Устройство для подачи воздуха к рабочему органу аэратора

 

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН1-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.1.:.;-.;;:„1-;г-. 1, b, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823322/26 (22) 09.04.90 (46) 07.01.93. Бюл. f4 1 (75) П.З,Шеремет (56) Авторское свидетельство СССР

N 814888, кл. С 02 F 3/16, 1976.

Авторское свидетельство СССР N

1495313, кл. С 02 F 3/16, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ВОЗДУХА

К РАБОЧЕМУ ОРГАНУ АЭРАТОРА (57) Использование: изобретение может быть использовано при аэрации жидкости.

„„."Ж„„1786009 А1

Сущность изобретения: при работе электродвигателя 3 вращается осевой вентилятор 4, лопатки 10 которого нагнетают воздух через воздушные каналы между лопатками кольцевого направляющего аппарата 8 под кожух 9, Воздушный поток движется вверх между кожухом 9, корпусом 7 электродвигателя 3 и ребрами 11 корпуса 7, охлаждая электродвигатель снаружи. Под верхней частью кожуха 9 воздух заходит в полый вал 2 и по нему поступает в рабочий орган 1 аэратора. 1 ил, 1786009

Изобретение относится к элементам устройств для растворения газов в жидкости, а именно кислорода воздуха в сточных водах при биологической очистке, Известно устройство для подачи воздуха к рабочему органу азратора, содержащее верхнюю часть полого вала с поперечными отверстиями, соединенную с валом электродвигателя, центробежный вентилятор электродвигателя, воздухонаправляющий кожух,- охватывающий электродвигатель и отверстия полого вала, воздухозаборное отверстие кожуха у осевой части вентилятора, Вентилятор электродвигателя подает воздух в зазор между электродвигателем и кожухом; воздух охлаждает электродвигатель, далее поступает через поперечные отверстия в польлй вал и далее к рабочему органу аэратора, например кавитационному ротору.

Недостаток этого устройства — сравчительно высокое аэродинамическое сопротивление потоку воздуха, поступающего в рабочий орган аэратора, так как на пути от вентилятора до полого вала воздух изменяет направление несколько раз, а при прохо>кдении через отверстия полого вала на сопротивление воздушного потока влияет центробе>кный эффект стенок отверстий полого вала.

Наиболее близким является устройства для подачи воздуха к рабочему органу аэратора, соединенному с нижней частью полого вала, содержащее верхнюю часть полого вала с насаженным на нее ротором электродвигателя, вентилятор, закрепленный на полом валу у торца электродвигателя, нижнюю крышку электродвигателя с опорньил фланцем, соединенную с корпусом электродвигателя, воздухонаправляющий кожух электродвигателя.

В этом устройстве аэродинамические потери снижены, так как воздух из атмосферы в полый вал попадает напрямую через его торец, Улучшается и охлаждение электродвигателя за счет охлаждения, кроме статора, еще и ротора электродвигателя, Следовательно, можно увеличить обороты электродвигателя. Все это влияет на повышение эффективности воздухоподачи, а значит и на повышение производительности аэратора.

Недостаток этого устройства заключается в недостаточной эффективности воздухоподачи. В этом устройстве вентилятор электродвигателя работает только на охлаждение статора электродвигателя — и все, На подачу воздуха в полый вал он не влияет.

В полый вал воздух поступает из атмосферы только под действием центробежных сил в

10 частью полого вала, содержащем верхнюю

15 часть полого вала с насаженным на нее ротором электродвигателя, вентилятор, за20

30

55 рабо ем органе (например, роторе) аэратора, Сущность изобретения заключается в том, чтобы заставить работать вентилятор электродвигателя не только на охлаждение, но и на подачу воздуха в полый вал, причем через его торец, а не через поперечные отверстия.

Цель изобретения — повышение производительности и КПД устройства, Г1оставленная цель достигается тем, что в устройстве для подачи воздуха к рабочему органу аэратора, соединенному с нижней крепленный на полом валу у торца электродвигателя, нижнюю крышку электродвигателя с опорным фланцем, соединенную с корпусом электродвигателя, воздухонаправляющий кожух электродвигателя, вентилятор расположен у нижнего торца электродвигателя и выполнен осевым, нижняя крышка электродвигателя выполнена с кольцевым направляющим аппаратом для подаваемого вентилятором воздушного потока, кожух выполнен в виде сплошного колпака, надетого на электродвигатель и направляющий аппарат нижней крышки и герметично соединенного с последней.

Такое выполнение предложенного устройства дает возможность повысить эффективность воздухоподачи, и все отличительные признаки влияют на это. Осевой вентилятор не только спрямляет путь воздуху к полому валу (по сравнению с аналогом) до одного поворота, но и увеличивает напор воздушного потока, по сравнению с центробежным вентилятором первого аналога и прототипа при одних и тех же габаритах электродвигателя и при равных других параметрах последнего. Количество лопаток у осевого вентилятора может быть значительно больше, чем лопаток, с таким же радиусом у центробежного вентилятора, причем расположены они на концах радиуса, где окру>кная скорость самая большая. Расположение вентилятора у нижнего торца электродвигателя способствует хорошему охла>кдению всего статора электродвигателя и ротора тоже. Это дает возможность повысить обороты электродвигателя без опасения перегрева и таким образом тоже повлиять на повышение эффективности воздухоподачи. Направляющий аппарат нижней крышки для воздушного потока выполняет две функции; улучшает аэродинамику воздушного потока за вентилятором (общеизвестный факт), что влияет на повышение эффективности воздухоподачи, и

1786009

55 обеспечивает прочность крышки при множестве поперечных воздушных каналов,.Если бы отверстия в крышке напротив лопаток вентилятора были в виде вертикальных щелей, то прочность крышки соблюдалась бы, несмотря на то, что на ней выполнен и опорный фланец, но сопротивление воздушному потоку было бы значительно большим, чем когда перегородки между щелями выполнены в виде лопаток направляющего аппарата, а щели между ними и непрямые.

Направляющий аппарат эа осевым вентилятором ставят даже там, где и не нужны перегородки, так как лопатки направляющего аппарата спрямляют вращательное движение воздушного потока, чем способствуют уменьшению аэродинамических потерь и повышению эффективности воздухоподачи.

Выполнение кожуха сплошным и герметично закрепленным на нижней крышке обеспечивает создание надежного воздушного канала от вентилятора к торцовому входу полого вала, без чего нельзя получить вышеперечисленные составляющие положительного эффекта.

На чертеже показано предложенное устройство, общий вид.

Устройство для подачи воздуха к рабочего органу 1 аэратора, соединенному с нижней частью полого вала 2, содержит верхнюю часть полого вала 2 с насаженным на нее ротором (не показан) электродвигателя

3, осевой вентилятор 4, закрепленный на полом валу 2 у нижнего торца электродвигателя 3, нижнюю крышку 5 электродвигателя

3 с опорным фланцем 6, соединенную с корпусом 7 электродвигателя 3 и выполненную с кольцевым направляющим аппаратом 8 в виде радиально расположенных направляющих лопаток и воздушных каналов межу ними, кожух 9 электродвигателя 3, выполненный в виде сплошного колпака,.надетого сверху на электродвигатель 3 и нижнюю крышку 5 и герметично соединенного с последней. Осевой вентилятор 4 имеет лопатки 10, а корпус 7 электродвигателя 3 имеет продольные ребра 11 для жесткости и лучшего теплоотвода.

Работает устройство следующим образом, При монтаже электродвигателя на опорную плиту (не показана) и закреплении фланца 6 должен быть обеспечен доступ воздуха oíèçó к лопаткам 10 осевого вентилятора 4, а также должна быть обеспечена безопасность, например установлена of.раждающая сетка (не показана).

При работе электродвигателя. 3 вращается и осевой вентилятор 4, лопатки 10 которого нагнетают воздух через воздушные каналы;лежду лопатками кольцевого направляющего аппарата 8 под кожух 9..Воздушный поток движется вверх между кожухом 9, корпусом 7 электродвигателя 3 и ребрами 11 корпуса 7, охлаждая электродвигатель снаружи. Под верхней частью кожуха 9 поток воздуха заходит через открытый торец в полый вал 2 и по нему поступает в рабочий орган 1 аэратора, в котором и смешивается с водой, При движении воздуха по полому валу 2 охлаждается и ротор электродвигателя 3, т.е, электродвигатель охлаждается и изнутри. Проходу воздуха наружу между полым валом 2 и крышками у подшипников препятствуют сальники (показаны на чертеже короткими стрелками), Конструкция рабочего органа 1 аэратора может быть различной, но всасывающий эффект(для воздуха) любого из них усиливается нагнетательным эффектом предложенного устройство, причем эффективность воздухоподачи которого выше эффективности воздухоподачи упомянутого аналога.

Использование изобретения повышает эффективность воздухоподачи к рабочему органу аэратора..

cDормула изобретения

Устройство для подачи воздуха к рабочему органу аэратора, содержащее полый вал, электродвигатель, ротор которого насажен на верхнюю часть полого вала, вентилятор, закрепленный на полом валу у торца электродвигателя, нижнюю крышку электродвигателя с опорным фланцем, соединенную с корпусом электродвигателя, кожух электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и КПД устройства, вентилятор расположен у нижнего торца электродвигателя и выполнен осевым, нижняя крышка электродвигателя выполнена с кольцевым направляющим аппаратом, кожух электродвигателя выполнен в виде. сплошного колпака, надетого сверху на электродвигатель и его нижнюю крышку и герметично соединенного с последней.