидкости. Перемещаемая жидкость в противоположную шелевым отверстиям 7 сторону, шнеки, в свою очередь, перемещаются в сторону шестерни 1 и через зубчатую передачу 5 сообщают ей дополнительный вращательный .момент.

Предложенная конструкция аэрационного устройства позволяет более чем в 2 раза снизить потребляемую мощность на растворение 1 кг кислорода (эффективность аэрации).

В предложенном устройстве шнеки расположены по касательной с диаметрально противоположных сторон шестерни, что позволяет не только компенсировать, но и использовать их для создания вращательного движения шестерни, и таким образом, снизить мошность двигателя. Например, при скорости вращения вала шнеков 30, 45, 60 и 68 с потребляемая мощность двигателя составляет для предложенного устройства 3,41, 4, 18, 5,02, 5,91 кВт соответственно и 4,93, 6,47, 7,90 и 10,2 кВт соответственно для существующего устройства.

Наряду с повыщением эффективности аэрации предложенное рещение обеспечивает более высокие гидродинамические показатели, которые позволяют увеличить объем аэрируемой зоны до двух раз. Этому способствует значительно больщая производительность устройства по кислороду, что вызвано повыщением объема эжектируемого воздуха на 1 кВт затраченной электроэнергии. Так, для предложенного устройства объе.м эжектируемого воздуха составляет 84 , для существующего устройства - 45 (по данным экспериментальных исследований).

Фиг.г

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ, содержащее шнек с двигателем и воздухоподводящие трубы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности аэрации и снижения энергозатрат, устройство снабжено соединенной с двигателем шестерней и шнеком, а также вертикальным опускным цилиндром, при этом в нижней части цилиндра установлен двигатель с шестерней, а шнеки размешены с диаметрально противоположных сторон шестерни и находятся с ней в зацеплении. . - v