Аэратор Советский патент 1987 года по МПК C02F3/16 C02F7/00 

13

ми лопастями 5 V-образного сечения, установленными под углом к плоскости вращения крыльчатки, и привод 1 вала-. Новым в аэраторе является то, что лопасти 5 выполнены в виде сектора спирали, наибольший радиус которого совпадает с фронтальным краем лопасти, и имеют уменьшающуюся радиально толщину, а внешняя сторона лопастей открыта по образующей спирали. По периметру внешнего края лопастей с обеих сторон установлены двускатные

1

Изобретение относится к устройствам для растворения газов в жидкости и может быть использовано в аэротен- ках. для биологической очистки, сточных вод или в рыбоводных водоемах для обогащения кислородом воды, а также во флотационных установках.

Цель изобретения - повышение экономичности и уменьшение трудоемкости

изготовления аэратора-.

На фиг. Т изображен аэратор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - лопасть крыльчатки, аксонометрия.

Аэратор состоит из привода 1, установленного на опорной плите 2, и вертикального полого вала 3 с крыльчаткой 4, расположенной на нижнем конце вала. Крьшьчатка 4 включает две полые лопаст-и 5, выполненные в виде сектора спирали, центр которого расположен у основания 6 лопасти, а наибольший радиус совпадает с ее фронтальным, краем 7. Лопасти 5 имеют V-образное сечение, причем вершина направлена в сторону вращения крыльчатки 4. Толщина лопасти уменьшается в направлении ее внешней стороны 8, которая выполнена открытой, по убывающей спирали и образует выпускную щель 9 для всасываемого в жидкость воздуха. Задняя кромКа 10 лопасти закрыта. В верхней части полого вала 3 имеются отверстия 11 для впуска воздуха. Полости вала 3 и ло- пастей 5 сообщаются.между собой при помощи отверстий 12. По периметру

5391

пирамидальные завихрители 13, вершины которых направлены на сторону вращения лопастей.- Лопасти обтекаемой формы при небольшом угле наклона . практически не вызывают кругового двилсения жидкости на их- внешней стороне, где происходит всасывание воздуха. Это позволяет сохранить высокую эффективность аэрации при низких энергетических затратах. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

5

o

5

5

5

0

внешней стороны 8 лопастей с обоих, сторон установлены двускатные пирамидальные завихрители 13, вершины которых направлены в сторону вращения лопастей. Последние укреплены на валу 3 под небольшим углом для создания либо нисходящего, либо восходящего потока жидкости.

Аэратор работает следующим образом.

При вращении крыльчатки 4 в жидкости около внешней открытой стороны 8 лопастей 5 образуется зона пониженного давления. В рез шьтате перепада давления воздух из атмосферы через отверстия 11 в вале 3 подсасывается в полость полого вала и далее через отверстия 12 в полость лопастей 5, откуда выходит в жидкость через выпускные щели 9. Вовлеченные в жидкость в зоне разрежения пузырьки воздуха дробятся при- помощи передней кромки и завихрителей 13 последующей лопасти, которые создают повышенное давление и микротурбулизацию. Наличие завихрителей 13 усиливает турбулизацию жидкости и тем самым улучшает условия диспергирования воздуха. Насыщенная пузырьками воздуха жидкость направляется вниз медленным нисходящим потоком для улучшения растворимости кислорода и аэрации придонных слоев жидкости.

Нисходящий поток жидкости одновременно направляется от аэратора по радиальной составляющей, а затем поднимается. Это упорядоченное движение

.3 , , 13

воздушно-водяной смеси препятствует объединению мелких пузырьков в более крупные и способствует наиболее полному использованию кислорода.

Около крыльчатки 4 аэратора чередуются зоны пониженного и повьшенно- го давления, чем улучшается процесс диспергирования воздушных пузырьков. Лопасти обтекаемой формы при их небольшом угле наклона практически не вызывают кругового движения жидкости на их внешней стороне, где происходит всасывание воздуха. Это позволяет сохранять высокую эффективность аэрации при низких энергетических затратах, поскольку указанное круговое движение жидкости повышает затраты энергий и снижает эффективность аэрирования из-за уменьшения скорости лопастей относительно жидкости.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого аэратора состоит в снижении энергетических затрат на единицу растворенного кислорода в 1,5-2 раза. Это уменьшение энергозатрат достигается за счет расположения щелевого выходного отверстия на внешней стороне лопастей, выполненной по убьшающей спирали, где окруж53914

ная скорость является наибольшей, что позволяет эффективно использовать всю площадь выходной щели. Кроме зтого, предложенные лопасти более тех- 5 нологичны в изготовлении, чем известные винтовые лопасти.

Формула изобретения

1.Аэратор, содержащий полый вал

с отверстием в верхней части для пропуска воздуха, укрепленную на нижнем конце вала крыльчатку с полыми лопастями и привод вала, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения экономичности и уменьшения трудоемкости изготовления, лопасти выполнены в виде секторов спирали с уменьшающейся радиально толщиной, фронтальные края лопастей совпадают с наибольшими радиусами секторов спирали, и внешняя сторона лопастей открыта.

2.Аэратор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что он снабжен установленными по периметру внешнего края лопастей с обеих сторон двускатными пирамидальными завихрителями, вершины которых направлены в сторону вращения лопастей.

Фиг. 2

/3

fe.3

Изобретение относится к устройствам для растворения газов в жидкости. Цель .изобретения - повышение экономичности и уменьшение трудоемкости изготовления аэратора. Аэратор содержит полый вал 3 с отверстием 11 в верхней части для пропуска возДуха, укрепленную на нижнем конце вала 3 крыльчатку 4 с открытыми сзади полы2-V. V с о: ел ос ее иг. f