Устройство для нагнетания воздуха

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистнческик

Республик (iii9696S2 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (5! )М. Кл.

С 02 F 3/20 (22) Заявлено 07.04.81 (21) 3274224/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30.10.82

9куддрстеаивй квинтет

СССР ав делам взобретенне в аткрыткй (53) УД К628. . 35 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

)О. В. Семеновский, B Н. Умняков и В. Д. Холод (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ ВОЗДУХА

Изобретение относится к струйным системам для нагнетания воздуха преимущественно в сооружениях биахими теской очистки сточных вод и может найти применение на станциях аэрации малой производительности (до 1000 м /сутки)

Известно устройство для нагнетания воздуха, содержащее цилиндрический корпус с патрубками ввода циркуляционной

1О воды и отвода нагнетаемого воздуха, установленные ярусами по высоте корпуса и прикрепленные тангенциально ему трубы Вентури с водоподающими форсунками на входе, соединенными с насосом, 15 который, в свою очередь, связан .всасыва1ощим трубопроводом с нижней частью корпуса. При этом диффузоры труб Вентури выполнены перфорированными с уго лом раскрытия 40 и снабжены коаксиаль о но расположенными конической формы камерами с трубопроводами, прикрепленными к всасывающему трубопроводу наГ12.

Недостатки устройстВа состоят в усложнении конструкции диффузоров труб

Вентури и небольшом разрежении, создаваемом во всасывающем трубопроводе насоса, что приводит к снижению интенсивности отсасывания пограничного слоя со стенок диффузора, возрастанию его сопротивления и увеличению энергозатрат по сравнению с теоретическим расходом электроэнергии, полученным с . учетом отсутствия вихреобразования в диффузоре. Кроме того, при наличии перфорированных стенок диффузора трудно достигнуть равномерности отсасывания пограничного слоя по его длине.

В трубах Вентури, предназначенных для выполнения двух задач: эжектирования наружного воздуха и сжатия его до требуемого давления, большая доля энергии расходуется на неосновной процесс присоединения к распыленной струе жидкости расчетного количества воздуха, Чтобы вовлечь 1 м воздуха, необходи3 9696 мо не менее 0,5-1,5 м 5 воды перекачать насосом на форсунки водовоздушных эжекторов. Энергия необходимая для выполнения основной задачи — сжатия увеличенного воздуха, близка к затратам 5 энергии при работе газодувок, т.е. меньше, чем энергия, необходимая для осуществления процесса эжекпии, т.е. имеются неоправданные затраты энергии для выполнения промежуточных операций 1р в ходе нагнетания воздуха.

Пель изобретения - повышение эффективности использования путем интенсификации удаления пограничного со стенок диффузора и сокращения энергозатрат. 35

Указанная цель достигается тем, что устройство для нагнетания воздуха, со1 держащее цилиндрический герметичный корпус с патрубками ввода циркуляционной и иодпиточной, воды и отвода нагне- щ таемого воздуха, установленные ярусами по высоте корпуса и прикрепленные ему водовоздушные эжекторы с водоподаюшими форсунками на входе и диффузорами, насос с трубопроводами, снабжено кольце- 25 выми соплами, расположенными по окружности диффузоров в их начале и сообщенными с напорным трубопроводом насоса, а также осевым вентилятором, соединенным с всасывающими патрубками эжекто- 5р ров.

Подключение осевого вентилятора к всасывающим патрубкам водовоздушных эжекторов дает возможность подать в эжекторы расчетное количество воздуха под небольшим давлением и обеспечить наддув на всасывании. В результате наддува во всасывающих полостях водовоздуш-, ных эжекторов создается подпор воздуха.

При этом объемный коэффициент инжекции. равный отношению расхода воздуха к расходу воды через форсунки, у-величивается в несколько раз или при сохранении зна« чения коэффициента инжекции таким же, как и в системе без наддува, дает возможность уменьшить напор воды перед форсунками.

С другой стороны, при подаче в водовоздушные эжекторы осевым вентилятором расчетного количества воздуха струи 5О воды, истекающие из форсунок, должны обладать заласом энергии, необходимым . только для сжатия уже поступившего воздуха. При этом напор воды перед форсунками можно уменьшить по сравнению с напором, необходимым как для эжекции, так и для сжатия воздуха. Использование других типов вентиляторов вместо осе82 ф вых, например центробежных, в данной системе нерационально, так как подача воздуха под давлением до 500 Па позво.ляет не только преодолеть сопротивление во всасывающих патрубках водовоздушных эжекторов, но и поддерживать подпор на всасывании. Мощность, потребляемая осевыми вентиляторами, в несколько раз меньше мощности центробежных вентиляторов. Увеличение суммарной мощности, потребляемой системой нагнетания возд » ха за счет установки осевых вентиляторов полностью компенсируется снижением затрат электроэнергии путем подачи воздуха вентилятором и создания наддува.

Установка в начале диффузоров водовоздушных эжекторов кольцевых сопел, расположенных по окружности и соединенных с напорным:трубопроводом насоса, дает возможность произвести равномерный сдув пограничного слоя с поверхности уширенных диффузоров путем подачи на сопла до 5% общего расхода пере-: качиваемой насосом воды и уменьшить потери напора на вихреобразование, а, следовательно, и энергозатраты.

B рассматриваемой системе, предназначенной для нагнетания воздуха, с целью увеличения давления нагнетания целесообразно, чтобы.диффузоры водовоздущных эжекторов имели большой угол раскрытия, близкий к оптимальному, равному:

40о. При использовании наддува и возрастании объемного коэффициента инжекции решение по отсасыванию пограничного слоя с внутренней поверхности диффузоров с помощью всасывания насосом не дает положительных результатов. Хороший эффект предотвращения вихреобра/ зования в диффузоре обеспечивается только при сдуве пограничного слоя. Отсюда следует неразрывная связь первой и второй отличительных частей предлагаемого изобретения.

На чертеже изображена установка для нагнетания воздуха.

Установка для нагнетания воздуха содержит цилиндрический герметичный корпус 1 с патрубком 2 ввода подпиточ ной воды, патрубком 3 отвода нагнетаемого воздуха и патрубком 4 подачи цпркуляцпонной воды к насосу 5, водовоздушные эжекторы 6 с водоподающими форсу:щами 7 на входе и диффузорами 8 с углом раскрытия 40, в начале которых о расположены по окружности кольцевые сопла 9, соединенные линией 10 с напорным трубопроводом 11 насоса, осе©

5 9696 вой вентилятор 12, подключенный воздуховодом 13 к всасывающим патрубкам

14 водовоздушных эжекторов.

Устанои(а для нагнетания воздуха функционирует следующим образом. 5

Вода из нижней части герметичного корпуса 1 забирается насосом 5 и по напорному трубопроводу 11 подается на форсунки 7. Одновременно расчетное количество воздуха подается осевым вентилятором 12 по воздуховоду 13 к всасывающим патрубкам 14 водовоздушных эжекторов 6. Распыленные струи воды, истекающие из форсунок 7, подхватывают воздух, поступающий от вентилятора 12, и за счет передачи энергии сжимают этот воздух. Водовозгушная смесь проходит диффузоры 8 водовоздушных эжекторов 6, подсоединенных тангенциально по высоте герметичного корпуса 1, и поступает в корпус. За счет центробеж-, ных сил идет хорошее разделение сжато- го воздуха и воды. Необходимость в уста- новке специального каплеотделителя отпадает. Сжатый воздух отводится по пат-2 рубку 3 в аэротенки, а вода собирается в нижней части герметичного корпуса 1.

Часть воды (до 5%), подаваемой насосом

5, передается по линии 10 не. кольцевые сопла 9, расположенные по окружности за в начале диффузоров 8 водовоздушных эжекторов 6. Поток воды, выходяпшй из сопел 9, распространяется по поверхности диффузоров 8, обеспечивая ликвидацию вихреобразований, и;поступает в дальнейшем вместе с основным воздуш-: ным потоком в герметичный корпус 1.

Подпитка системы ьодой необходима из.<за частичного ее расхода на увлажиение воздуха, и производится через патрубок

2 из системы технического водопровода.

Технические преимушества предлагаемой системы нагнетания воздуха заключаются в снижении энергозатрат на эжектирование воздуха и предотвращение вихреобразования в диффузорах водовоздушных эжекторов с углом раскрытия 40.

Формула изобретения

Устройство для нагнетания воздуха, содержащее цилиндрический герметичный корпус с патрубками ввода циркуляпионной и подпиточной воды и отвода нагнетаемого воздуха, установленные ярусами по высоте корпуса и прикрепленные тангенциально, ему водовоздушные эжекторы с водоподающими форсунками на входе и диффузорами, насос с трубопроводами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, -с целью повышения эффективности использования за счет интенсификации удаления пограничного слоя со стенок диффузора и сокращения энергозатрат, оно снабжено кольцевымн соплами, расположенными по окружности диффузоров в их начале и сообщенными с напорным трубопроводом насоса, а также осевым вентилятором, соединенным со всасывающими патрубками эжекторов.

Источники информации, принятые во вниМание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР

K 791638, кл. С 02F 3/20, 1971.

969682

Составитель Л Суханова .

Редактор С. 10czo Техред Т.Маточка Корректор Л, Бокшан

Заказ 8305/25 Тираж 98 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретсний и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для нагнетания воздуха Устройство для нагнетания воздуха Устройство для нагнетания воздуха Устройство для нагнетания воздуха 

 

Похожие патенты:

Аэратор // 814889

Изобретение относится к вентиляции жидкости в активационных, дождевых, смесительных и уравнительных резервуарах очистных установок

Изобретение относится к устройствам для биохимической очистки бытовых сточных вод, характеризующихся резкими колебаниями их расходов, содержания органических и других загрязнений и периодичностью поступлений

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом

Изобретение относится к обработке воды промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод с использованием диффузоров и может быть использовано в аэротенках очистных сооружений при биологической очистке сточных вод

Аэратор // 2153925
Изобретение относится к технологическому оборудованию для обработки многофазных систем, в частности к устройствам для аэрации и насыщения жидкости газом

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод

Изобретение относится к биологической очистке природных и сточных вод, а более конкретно к системам аэрации вышеуказанных вод
Наверх