Устройство для аэрации жидкостей Советский патент 1990 года по МПК C02F3/14 C02F103/02 

Фиг.1

Изобретение относится к технике для насыщения жидкости кислородом воздуха и ее перемешивания и предназначено для использования в аэраци онных сооружениях при биохимической очистке бытовых и промышленных сточ йых вод.

Целью изобретения является увеличение производительности аэратора И интенсификации аэрации путем обеспечений однородности распыла и рав- йомерности распределения капель в нем

На фиг. 1 изображено устройство р|ля аэрации, вид сбоку с частичным вырезомj| на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. J; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - узел I на фиг. I

Устройство содержит ротор 1, вы- полненный в виде конуса, обращенного вершиной вниз и имеющего винтообразные лопасти 2-4 Г-образного профи-ля. Шаг подъема лопастей выбран так,, что верхняя наружная кромка 5 лопас- ти 2 соединена с нижней кромкой 6 лопасти 3 и TOд. Соединенные лопасти образуют в нижней части (до распыли- вающих дисков) наружный корпус. Диски 7-10 расширяются к периферии и жестко закреплены на роторе 1. На уровне диска 7 лопасть 2 сопрягается с ним, образуя кольцевое окно 11. Лопасти 3 и 4, проходя через диск 7, поднимаются к диску 8. Сопряжение диска и лопасти 3 имеет форму кольцевого окна 12. Лопасть 4 проходит через диск 8 и, соединяясь с диском 9, образует кольцевое окно 13. Верхний диск 10 выполнен сплошным. Ротор Приводится во вращательное движение вал 14. Сопряженные лопасти образуют в нижней части конуса окна 15.

Устройство для аэрации жидкостей работает следующим образом.

Ротор 1 получает вращательное движение через вал 14, вследствие конусообразности ротора и подъемной силы, создаваемой лопастями 2-4, жидкость поднимается, описывая пространственную расширяющуюся спираль. При этом жидкость, поднимающаяся по наружному конусу, образованному лопастями, подается на нижнюю часть диска 7, а остальная, захваченная окнами 15 и заключенная в межлопаточное пространство, попадает в зону между соответствующими дисками. При

этом уменьшение междискового объема к периферии создает большое давление у кромок дисков, чем у поверхности ротора. Такой перепад давлений приводит к гарантированному заполнению междискового объема и выравниванию распределения потока по диаметру дисков, что способствует равномерной подаче жидкости к кромкам дисков.

Увеличение толщины краев дисков 7-10 приводит к тому, что образующиеся капельные потоки расходятся по углом к линии горизонта. Это приводит к уменьшению вероятности слияния капель и возрастанию интенсификации процесса аэрации за с-чет более полного использования пространства вокруг дисков. Пролетая в воздухе, капли насыщаются кислородом и попадают обратно в емкость аэротенка.

К поверхности конического ротора крепятся Г-образные винтовые лопас- ти, шаг подъема которых выбирают так, что верхняя наружная кромка каждого захода сопряжена с нижней кромкой следующего захода. Г-образная форма лопастей, а также то, что все лопасти сомкнуты в сплошной конус, позволяет увеличить производительность ротора, так как в отличие от известного устройства центробежная сила, действуя на жидкость, не приводит к срыву последней с ротора. В пространстве между дисками 7 и 8 сопряженные лопасти 3 и 4 образуют только один замкнутый канал, а между верхней кромкой лопатки 3 и ротором 1 имеется зазор так же, как и в последующем междисковом пространстве у лопатки 4. Этот зазор не приводит к потерям жидкости иэ-ча Г-образной формы лопастей. Весь объем между наружным конусом, образованным лопастями и ротором, заполнен неразрывным потоком жидкости, таким образом на распиливающие диски подается непрерывный поток больший по производительности, чем в известном устройстве, при тех же энергозатратах.

Число заходов лопастей на один меньше, чем распыливающих дисков. Каждый заход питает соответствующее междисковое пространство, следовательно, потоки жидкости, подаваемые в каждое междисковое пространство, равны по величине расходов, равномерны и не зависят друг от друга. Происходит равномерное распыление со

всех дисков, причем равномерности распыла не зависит от производительности ротора. Поверхность нижнего диска,орошается потоком жидкости, поднимающейся по конусу, образованному лопастями 3 и 4.

Приемные окна 15, -выполненные в начале каждого захода лопастей (фиг. 1), расположены перпендикулярн потокам жидкости, постоянно находятся под заливом, и сечения всех окон одинаковы. Такое расположение окон также способствует равномерной подаче и увеличению производительности.

В отличие от известного устройства в предлагаемом толщина дисков увеличивается к периферии. Сечение междискового пространства уменьшает- ся с увеличением диаметра за счет .. утолщения дисков. Это приводит к равномерному заполнению междискового пространства, так как поток жидкости при поступлении неразрывен. Увеличивающаяся толщина дисков приводит также к тому, что потоки срываются с верхних и нижних кромок дисков под углом друг к другу, а расстояние между точками отрыва увеличи

5

0

5

вается по сравнению с известным устройством. Такое расположение потоков позволяет исключить их слияние, сохранить скорость и равномерность. Таким образом, увеличение толщины дисков позволяет увеличить однородность и дисперсность распыла со всех дисков .„

Формула изобретения

Устройство для аэрации жидкостей, содержащее ротор в форме обратного конуса с винтообразными лопастями, насаженные на ротор диски с окнами, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности и интенсификации аэрации путем обеспечения однородности распыла и равномерности распределения капель в нем, лопасти закреплены перпендикулярно образующей ротора, выполнены Г-образной формы, сопряжены верхними и нижними кромками и образуют наружный конус, при этом окна распылива- ющих дисков сопряжены с соответствующим заходом лопастей, а края дисков выполнены расширяющимися.

Изобретение относится к технике для насыщения жидкости кислородом воздуха и ее перемешивания, предназначено для использования в аэрационных сооружениях при биохимической очистке сточных вод. Увеличение производительности аэратора, повышение однородности и дисперсности распыла достигается тем, что ротор 1 имеет Г-образные лопасти 2, 3 и 4, соединенные между собой и образующие наружный конус. Получившийся замкнутый контур соответствующего захода лопастей служит питателем для определенного междискового пространства. Толщина дисков 7, 8, 9, 10 увеличивается к периферии. 5 ил.

Фиг. 2

Фиг. 4

ЦШ&3

(Риг. 5