Кавитационный аэратор Советский патент 1992 года по МПК C02F3/20 

Изобретение относится к устройствам обработки жидких и газообразных сред в гидродинамическом кавитационном поле, в частности к устройствам для создания пузырьков газа и насыщения жидкости газом, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен кавитационный аппарат, содержащий корпус, внутри которого расположен кавитатор, выполненный в виде крыльчатки, имеющей возможность вращения, и дополнительной крыльчатки, ось которой смещена относительно первой крыльчатки.

Недостатком известного аппарата является низкое насыщение жидкости газов.

Известно устройство для аэрации сточных вод в низконапорном коллекторе, содержащее источник кислорода воздуха, выполненный в виде эжектора с раструбом вогнуто-выпуклой формы, расположенным коаксиально коллектору, суженный конец которого соединен с соплом эжектора, а расширяющийся конец направлен по ходу движения сточных вод, воздухозаборник эжектора снабжен поплавком-клапаном с ребрами.

Недостатком этого устройства является низкая степень диспергирования и невозможность насыщения газом сточных вод в средне- и высоконапорных коллекторах.

Цель изобретения - повышение степени диспергирования и насыщения жидкой .среды газом.

Поставленная цель достигается тем, что кавитационный аэратор содержит коллектор, кавитирующий элемент в виде расширяющегося по ходу движения потока патрубка, расположенного коаксиально коллектору, соединенного с атмосферой и снабженного диспергирующей решеткой, расположенной на широком торце кавити- рующего элемента, -л съемными криволинейными элементами, размещенными на внешней поверхности кавитирующего элемента по эвольвенте, при этом криволиней- ныеэлементывыполнены

расширяющимися по ходу движения потока, а коллектор - в виде конфузора перед диффузором за кавитирующим элементом,

Применение кавитационного аэратора позволяет получить пузырьки газа размером 60-80 мкм и обеспечить насыщение, например, сточной воды воздухом в количестве до 5%.

От известного предлагаемый кавитационный аэратор отличается наличием диспергирующей решетки, расположенной на широком торце кавитирующего элемента,

съемных криволинейных элементов, размещенных на внешней поверхности кавитирующего элемента по эвольвенте и расширяющихся по ходу движения потока,

коллектора в виде конфузора перед диффузором за кавитирующим элементом. Криволинейные элементы, расположенные по эвольвенте, позволяют придать внешней поверхности суперкавитационной каверны

дополнительно вращательное движение, закрутка потока улучшает перемешивание, диспергирование и насыщение газом жидкой среды.

На фиг.1 представлен кавитационный

аэратор, разрез, общий вид; на фиг.2 -узел I на фиг.1; на фиг.З - криволинейный элемент, аксонометрия.

Кавитационный аэратор содержит коллектор 1, выполненный в виде конфузора 2

и диффузора 3, кавитатор 4 в виде неподвижного конусообразного рассекателя 5 со съемными криволинейными элементами 6, расположенными по эвольвенте. Рассекатель 5 снабжен внутренней полостью 7, сообщающейся посредством патрубка 8 с внешним воздухозаборником (не показан) и суперкавитационной каверной через диспергирующую решетку 9.

Кавитационный аэратор работает следующим образом.

Жидкость под давлением поступает в коллектор 1 аэратора, конфузор 2, где резко увеличивается скорость потока при обтекании кавитатора 4 в кольцевом сечении. За

кавитатором за счет рассекателя 5 и криволинейных элементов 6, диспергирующей решетки 9, диффузора 3 образуется суперкавитационная каверна, в которой резко снижается давление рабочей среды,

за счет чего происходит всасывание газа через полость 7 и патрубок 8. В каверне происходит всасывание газа через полость 7 и патрубок 8. В каверне происходит мелкое диспергирование пузырьков подсасываемого газа и насыщение жидкой среды кислородом воздуха (аэрация).

Предлагаемый кавитационный аэратор, как показали теоретические и экспериментальные исследования на модели, при использовании его в народном хозяйстве по сравнению с известным позволяет повысить степень диспергирования и насыщения жидкой среды газом на 2-3% и, в конечном счете, решить проблему биологической очистки, например, сточных вод и охраны окружающей среды.

Формула изобретения Кавитационный аэратор, содержащий коллектор, кавитирующий элемент в виде

расширяющегося по ходу движения потока патрубка, расположенного коаксиально коллектору и соединенного с атмосферой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени диспергирования и насыщения жидкой среды газом, он снабжен диспергирующей решеткой, расположенной на широком торце кавитирующего

элемента, и съемными криволинейными элементами, размещенными на внешней поверхности кавитирующего элемента по эвольвенте, при этом криволинейные элементы выполнены расширяющимися по ходу движения потока, а коллектор - в виде конфузора перед диффузором за кавитиру- ющим элементом.

Изобретение относится к устройствам для обработки жидких и газообразных сред. Целью изобретения является повышение степени диспергирования и насыщения жидкой среды газом. Кавитационный аэратор содержит коллектор 1, выполненный в виде конфузора 2 и диффузора 3, кавитатор 4 в виде неподвижного конусообразного рассекателя со съемными криволинейными элементами, расположенными по эвольвенте. Рассекатель снабжен внутренней полостью 7, сообщающейся посредством патрубка 8 с атмосферой и сулеркавитаци- онной каверной через диспергирующую решетку 9. За кавитатором 4 образуется суперкавитирующая каверна, в которую через патрубок 8 и внутреннюю полость 7 за- сасывается из атмосферы воздух. Изобретение позволяет улучшить биологическую очистку сточных вод. 3 ил. сл с