Поверхностный аэратор жидкости

 

Изобретение относится к техническим средствам охраны окружающей среды и может быть использовано в очистных сооружениях бытовых и промышленных сточных вод, в аэротенках и рыбоводных прудах глубиной 1,2 - 1,5 м. Цель изобретения - снижение энергозатрат, увеличение глубины аэрационного слоя. Поверхностный аэратор жидкости содержит вращающийся горизонтальный вал 2, каркасные рамы 3, неподвижно насаженные на вал, аэрирующие диски 10, вьтолненные в виде набора перфорированных плоских сегментов из синтетического материала , установленных перпендикулярно оси вала, потокообраэующнё плицы 8, скрепленные с каркасными рамами 3 и аэрирующими дисками 10 параллельно оси вала, при этом толщина плоских перфорированных аэрирующих элементов S 5-6 мм, диаметр отверстий перфорации составляет 1,8S, коэффициент перфорации q 0,5 - 0,6, расстояние между дисками составляет 0,1-0,12 диаметра аэрирующих дисков, глубина погружения составляет 0,32 - 0,35 диаметра аэрирующих дисков,плоскости установки плиц имеют эксцентриситет 0,1 диаметра аэрирующих дисков . Применение аэратора позволяет улучшить экологическ ую обстановку и снизить удельные энергозатраты. 1 3.п. ф-лы, 2 ил. $ (Л 1 ел 00 Од го

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU 458327

А1 (д) 4 С 02 F 7!00, 3(18, А 01 К 63/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Я И qg

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4277671/31-26 (22 ) 08, 06. 87 (46) 15.02.89. Бюл. У 6 (71) Институт гидромеханики

AH УССР и Специальное опытно-конструкторское бюро рыбоводной техники (72) И.И.Черный, А.В.Игнатенко, В.И.Булавинец, В.Д.Свириденко и В.С.Гуенко (53) 628.356,2 (088.8) (56) Поверхностный аэратор жидкости.

Проспект фирмы Тайе Геге, Япония, Осака. (54) ПОВЕРХНОСТНЫЙ ОРАТОР ЖИДКОСТИ, (57) Изобретение относится к техническим средствам охраны окружающей среды и может быть использовано в очистных сооружениях бытовых и промышленных сточных вод, в аэротенках и рыбоводных прудах глубиной 1,2—

1,5 м. Цель изобретения — снижение энергозатрат, увеличение глубины аэрационного слоя. Поверхностный аэратор жидкости содержит вращающийся горизонтальный вал 2, каркасные рамы 3, неподвижно насаженные на вал, аэрирующие диски 10, выполненные в виде набора перфорированных плоских сегментов из синтетического материала, установленных перпендикулярно оси вала, потокообразующие плицы 8, скрепленные с каркасными рамами 3 и аэрирующими дисками 10 параллельно оси вала, при этом толщина плоских перфорированных аэрирующих элементов с = 5-6 мм, диаметр отверстий перфорации составляет 1,88, коэффициент перфорации g = 0,5 - 0,6, расстояние между дисками составляет

0,1-0,12 диаметра аэрирующих дисков, глубина погружения составляет 0,32—

0,35 диаметра аэрирующих дисков,плоскости установки плиц имеют эксцентриситет О,l диаметра аэрирующих дисков. Применение аэратора позволяет улучшить экологическую обстановку и снизить удельные энергозатраты.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.!

458327

Изобретение относится к техническим средствам обработки воды, охраны окружающей среды и может быть применено в очистных сооружениях бытовых и промышленных сточных вод, в аэротенках,, биологических прудах, биологических фильтрах, рыбоводнмх прудах и т.п.

Целью изобретения является сниже- Ip ние удельных затрат энергии на аэрацию воды и увеличение глубины аэрационного слоя

На фиг.1 изображен поверхностный аэратор жидкости, продольный разрез; 15 на фиг.2 — вид А на фиг.1.

Аэратор включает электроприводной механизм 1; соединенный с горизонтальным пустотелым валом 2, на котором насажены каркасные рамы 3, содер- 20 жащие цилиндрическую втулку 4, связки 5 и радиальные штанги 6, выполненные из стального проката (например, уголка 40х40 мм). Каркасные рамы,неподвижно насаженные на вал, устанав- 25 ливаются на шпонке 7 перпендикулярно оси вала. Потокообразующие плицы

8, скрепленные каркасными рамами и аэрирующими дисками параллельно оси вала 2, крепятся к радиальным штан- 30 гам 6 каркасных рам. Плицы 8 несут на себе вилочные кронштейны 9,расположенные на расстоянии 100-!?0 мм.

Аэрирующие диски 10, выполненные в виде набора перфорированных плоских сегментов из синтетического материала и установленные перпендикулярно оси вала, крепятся непосредственно к каркасным рамам 3, а в промежутках вилочным кронштейнам

9 плиц 8 посредством крепежных болтов 11. Две каркасные рамы 3 с четырьмя промежуточными аэрирующими элементами в виде листков 10 соединены потокообразующими плицами 8 в единый блок длиной 600 мм. Между соседними блоками устанавливаются кольцевые распорки 12 из пластмассовых труб, обеспечивая зазор между блоками 1 20 мм. Отверстия перфорации 13 расположены гексагонально, Каждый аэрирующий элемент крепится в 4 точках. Отверстия для крепления плиц к каркасным элементам позволяют смещать плицы и выбирать их ко55 личество по заданным условиям. Плоскости установки плиц имеют эксцентриситет 0,1 диаметра дисков.

Поверхностный аэратор жидкости работает следующим образом.

При вращении вала 2 отверстия перфорации 13 в аэрирующих элементах 10, пересекая свободную поверхность жидкости, захватывают определенную порцию воздуха, вовлекаемую в движение совместно с диском. На некоторой глубине сформировавшиеся пузырьки воздуха отрываются из отверстия аэрирующего элемента и вовлекаются в поток, создаваемый плнцами. Эксцентриситет плиц 8 выбран таким образом, чтобы при заданном погружении аэрирующего элемента происходид безударный вход в воду, что снижает шумность и неравномерность нагрузки,Одновременно установка плиц 8 обеспечивает почти горизонтально их положение при выходе из воды. Этим достигается восходящий ток воды на выходе, что создает вихревой циркуляциoHHbIH контур за вращающимся диском

10. Благодаря этому пузырьки воздуха вовлекаются в вихревое циркуляционное движение, погружаясь на глубину и оставаясь более длительное время в воде. При такой конструкции потокообразующих устройств глубина аэрационного слоя почти в 2 раза превышает глубину погружения аэрирующих дисков.

Для выбора оптимальных конструктивных параметров была проведена.серия испытаний 5 аэрирующих дисков с диаметром D = 0,7 м, выполненных из различного синтетического материала {пенопласт, оргстекло, алюминий) с четырьмя видами перфорации Л, 5 мм; и = 9 мм; и = 16 мм и фигурные отверстия размером 20х28 мм при 3 толщинах дисков 0 = 2 мм, 8

5 мм и t = ?О мм и коэффициентах перфорации (, соответственно равных

0,43; 0,48; 0,56; 0,63 и 0,68. Расстояние между дисками составляло

0,08 — 0„13 диаметра аэрирующих дисков, погружение дисков в воду составляло 0,28 — 0,40 диаметра аэрирующих дисков.

Сопоставительный анализ производился по удельному расходу энергозатрат на единицу прироста концентрации кислорода для различных условий насыщения..

Испытания проводились при изменении числа оборотов ротора в интервале 25 — 60 об/мин с измерением пот145832 ребляемой мощности и кислородного насыщения, одновременно производилась визуализация размеров пузырьков и глубины аэрационного слоя при различной скорости вращения ротора.

Результаты анализа показали,что наиболее оптимальными по удельным показателям, интенсивности и глубине аэрационного слоя являются аэрирую- 1п щие диски толщиной F = 5-6 мм с диаметром отверстий перфорации d

= 9 — 10 мм (1,8 3 ), расстояние между дисками составляет 0,1-0,12 диаметра аэрирующих дисков, глубина 15 погружения составляет 0,32-0,35 диаметра аэрирующих дисков.

По безударному входу и наилучшему перемешиванию аэрационного слоя установлено, что плоскость установки плиц имеет эксцентриситет 0,1 диаметра аэрирующих дисков.

Использование изобретения позволяет снизить удельные энергозатраты, шум и волнообразование и увеличить 25 толщину аэрационного слоя.

Формула изобретения

1. Поверхностный аэратор жидкости, содержащий электроприводной меха7

4 низм, горизонтальный вал, перфорированные азрирующие элементы, скрепленные с валом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения удельных затрат энергии на аэрацию воды и увеличения глубины аэрацион— ного слоя, он снабжен каркасными рамами, неподвижно насаженными на вал и потокообразующими плицами, скрепленными с каркасными рамами и перфорированными аэрирующими элементами параллельно оси вала, а перфорированные аэрирующие элементы выполнены в виде аэрирующих дисков, установленных перпендикулярно оси вала, в виде набора перфорированных плоских сегментов из синтетического материала, при этом отношение диаметра отверстий перфорации к толщине плоских перфорированных элементов составляет 1,8, коэффициент перфорации 0,5-0,6, отношение расстояния между дисками к диаметру дисков составляет 0,1-0,12; а отношение глубины погружения к диаметру дисков—

0,32-0,35.

° ° °

2. Аэратор по п.1, о т л и ч а юи и с я тем, что плоскости установки плиц имеют эксцентриситет 0,1 диаметра дисков.