Устройство для аэрации жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам для насьщения жидкости кислородом воздуха и ее перемешивания и предназначено для использования в аэрационных сооружениях при биохимической очистке бытовых и промышленных сточных вод. Цель йзобретенияинтенсификация процесса аэрации жидкости за счет увеличения площади контакта жидкой и газовой фаз, которое обеспечивается повышением равномерности распределения жидкости по сечению факела и увеличением однородности и дисперсности распыда жидкости в воздух. Устройство при вращении конусным ротором 1, снабженным винтообразными лопастями 2, заставляет жидкость подниматься, равномерно распределяя ее по отсекам, образованным дисками 3 - 7, за счет уменьшающейся ширины отверстий 9, выполненных в дисках 4 - 7 у поверхности конуса 1, Жидкость в отсеках равномерно растекается по нижним поверх- , ностям дисков 3 - 7, по перегородкам 10, отклоненным от вертикали в сторону, противоположную вращен1-по устройства, и благодаря изменяющемуся зазору 11 - по верхним поверхностям дисков 4-7. Пленка жидкости, срываясь с периферийных кромок дисков и перегородок, дробится и в виде равномерно заполненного и мелкодисперсного капельного потока выбрасывается устройством в воздух. Пролетая в воздухе, капли через всю свою поверхность насыщаются кислородом. Применение изобретения позволяет увеличить производительность аэрации, уменьшить средний обьемно-поверхностньй диаметр капель и увеличить равномерность заполнения факела. 2 ил. Ш (Л со NU 05 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

11 А1 (19) (11) ВСЕСО ОЗНФ 1

: 3,",, ",„„13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

EBS,ÛÎТЕЫА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4069131/31-26 (22) 20,05. 86 (46) 30.09.87. Бюл. ¹ 36 (71) Ярославский политехнический институт (72) А.P. Гросс, A.È. Чуфаровский, Ю.П, Беличенко и В.M. Дудин (53) 628,356.2(088.8) (56) Пажи Д,Г., Галустов В.С. Основные техники распыпивания жидкостей. M. Химия, 1984, с. 147, рис, 6.2.з. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам для насыщения жидкости кислородом воздуха и ее перемешивания и предназначено для использования в аэрационных сооружениях при биохимической очистке бытовых и промышленных сточных вод, Цель изобретенияинтенсификация процесса аэрации жидкости за счет увеличения площади кон.— такта жидкой и газовой фаз, которое обеспечивается повышением равномерности распределения жидкости по сечению факела и увеличением однородности и дисперсности распьща жид(51) 4 С 02 F 3/14 В 01 F 3 04 кости в воздух. Устройство при вращении конусным ротором 1, снабженным винтообразными лопастями 2, заставляет жидкость подниматься, равномерно распределяя ее по отсекам, образованным дисками 3 — 7, за счет уменьшающейся ширины отверстий 9, выполненных в дисках 4 — 7 у поверхности конуса 1, Жидкость в отсеках равномерно растекается по нижним поверхностям дисков 3 — 7, по перегородкам 10, отклоненным от вертикали в сторону, противоположную вращению устройства, и благодаря изменяющемуся зазору 11 — по верхним поверхностям дисков 4 — 7. Пленка жидкости, срываясь с периферийных кромок дисков и перегородок, дробится и в виде равномерно заполненного и мелкодисперсного капельного потока выбрасывается устройством в воздух, Пролетая в воздухе, капли через всю свою поверхность насыщаются кислородом.

Применение изобретения позволяет увеличить производительность аэрации, уменьшить средний объемно-поверхностный диаметр капель и увеличить равномерность заполнения факела. 2 ил.

1 134

Изобретение относится к устройствам для насыщения жидкости кислородом воздуха и ее перемешивания, а именно к механическим аэраторам, предназначенным для использования в аэрационных сооружениях при биохимической очистке бытовых и промышленных сточных вод, и может быть применено в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения — интенсификация процесса аэрации жидкости за счет увеличения площади контакта жидкой и газовой фаз, которое обеспечивается при повышении равномерности распределения жидкости по сечению факела и при увеличении однородности и дисперсности распыла жидкости.

На фиг. 1 представлено устройство для аэрации жидкостей„ продольный разрез, местный разрез перегородок и трех нижних дисков; на фиг. 2 вид А-А на фиг. 1.

Устройство для аэрации жидкостей (фиг. 1) содержит ротор 1, выполненный в виде конуса, обращенного вершиной вниз и имеющий винтообразные лопасти 2, диски 3 — 7, жестко закрепленные на роторе 1. Ротор приводится во вращение от привода через вал 8. Верхний диск 3 выполнен сплошным, а остальные диски 4 — 7 имеют кольцевые отверстия 9 у поверхности ротора 1, при этом ширина кольцевого отверстия в, вышерасположенном диске меньше, чем ширина кольцевого отверстия в нижерасположенном диске °

Снизу к дискам 3 — 6 жестко прикреплены перегородки 10, форма которых подобна форме лопастей центробежных насосов (фиг. 2), Нижние кромки перегородок 10 отклонены от вертикального направления в сторону, противоположную вращениюустройства.

Зазор 11 между перегородками и нижерасположенным диском уменьшается от центра к периферии дисков.

Устройство для аэрации жидкостей работает следующим образом.

При вращении ротор 1 своими вин.тообразными лопастями 2 и благодаря конусообразной форме заставляет жидкость подниматься по конусу, описывая пространственную расширяющуюся спираль. При этом часть потока жидкости попадает на нижние поверхности дисков 3 — 7. Количество отбираемой на диск жидкости определяется шири1167 2

35

55

20 ной кольцевого отверстия 9. Постепенно уменьшаясь .по ширине, кольцевые отверстия 9 обеспечивают отбор равных количеств жидкости, поднимающейся по ротору 1, т,е, равномерное распределение жидкости между дисками 3 — 7, Попав на диски 3 — 7, жидкость разделяется на несколько потоков, Один поток жидкости в виде пленки растекается по нижней части диска от центра к периферии, Второй поток жидкости по обеим сторонам перегородок 10 также в виде пленки движется от центра к периферии. Третий поток жидкости за счет наклона перегородок 10 и под действием сил тяжести стекает вниз по перегородке

10 и через зазор 11 распределяется по верхней поверхности нижерасположенного диска. Таким образом, в передаче энергии от вращающегося ротора к жидкости участвуют все поверхности дисков и перегородок и везде на наружных кромках создается пленка одинаковой толщины. Это приводит к тому, что пленка, срываясь с наружных кромок дисков и перегородок, дробится на капли одинакового размера, обеспечивая тем самым более равномерно заполненный и мелкодисперсный капельный поток жидкости в воздухе. Пролетая в воздухе, капли жидкости через всю свою поверхность насыщаются кислородом и попадают обратно в емкость аэратора. Чем больше суммарная поверхность капель, тем интенсивнее насыщение жидкости кислородом. Предлагаемое устройство обеспечивает и увеличение числа капель и уменьшение их размеров.

Испытания устройства данной конструкции с 5 дисками диаметром

250 мм, расстояниями между дисками

30 мм, угле наклона перегородок о к вертикали 30, зазоре между дисками и перегородками 5 — 1 мм показали, что при скорости вращения от 730 до 1450 об/мин достигалось увеличение производительности на 307, уменьшение среднего объемно-поверхностного диаметра капель на 20Х и увеличение равномерности заполнения факела также на 207.

Формула и з о б р е т ения

Устройство для аэрации жидкостей, содержащее ротор с насаженными на него дисками, между которыми уста1341167 новлены перегородки, один из дисков выполнен сплошным, а остальные — с кольцевыми отверстиями у поверхности ротора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью интенсификации процесса аэрации жидкости за счет увеличения площади контакта жидкой и газовой фаз, повышения равномерности распределения жидкости по сечению факела и при увеличении однородности и дисперсности — распыла жидкости, ротор выполнен в виде конуса, обращенного вершиной вниз, и снабжен винтообразными лопастями, верхний диск выполнен сплошным, а ширина кольцевых отверстий в нижерасположенных дисках больше, чем в вышерасположенных, перегородки жестко закреплены на вышерасположенных дисках с переменным в радиальном направлении диска зазором над нижерасположенными дисками и отклонены от вертикали в сторону, противоположную направлению вращения устройства.

1341167

Составитель Г, Месхи

Редактор Н. Киштулинец Техред А.Кравчук

Корректор A. Зимокосов

Заказ 4398/29 Тираж 850

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4