Устройство для аэрирования воды Советский патент 1982 года по МПК C02F7/00 B63H5/14 B63H5/15 B63H11/12 

(5) УСТРОЙСТВО для АЭРИРОВАНИЯ ВОДЫ

1

Изобретение относится к судовым устройствам, в частности к устройствам для аэрирования поверхностного слоя водоемов.

Известно устройство для аэрирования воды, содержащее насадку с расположенным в ней гребным винтом и источник газовой среды для аэрации 1 .

Недостатками известного устройства ц. являются низкие эффективность и экономичность процесса аэрирования вследствие того, что в качестве аэрирующего агента применяется сжатый воздух и необходим источник для его j производства.

Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности процесса аэрирования путем использования газообразных продуктов электролиза во- 20 ды.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для аэрирования, воды источник газовой среды для аэрации снабжен электродами 8 виде наружного и внутреннего усеченных сетчатых конусов, а насадка выполнена полой ив ее полости установлены вышеупомянутые электроды.

Кроме того, конусность наружного электрода больше конусности внутреннего электрода.

На фиг. 1 изображено устройство для аэрирования воды, вертикальный продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. - процесс аэри рования воды в полости насадки.

Устройство для аэрирования воды содержит насадку 1 с расположенным в ней гребным винтом 2. В корпусе насадки 1 выполнена полость 3. В носовой кромке и кормовой кромке 3 насадки t выполнены сквозные выре зы 6 и 7 расширяющиеся от полости 3 к наружной поверхности насадки 1 и предназначенные для входа воды в полость 3 и выхода из нее газо-водя 39 ной смеси. В полости 3 размещены элек троды 8 и 9 выполненные в виде концентрически расположенных сетчатых усеченных конусов и соединенных с источником тока. Электроды 8 и 9 закреплены на изолирующих опорах 10 так, что между каждым из электродов и внутренней поверхностью полости 3 образованы кольцевы зазоры 11 и 12. Угол конусности наружного электрода 8 выполнен больше, чем угол конусности внутреннего электрода 9 за счет чего между электродами образована диффузорная полость 13 с меньшим сечением у кормовой кромки 5. . Устройство работает следующим образом. При движении судна набегающий, неаэрированный поток воды 1 поступает через сквозные вырезы 6 во внут реннюю полость 3 насадки 1 и через сквозные вырезы 7 отводится из полос ти 3При движении поверхностного слоя загрязненной, неаэрированной воды че рез полость 3 насадки под действием электрического поля, создаваемого системой электродов 8 и 9. происходи ее комплексная обработка. Это прежде всего электролиз поступающей в полость 3 воды с выделени ем на электродах 8 и 9 газообразных продуктов электролиза 15, в основном кислорода (на аноде) и водорода (на катоде), которые и являются аэри рующими и флотирующими агентами. Размеры пузырьков газообразных продуктов электролиза (20-30 мк) значительно меньше, чем воздуха (80-100 мк), а следовательно, меньш и скорость их подъема. В связи с этим аэрация газообразными продукта электролиза обеспечивает большее вр мя контакта (экспозицию) элементарн го объема воды с аэрирующими агента ми, что повышает эффективность аэра ции в целом. Одновременно с процессами газооб разования в диффузорной полости 13 происходят такие процессы, как элек трофорез (движение заряженных части загрязнений к электродам) , диполофорез (движение поляризованных частиц в зоны градиента электрического поля - в щели сетчатых электродов) последующая коагуляция (укрупнение) частт загрязнений (в результате воздействия сил электрического по- я). Интенсивность указанных процессов зависит от химического состава воды, металла электродов, которые могут ыть растворимыми или нерастворимыми, от параметров электрического тока: напряжения и плотности на электродах. В случае применения растворимых электродов (обычно железных или алюминиевых) на аноде (+) происходит анодное растворение металла., в результате чего в воду переходят катионы железа или алюминия, которые образуют с водой распространенные в практике водообработки коагулянты, способствующие.дополнительному укрупнению частиц загрязнений. Конструкция внутренней полости 3, в которой предусмотрены кольцевые зазоры 11 и 12, и перфорация (сетка) электродов 8 и 9 способствует надежному перемешиванию продуктов электролиза с обрабатываемой жидкостью. При этом диффузорнал полость 13, образованная между электродами 8 и 9, способствует интенсивному удалению (эжектированию) обработанной воды из полости 3, за счет увеличения скорости движения воды от входного выреза 6 к выходному вырезу,. За счет расширения сквозных вырезов 7 от полости 3 к кормовой кромке 5 происходит срыв (с образованием зоны разрежения 1б) потока воды, обработанной в полости 3, и его до полнительная турбулизация за насадкой 1 с потоком воды 17, вызванным вращением винта 2. Одновременно под действием потока воды от винта 2 происходит активное вовлечение и распределение продуктов электролиза по всему сечению насадки 1. Далее часть укрупненных частиц загрязнений оседают на дно водоема под действием силы тяжести, а оставшаяся часть окисляется продуктами электролиза. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс аэрирования воды за счет электролиза обрабатываемой воды и бурного перемешивания газообразных продуктов с массой воды перед поступлением смеси в активную зону устройства непосредственно за гребным винтом, снизить себестоимость обработки воды и повысить экономичность процесса аэрирования за счет исключения дорогостоящей системы получения и дозирования в воду сжатого воздуха. Формула изобретения 1. Устройство для аэрирования воды, содержащее насадку с расположенным в ней гребным винтом и источник газовой среды для аэрации, о т л ичаю ще е с я тем, что, с целью повышения эффективности и эконо мичности процесса аэрирования путём использования газообразных продуктов электролиза воды, источник газовой , п 9 9« среды для аэрации снабжен электродами в виде наружного и внутреннего усеченных Сетчатых конусов, а насадка выполнена прлой и в ее полости ус тановлены вышеупомянутые электроды. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что конусность наружного электрода больше конусности внутреннего электрода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Heuser Н. Sauerstoffanreicherung, Bi nnengewassern durch. L.Z. Binnenschiffahrt und wasserstr 1973, 100, № 3, 122-126 (нем)(прототип). Фиг.1

SudA /5 9 8 .

Фиг. ftl