Устройство для аэрации жидкости

 

Изобретение относится к аэрации жидкости и может быть испол ьзовано при очистке высококонцентрированных по органическим загрязнениям сточных вод, например навозосодержащих , для стабилизации активного ила, для термофильной стабилизации помета , осадков сточных вод. Цель - повышение эффективности аэрации за счет увеличения использования кислорода из воздуха. Устройство для аэрации жидкости содержит гребной винт 2 на вертикальном валу 1, расположенный в верхней части направляющей трубы 3, установленной над отражательным конусом 5 и диффузором 8. Устройство Снабжено аэрационной трубой 7, установленной в направляющей трубе 3 коаксиально над отражательным конусом 5 с образованием в плане кольцевого зазора с его центральной частью, и с радиально вогнутым основанием 6. Диффузор 8 расположен в нижней части азрационной трубы 7, а ее верхняя частьснабжена установленным шарнирно с возможностью вращения относительно вертикальной оси диспергатором 10. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

)s С 02 F 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4610885/23-26 (22) 23.08.88 (46) 23-.05.91. Бюл. M 19 (71) Научно-исследовательский и проектнотехноло ический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР (72) В.В;Миллер, Ф.П. Ковалев, Т.Л.Клявлина и Т.Ф,Падерина (53) 628,356 (088.8) (56) Мишуков B.Ã., Протасовский Е.М. Исследование работы пропеллерного пневмамеханического аэратора. Межвузовский сборник трудов ЛИСИ "Новые методы и сооружения для водоотведения и очистки сточных вод". — Л: 1980, с,16. (54) устРойстВо для АЭРАции жидкоСТИ (57) Изобретение относится к аэрации жидкости и может быть испол ьзовано при очистке высококонцентрированных по органическим

Изобретение относится к технике аэрации жидкости и может быть использовано при очистке высококонцентрированных по органическим загрязнениям сточных вод, например навозосодержащих сточных вод, для стабилизации активного ила, для термофильной стабилизации помета, осадков сточных вод.

Цель изобретения — повышение эффективности аэрации за счет увеличения коэффициента использования кислорода из воздуха.

На фиг. 1 изображено устройство для аэрации жидкостей, продольное сечение; на

„„, ЖÄÄ 1650615 А1 загрязнениям сточных вод, например навозосодержащих, для стабилизации активного ила, для термофильной стабилизации помета, осадков сточных вод. Цель — повышение эффективности аэрации за счет увеличения использования кислорода из воздуха. Устройство для аэрации жидкости содержит гребной винт 2 на вертикальном валу 1, расположенный в верхней части направля ю щей. трубы 3, установлен ной над отражательным конусом 5 и диффуэором 8.

Устройство снабжено аэрационной трубой

7, установленной в направляющей трубе 3 коаксиально над отражательным конусом 5 с образованием в плане кольцевого зазора с его центральной частью, и с радиально вогнутым основанием 6. Диффуэор 8 расположен в нижней части аэрационной трубы 7, а ее верхняя часть снабжена установленным шарнирно с воэможностью вращения относительно вертикальной оси диспергатором

10. 1 э.п, ф-лы, 3 ил. фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез по Б — Б на фиг. 2, Устройство состоит из вертикального вала 1, в нижней части которого закреплен лопастной винт 2, расположенный в верхней суженной части направляющей трубы 3, которая вверху заканчивается зонтом 4, внизу опирается на отражательный конус 5.

В направляющей трубе, над центральной частью отражательного конуса, выполненного усеченным с радиально вогнутым верхним основанием 6, размещена аэрационная труба 7. B ее нижней открытой части установлен диффуэор 8 для воздуха, подводимого по трубопроводу 9, В верхней

1650615

25

35

45 части аэрационной, трубы закреплен шарнирно с возможностью вращения вокруг вертикальной оси диспергатор 10, выполненный в виде радиальных каналов 11, сообщающихся в центральной части через щели 12 с аэрационной трубой, Радиальные каналы 11 через нижнюю о-крытую грань 13 сообщаются с полостью направляющей трубы 3. Боковая поверхность 14 каналов 11 установлена под острым углом к вертикальному валу. Открытая грань 13 горизонтальна, Диаметр основания 6 отражательного конуса 5 превышает диаметр аэрационной трубы 7, а диаметр направляющей трубы определяется по зависимости бн 0+ бЕ где бн, бв, 0к — соответственно диаметры направляющей трубы, лопастного винта и основания конуса, Устройство работает следующим образом.

При вращении лопастного винта 2 с вер тикальным валом 1 жидкость через зонт 4 поступает в направляющую трубу 3 и перемещается вниз. Воздух, нагнетаемый по трубопроводу 9, диспергируется диффузором 8 и по аэрационной трубе 7 вместе с насыщаемой кислородом жидкостью поднимается вверх к диспергатору l0, Благодаря тому, что боковая поверхность 14 радиальных каналов 11 диспергатора установлена под острым углом к вертикальному валу и в одном направлении с углом расположения лопастей винта 2, диспергатор закручивается потоком жидкости от лопастного винта вокруг своей оси, Скорость вращения усиливается из-за возникновения реактивной силы при выходе водовоздушнай смеси из диспергатора 10 через нижнюю открытую грань 13 каналов 11. При вращении диспергатора 10 водовоздушная смесь интенсивно вторично диспергируется, равномерно распределяется по всему сечению направляющей трубы, смешивается с потоком жидкости от лопастного винта и перемещается вниз к отражательному конусу 5. Дойдя до верхнего основания 6 отражательного конуса, часть водовоздушной смеси из-за того, что диаметр основания превышаетдиаметр аэрационной трубы, изменяет направление, входит в аэрационную трубу, где дополнительно насыщается пузырьками воздуха через диффузор, и поднимается к диспергатору. Жидкость, насыщенная кислородом с обедненным кислородом пузырьками воздуха, попадает на отражательный конус 5 вне зоны основания, изменяет направление и выводится из устройства.

Изобретение позволяет получить высокий коэффициент использования кислорода из воздуха (более 22%), что предопределяет возможность снижения расхода, подаваемого на аэрацию воздуха, и соответственно уменьшения энергозатрат на работу воздуходувного оборудования, а также резко уменьшить потери тепла при аэрации термофильно-стабилизируемых осадков за счет сокращения объема продуваемого холодного воздуха и выноса паров влаги. Большой коэффициент использования кислорода иэ воздуха достигается тем, что диспергируемый воздух находится в контакте с жидкостью длительное время при рециркуляции пузырьков многократно, в направляющей трубе.,В предлагаемом устройстве обеспечивается многократное диспергирование воздуха за счет последовательного его прохождения через зону действия диффузора и диспергатора, чем также увеличивается производительность устройства по растворяемому кислороду. Высокая окислительная способность устройства связана с равномерным, тщательным перемешиванием водовоздушной пульпы из аэрационной трубы с потоком жидкости от лопастного винта и дополнительным диспергированием смеси за счет вращения диспергатора.

Причем вращение диспергатора происходит без значительных затрат энергии, за счет использования потенциальной энергии воздуха в аэрационной трубе и нисходящего потока, Высокий коэффициент использования кислорода и большая окислительная мощность сочетаются с незначительными энергозатратами на растворение 1 кг кислорода — до 0,4 кВт ч/кг.

Предлагаемая конструкция проста и надежна в работе, не содержит сложных узлов и механизмов, требующих тщательной эксплуатации, не требует высококвалифицированного обслуживающего персонала.

Формула изобретения

1. Устройство для аэрации жидкости, содержащее гребной винт на вертикальном валу, расположенный в верхней части направляющей трубы, установленной над отражательным конусом и диффузором, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения эффективности аэрации за счет увеличения коэффициента использования кислорода воздуха, оно снабжено аэрационной трубой, установленной в направляющей трубе коаксиально над отражательным конусом с образованием в плане кольцевого зазора с центральной частью его верхнего основания, выполненного радиально

1650615

Фиг.2

Составитель Л. Суханова

Редактор Е. Полианова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т. Колб

Заказ 1975 Тираж 610 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

t вогнутым, диаметр верхнего основания конуса превышает диаметр аэрационной трубы, диффузор расположен в нижней части аэрационной трубы, а верхняя ее часть снабжена установленным шарнирно с воз- 5 можностью вращения относительно вертикальной оси диспергатором.

2, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что диспергатор выполнен в виде радиальных каналов. сообщающихся в центральной части с аэрационной трубой, нижняя открытая грань которых горизонтальна, а боковые грани расположены под острым углом к вертикальному валу,