Пневмоаэратор Советский патент 1992 года по МПК C02F3/16 

Изобретение относится к устройствам для аэрирования жидкостей и может быть использовано для насыщения сточных вод кислородом воздуха при их биохимической очистке.

Цель изобретения - повышение экономичности и эффективности аэрации.

Поставленная цель достигается тем, что с целью повышения экономичности и эффективности аэрации, формирователь потока выполнен в виде однополостного гиперболоида, аэрационный элемент установлен в узкой части формирователя потока с возможностью вращения на воздуховоде и выполнен в виде пустотелой крыльчатки с лопастями, имеющими щелевые прорези на верхней поверхности и образующими с касательной к формирователю потока в расширяющейся части угол 90 ± 5°.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема пневмоаэратора с верхним подводом воздуха; на фиг, 2 - присоединение

лопасти к втулке; на фиг. 3 - пневмоаэратор с нижним подключением к магистральному воздуховоду; на фиг. 4 - пневмоаэратор, план.

Пневмоаэратор содержит формирователь 1 потока в виде однополостного гиперболоида с входной частью 2 и выходной частью 3. Нэ воздуховоде 4, как на валу, без осевого перемещения размещен аэрационный элемент в виде свободно вращающейся крыльчатки, содержащий втулку 5 с отверстиями 6, через которые полые лопасти 7 сообщаются с воздуховодом 4. Последний с торца имеет заглушку 8, к которой прикреплен направляющий аппарат 9. выполненный из пластин, жестко прикрепленных к формирователю 1, и который сохраняет соосность между формирователем 1, воздуховодом 4 и крыльчаткой. Осевое перемещение крыльчатки предотвращается за счет установки с одной стороны заглушки 8, а с другой ограничителя 10. Лопасти 7 крыльС

«ззао&

О

чатки установлены в узкой части формирователя 1 потока, образуют угол с касательной к расширяющейся части формирователя близкий к прямому (90 ± 5°.

В полой лопасти 7 устроен конусный паз 11,в который установлена заглушка 12, а в верхней части лопасти 17 выполнены щелевые прорези 13. Пневмоаэратор подключен к магистральному воздуховоду 14 с зоной 15 аодо-воздушной смеси, создаваемой при работе.

Пневмоаэратор работает следующим образом.

Сжатый воздух через воздуховод 4, отверстия 6 втулки 5 попадает в полые лопасти 7 крыльчатки и через щелевые прорези 13 попадает в окружающую жидкость. В расширяющейся части 3 формирователя 1 потока образуется газожидкостная смесь. Вследствие разности гидростатических давлений в сужающейся части 2 и расширяющейся части 3 аэрированная жидкость поднимается вверх. Приток неаэрированной жидкости, вызванный перемещением аэрированной смеси, через сужающуюся часгь 2 формирователя 1 и направленный аппаратом 9, будет воздействовать на лопасти 7 крыльчатки и приведет ее во Piau e ние. За счет вращения крыльчатки воздух выходящий из лопастей 7 через щелевые прорези 13, будет срезаться жидкостью, при этом посредством тангенциальной составляющей скорости крыльчатки, и направленностью лопасти от оси вращения, аэрированная смесь будет отбрасываться or оси вращения, чго создаст циркуляцию смеси в резервуаре по площади большую, чем площадь выходного сечения расширяющейся части 3.

Для регулировки в небольшом диапазоне количества воздуха, подаваемого на один пневмоаэрзтор, в конусный паз 11 может устанавливаться заглушка 12, которая позволяет при необходимости (ограниченная мощность воздушных нагнетателей и т.п.) исключить из процесса диспергирования воздуха 1-2 лопасти пневмоаэратора. Это позволит в производстве более экономично использовать подаваемый воздух, а при расчете системы аэрации в сооружениях в большем диапазоне варьировать количеством пневмоаэраторов и нагрузкой на них.

Кроме того, разделение воздушных струй за счет выполнения продольных щелевых прорезей на лопастях (т.е. воздушная струя плоская и каждая последующая струя идет со смещением от предыдущей) не позволяет гидростатическому давлению окружающей жидкости сжимать (сужать) сфую.

а ее отбрасывание позволит увеличить объем обрабатываемой жидкости пои сохранении мелкопузырчатой структуры воздушного потока. Описываемый цикл работи повторяется при каждой подаче сжато о

воздуха к устройству.

Технико-экономический анализ показывает, что устройство работает без допол-. нительных затрат электроэнергии на вращение и позволяет повысить эффективность аэрации, обеспечивая при этом снижение расчетного расхода воздуха на 5-10%.

Формула изобретения

1.Пневмоаэратор, содержащий возду- ховод, сообщающийся с аорационным элементом, размещенным в формирователе потока, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и эффективности аэрации, формирователь потока

выполнен в виде однополостно о гиперболоида, азрационный элемент установлен в узкой части формирователя потока с возможностью вращения на воздуховоде и выполнен в виде пустотелой крыльчатки с

лопастями, имеющими щелевые прорези на верхней поверхности и образующими с касательной к формирователю потока в расширяющейся части угол 90 ± 5°.

2.Пнеемоазратор по п. 1, о т л и ч а ю - щийся тем, что полые лопасти крыльчатки

снабжены заглушками.

4

Использование: насыщение сточных вод кислородом воздуха при биохимической очистке. Сущность изобретения: пневмоаэ- ратор содержит воздуховоде вращающейся на нем пустотелой крыльчаткой. Крыльчатка размещена в узкой части формирователя потока, выполненного в виде одиополостко- го гиперболоида. Угол между лопастью крыльчатки и касательной к формирователю потока в расширяющейся части составляет 90 ± 5°. На верхней поверхности лопастей крыльчатки выполнены щелевые прорези. Полые лопасти снабжены заглушками. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.