Устройство для аэрации жидкости Советский патент 1992 года по МПК B01F13/02 

Изобретение относится к устройствам для аэрации жидкости при биологической очистке сточных вод. а также к устройствам для насыщения жидкостей кислородом воздуха и техническим кислородом при водо- подготовке. Оно может быть использовано также для обработки питьевых, промышленных и бытовых сточных вод озоном, хлором. .:. Известно распределительное ус1 ойстЈ во, содержащее полый приводной вал, к нижнему концу которого прикреплен коллектор с распределительными отверстиями и горизонтальными лопастями, выполненными с продольными каналами и отдельными приспособлениями на них для равномерного выпуска сжатого воздуха.

Недостатком известной конструкции являются недостаточно интенсивное дробление пузырьков таза и перемешивание их с жидкостью, а отсюда - невысокая степень использования кислорода воздуха.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для аэрации жидкости, содержащее полый вал, на нижнем конце которого установлена Мешалка из четырех клиновидных полых лопаток с отверстиями, установленная cj возможностью вращения вокруг полого вала. Диаметрально противоположные пары лопат ok размё- щены Одна над другой, в полом валу выполнены четыре диаметрально противоположных Отверстия, сообщающие его с верхней парой полых лопаток. В верхней части верхних лопатоквыполнены отверстия. Устройство используется для пневматического в Пульсацйоннбм режиме и механического перемешивания среды в аппарате.

Недостатком известной конструкции является малоэффективная циркуляция среды в аппарате, что приведет только к однократному прохождению газа снизу вверх, а отсюда - недостаточные газосодержание, поверхность контакта фаз и степень использования кислорода.

со

С

2

00 00

о

Целью изобретения является интенсификация процесса смешения за счет развитой циркуляции среды в аппарате и интенсивного дробления пузырьков газа.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для аэрации жидкости на нижнем конце трубопровода ля подачи газа на двух уровнях выполнены отверстия и установлен с возможностью вращения коллектор с ответными отверстиями, к которому на уровне нижних отверстий прикреплены горизонтальные лопасти с отверстиями, на уровне верхних Отверстий коллектора размещено средство создания импульсов, имеет насадка, выполненная в виде диска с прямоугольными прорезями и выступами и установленная на коллекторе над средством создания пульсаций, при этом последнее имеет форму свободно установленного на коллекторе кольца с отверстиями, выполненными на уровне верхних отверстий коллектора. Прямоугольные прорези выполнены в насадке по радиусам, совпадающим по направлению с осью отверстий верхнего уровня коллектора.

На фиг.1 показано устройство для аэрации жидкости, общий вид; на фиг 2 - то же, вид сверху; на фиг.З - узел I на фиг.1; на фис.4 - сечение А-А на фиг.2; на фиг 5 - узел I вариант выполнения.

Устройство для аэрации жидкости состоит из трубопровода 1, на нижнем конце которого на двух уровнях выполнены отверстия 2 и 9, коллектора 2, установленного на трубопроводе с возможностью вращения и выполненного с ответными отверстиями, к которому на уровне нижних отверстий прикреплены горизонтальные лопасти 4 с отверстиями 5 в них Горизонтальные лопасти размещены в коллекторе с накопителем 6 (фиг.З}.

На коллекторе над верхними отверстиями расположена насадка 7, выполненная в виде диска с множеством прямоугольных прорезей и выступов и перекрывающая сечение аппарата с минимальным зазором со стенками (фиг.4). Положение выступов на насадке 7 предусматривает направление отверстий 5 в лопастях 4 по часовой стрелке (фиг.2). Положение выступов и направление отверстий может быть прямо противоположным. Под насадкой соосные отверстия 8 в коллекторе и 9 в трубопроводе, играющие роль пульсационных элементов, совпадают по радиусу размещения с прямоугольными прорезями в насадке.

На коллектор 3 свободно надеваются съемные кольца 10, вращающиеся вместе с ним и имеющие, соосно верхним отверстиям в коллекторе, прорези и отверстия, форма и площадь живого сечения которых может быть различной (фиг.5).

Устройство работает следующим образом.

Газ по трубопроводу 1 подается через

нижние отверстия 2, накопитель 6, горизонтальные лопасти 4 и отверстия 5. Под действием реактивных сил вытекающих из отверстий струй газа коллектор с лопастями и насадкой вращается. Верхние выступы вращающейся насадки 7 захватывают среду с газом из пространства над насадкой (фиг.4) и перемещают ее в пространство под насадкой, осуществляя активную циркуляцию среды в аппарате. При вращении коллектора 3 через периодически совмещающиеся верхние отверстия 8 и 9 часть газа выбрасывается струями под насадку вдоль прямоугольных прорезей в ней. Струи газа,

выходящие из отверстий лопастей 4, вращаются вместе с ними, осуществляя струйное перемешивание дисперсии. Лопасти и насадка на коллекторе, вращающиеся в сторону, противоположную выходу струй газа,

осуществляют механическое перемешивание дисперсии. Взаимодействие противоположно направленных потоков от струйного и механического перемешивания приводит к образованию активной зоны перемешивания с взаимопроникающими вихрями и активной турбулизацией дисперсии под насадкой. Пульсирующие вдоль прямоугольных прорезей насадки струи газа и отбрасываемая под действием центробежных

сил от вращающейся насадки дисперсия способствуй перемешиванию, дополнительному диспергированию за счет срезания пузырьков газа, стремящегося подняться вверх через прорези насадки, и

дроблению дисперсии, циркулирующей через прорези сверху вниз.

Периодическое (импульсами) выбрасывание газа в аппарат через верхние совмещающиеся отверстия 8 и 9 под насадкой приводят к периодическому перераспределению газа, выходящего через отверстия 5 лопастей и верхние совмещающиеся отверстия, что позволяет наложить пульсацию на

подачу газа, а также на среду в аппарате при перемешивании. Частота пульсаций и амплитуда их регулируется изменением площади живого сечения и формы отверстий в съемных кольцах 10 или поворотом кольца

относительно коллектора.

Наряду с интенсификацией перемешивания изобретение позволяет увеличить эффективность использования газа и глубину очистки жидкости.

Формула изобретения 1. Устройство для аэрации жидкости, содержащее трубопровод, на нижнем конце которого на двух уровнях выполнены отверстия, установленный на трубопроводе с возможностью вращения коллектор с ответными отверстиями, к которому на уровне нижних отверстий4прикреплены горизонтальные лопасти с отверстиями, средство создания импульсов, размещенное на уровне верхних отверстий коллектора, от л и- чающееся тем, что, с целью интенсификации процесса смешения за счет развитой

циркуляции среды в аппарате, оно снабжено насадкой, выполненной в вид диска с прямоугольными прорезями и выступами, установленной на коллекторе над средством создания пульсаций, при этом, последнее имеет форму свободно установленного на коллекторе кольца с отверстиями, выполненными на уровне его верхних отверстий. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что прямоугйльыне прорези выполнены в насадке по радиусам, совпадающим по направлению с осью отверстий верхнего уровня коллектора.

в

Т ,

345

Сущность изобретения: увеличение эф-, фективности использования газа и глубины , Очистки жидкости за счёт развитой циркуляции среды в aftnapafe, интенсивного дробления и многократной задержки пузырьков газа достигается благодаря расположению на подвижном коллекторе 3 насадки 7 в виде диска с множеством прямоугольных прорезей и выступов. Коллектор 3 с горизонтальными лопастями 4 размещен на трубопроводе 1. Горизонтальные лопасти 4 с отверстиями 5 размещены в коллекторе 3 с накопителем 6. Под насадкой в коллекторе 3, в месте скользящей посадки его на трубопровод 1, и в стенке Трубопровода выполнены периодически совмещающиеся соосные отверстия 8 и 9, степень открытия которых регулируется съемными кольцами. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

о ооЗГ о.,

°

о °° ° о

Фаг,3

Фиг. 4 I