Винтовой аэратор Советский патент 1992 года по МПК C02F3/20 C02F103/20 

Изобретение относится к устройствам для перемешивания и аэрирования жидкостей и может быть использовано при биологической очистке сточных вод, а также для обработки жидких животноводческих стоков в каналах, хранилищах, бассейнах.

Известен винтовой аэратор, содержащий гребной винт с лопастями, закрепленными на валу привода, устройство подачи воздуха, соединенное воздушным каналом с рабочей зоной гребного винта.

Невысо-кая эффективность данного аэратора объясняется тем, что устройство для подачи воздуха в рабочую зону гребного винта состоит только из коаксиальной валу наружной неподвижно закрепленной трубы с отверстиями в верхней части для подачи воздуха только под атмосферным давлением. Воздух засасывается в рабочую зону

гребного винта при его работе из-за небольшого разрежения при движении жидкости через расширяющийся насадок, закрепленный в нижней части трубы.

Из известных наиболее близким к заявляемому является винтовой аэратор, содержащий основной гребной винт с лопастями, закрепленный на основном валу привода, диспергатор воздуха, выполненный в виде расположенных в рабочей зоне гребного винта поворотных полых тел с перфорированными стенками, полости которых соединены воздушным каналом с устройствам для подачи воздуха.

У этого аэратора эффективность аэрации выше, чем у первого аналога, так как его устройство для подачи воздуха в рабочую зону гребного винта выполнено не из щелей в трубе, а в виде вентилятора на валу привода, который подает по упомянутой в первом аналоге трубе под давлением в распределительный конус с поперечными перфорированными патрубками. Конус закреплен на трубе с возможностью вращения. Конус и патрубки вращаются под действием реактивной силы выходящих с перфорации воздушных струй. Пузырьки воздуха здесь мельче чем у первого аналога, а радиус охвата равен радиусу гребного винта. Все это увеличивает эффективность аэрации, однако аэратор имеет и недостатки, Недостаточная площадь перфорированной поверхности, так как перфорация выполнена только на одной стороне патрубка (для создания реактивной силы); На движение патрубков используется энергия устройства для подачи воздуха, что уменьшает количество выходящего в воду воздуха, а значит и эффективность аэрации. В первом недостатке такие же последствия, что уменьшает эффективность аэрации; Недостаточное перемешивание пузырьков воздуха с водным потоком, так как направление враа1ения патрубков и гребного винта одинаковые (в противном случае было бы торможение патрубков от кругового потока жидкости, создаваемого винтом); Необходимость применения расширяющегося насадка, чтобы предотвратить возникновение воронки от вращающейся в одну сторону вместе с винтом воды; Недостаточное перемешивание пузырьков воздуха с водой при одностороннем вращении винта, отчего и недостаточная степень диспергирования воздуха.

Цель изобретения - повышение эффективности аэрации.

Поставленная цель достигается тем, что винтовой аэратор, содержащий гребной винт с лопастями, закрепленный на валу привода и устройство для подачи воздуха, в соответствии с изобретением снабжен дополнительным валом привода с закрепленным на нее гребным винтом с лопастями, при этом валы выполнены полыми и расположены коаксиально с зазором между собой, винты выполнены противоположно друг относительно друга направления вращения с полыми лопастями с возможностью соединения внутренних полостей последних через полые палы с устройством для подачи воздуха, а на поверхностях полых лопастей со стороны устройства для подачи воздуха выполнены перфорации.

Такое выполнение винтового аэратора дает возможность повысить эффективность аэрации. Выполнение лопастей полыми и с

перфорацией на верхних стенках дает возможность увеличить площадь перфорации, а гребному винту - дополнительно выполнять функцию диспергатора.

На чертеже схематически показан винтовой аэратор.

Винтовой аэратор содержит основной гребной винт 1 с полыми лопастями 2, закрепленный на основном полом валу 3

0 привода (не показан), дополнительный гребной винт 4 протиповоложного вращения с полыми лопастями 5, закрепленный на дополнительном полом валу б привода, причем вал 6 надет с зазором на вал 3,

5 устройство 7 для подачи воздуха с приводом (не показан), диспергатор воздуха, выполненный в виде полых лопастей 2 и 5, перфорированные стенки 8 и 9 которых расположены со стороны устройства 7 для

0 подачи воздуха. Полости 10 и 11, соответственно, лопастей 2 и 5 соответственно через осевую полость 12 основного вала 3 и полость 13 между стенками основного вала 3 и дополнительного полого вала 6 с

5 устройством 7 для подачи воздуха. Винтовой аэратор может иметь наружную трубу 14 и насадок 15. Зазор между валами 3 и 6 в области дополнительного гребного винта 4 перекрыт сальником (не показан).

0Винтовой аэратор работает следующим

образом.

При вращении гребных винтов 1 и 4 в противоположные стороны вода нагнетается вглубь сооружения, а котором установлен аэратор. Одновременно через перфорацию стенок 8 и 9 лопастей 2 и 5 тонкими струйками поступает в воду воздух, поступающий в полость 10 и 11 лопастей 12 и 13 от устройства 7 для подачи

0 воздуха. Выходящий из перфорации лопастей тонкими струйками воздух дробится водным потоком на малые пузырьки, которые хорошо перемешиваются противоположно вращающимся гребным винтам 1 и

5 4, с водой, и из смесь с водой в виде мелкодисперсной системы направляется вглубь вместилища аэрируемой массы. Выходу воздуха из перфорации лопастей 2 и 5 способствуют центробежные силы,

0 действующие на воздух внутри лопастей 2 и 5 при их вращении, а также разрежение на стенках 8 и 9 лопастей.

Дополнительный гребной винт 4 противоположного вращения повышает дисперсность выходящего с перфорации лопастей 2 и 5 воздуха и улучшает перемешивание пузырькоз воздуха с водой, т. е. способствует образованию более качественной дисперсной системы, что повышает эффективность аэрации.

Использование: •изобретение может быть использовано при биологической очистке сточных вод. Сущность изобретения: винтовой аэратор содержит основной гребной винт 1 с полыми лопастями 2, закрепленный на основном полом валу 3, дополнительный гребной винт 4. противоположного по отношению к основмому гребному винту 1, направления вращения с полыми лопастями 5, закрепленный на дополнительном полом валу 6, а также устройство 7 для подачи воздуха. У полых лопастей 2 и 5 имеются перфорированные стенки соответственно 8 и 9, расположенные со стороны устройства 7 для подачи воздуха, Полости 10 и 11 полых лопастей 2 и 5 соединены через осевую полость 12 основного вала 3 и полость 13 между стенками основного вала 3 и дополнительного полого вала 6 с устройством 7 для подачи воздуха. Воздух через перфорированные стенки 8 и 9 тонкими струйками поступает в воду, перемешиваясь с последней, посредством основного и дополнительного гребных винтов 1 и 4, 1 ил.СОс