Устройство для аэрации жидкостей

 

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. Устройство для аэрации жидкости содержит ротор, выполненный полым и имеющий форму однополостного гиперболоида, обращенного вершиной вниз. При этом внешняя и внутренняя поверхности ротора снабжены спиралеобразными лопастями. Технический результат: 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. 1 ил.

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.

Известны устройства для аэрации жидкостей, содержащие ротор со струенаправляющими каналами. Например, это аэратор, ротор которого состоит из внутренней и внешней расширенных снизу вверх конусообразных поверхностей и расположенных меду ними перегородок, образующих каналы. При этом нижние части перегородок расположены под углом к внешней и внутренней поверхностям каналов, нижняя часть внутренней поверхности выполнена сферической с вертикальными щелевидными отверстиями, отделенными одно от другого брызгоотбойниками. Аэратор снабжен воздухонагнетательными лопастями, радиально расположенными во внутренней поверхности ротора над щелевидными отверстиями, а также перфорированными плоскостями, размещенными в нижней части каналов и коаксиально лопастям (а.с. 1143697, кл. C 02 F 3/14, 7.03.85, Бюл.N 4).

Подобные устройства работают по принципу выбрасывания жидкости в воздух. Однако площадь контакта жидкой и газовой фаз в них невелика из-за того, что жидкость по струенаправляющим каналам выбрасывается в виде струй или очень крупных капель. В результате понижается аэрационная способность рассматриваемых устройств.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для аэрации воды, содержащее конический ротор с обращенной вниз вершиной, внешняя поверхность которого снабжена спиралеобразными лопастями. На роторе установлены также распыливающие диски с перегородками и кольцевыми окнами (а.с. N 1341167, кл. C 02 F 3/14, 30.09.87, Бюл.N 36).

Недостатком данного устройства также является его низкая эффективность.

Задачей предлагаемого изобретения является 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.

Предлагается устройство для аэрации жидкости, содержащее ротор, выполненный полым и имеющий форму однополостного гиперболоида, обращенного вершиной вниз. При этом внешняя и внутренняя поверхности ротора снабжены спиралеобразными лопастями.

При работе такого ротора происходит подъем жидкости вверх за счет сил сцепления жидкости и стенок ротора и, в основном за счет спиралеобразных лопастей, расположенных на наружной и внутренней поверхности ротора.

При этом повышение равномерности распределения жидкости по стенкам ротора и спиралеобразным лопастям достигается за счет того, что ротор аэратора имеет описываемую форму. Это также способствует увеличению однородности и дисперсности распыла жидкости и равномерности распределения жидкости по сечению факела.

Увеличению захвата жидкости и, как следствие, достижению максимальной производительности по жидкой фазе способствуют спиралеобразные лопасти на наружной и внутренней поверхности аэратора.

На чертеже представлено устройство для аэрации жидкостей, продольный разрез.

Устройство для аэрации жидкостей содержит ротор 1, выполненный полым и имеющий форму однополостного гиперболоида, обращенного вершиной вниз. При этом поверхности ротора снабжены внешней 2 и внутренней 3 спиралеобразными лопастями. Ротор приводится во вращение от привода через вал 4. Основание и верх ротора 5 и 6 соответственно верхняя и нижняя крестовины. Верхняя крестовина 5 по своей периферии имеет кольцо 7, нижняя часть которого плавно сопрягается с наружной поверхностью ротора.

При работе ротора 1 происходит подъем жидкости вверх за счет сил сцепления жидкости и стенок ротора и, в основном за счет спиралеобразных лопастей (2 и 3), расположенных на наружной и внутренней поверхности ротора. Таким образом в передаче энергии от вращающегося ротора к жидкости участвуют и наружная, и внутренняя поверхности ротора с лопастями. Это приводит к тому, что пленка жидкости, поднявшись вверх до практически горизонтальной части ротора, срывается с верха ротора, дробится на мелкие капли. Пролетая в воздухе, капли жидкости через всю свою поверхность максимально возможно насыщяются кислородом и падают обратно в емкость аэротенка. Таким образом, осуществляется аэрация жидкости, находящейся в аэротенке.

Изготовлен и испытан опытный образец предлагаемого устройства. Испытания показывают, что при скорости вращения ротора 1500-2000 об/мин наблюдается повышение производительности аэратора по O2 на 10 - 17% по сравнению с известным. Производительность известного аэратора по кислороду 2 кг O2/(кВт/ч). Увеличение производительности по O2 обусловлено равномерностью капельного потока в сечении факела и мелкодисперсности капель.

Формула изобретения

Устройство для аэрации жидкостей, содержащее ротор со спиралеобразными лопастями на внешней поверхности, отличающееся тем, что ротор устройства выполнен полым в форме однополостного гиперболоида, обращенного вершиной вниз и дополнительно снабженного спиралеобразными лопастями, расположенными на его внутренней поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к реактору для двухфазной или трехфазной системы

Реактор // 2139131
Изобретение относится к реакторам для создания двухфазных или трехфазных систем

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а более конкретно к устройствам для автоматического регулирования уровня осадка в отстойниках

Изобретение относится к устройствам для очистки малых количеств сточных вод, а именно, к окислительным каналам, аэротенкам, аэрируемым прудам, работающим в режиме циркуляции стоков по каналу и позволяет интенсифицировать процесс очистки, снизить энергозатраты, обеспечить простоту эксплуатации

Изобретение относится к аэрации сточных вод при биолоигческой очистке

Изобретение относится к обработке жидкости

Изобретение относится к устройствам для аэрирования сточных вод, Целью изобретения является повышение эффективности аэрации за счет более полного использования воздуха

Изобретение относится к технике для аэрирования воды с целью насыщения ее кислородом воздуха и используется при биохимической очистке сточных вод

Изобретение относится к очистке сточных вод

Изобретение относится к очистке сточных и ливневых вод от механических примесей, а именно к очистке больших объемов сточных и ливневых вод от механических примесей (песка, шлама, боя стекла и др.)

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэраторах. Способ аэрации воды включает подачу газа через трубопровод в аэрационное устройство, например в аэротенк, его диспергирование, при этом в качестве аэратора используют туф с открытой пористостью 48-52% плоской, коноидальной, сферической или цилиндрической формы, а в качестве аэрационного газа используют газы-окислители, например озон, кислород, воздух, хлор или их смеси. Изобретения обеспечивает снижение экономических затрат. 5 ил.

Изобретение относится к мембранному сепарационному устройству. Мембранное сепарационное устройство содержит мембранный элемент, погруженный в обрабатываемую жидкость, ванну для обработки, воздухораспределительное устройство, расположенное под мембранным элементом, и набор пластин, которые расположены между мембранным элементом и воздухораспределительным устройством, причем пластины расположены в многоступенчатой конфигурации и ширина каждой из пластин уменьшается по мере их удаления от воздухораспределительного устройства. Технический результат заключается в улучшении очищающего воздействия на мембранный элемент при промывании. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений может быть использована в сельском хозяйстве для переработки отходов животноводства. Способ извлечения питательных веществ из отходов животноводческих комплексов включает нагревание и аэрирование стоков анаэробного ферментера в аэрационном реакторе в течение 4-24 часов для перевода растворимого аммония в газообразный аммиак, подачу газообразного аммиака из аэрационного реактора в дегазационную колонну, в которой регулируемое количество кислоты реагирует с аммиаком, извлечение получаемой аммониевой соли. Во втором варианте стоки, содержащие волокнистый осадок и взвешенные твердые частицы, предварительно нагревают до 160°F (71,11°C), отделяют волокнистый осадок и используют две дегазационные колонны. Система для извлечения питательных веществ из отходов животноводческих комплексов включает аэрационный реактор для нагревания и аэрирования стоков анаэробного ферментера и две дегазационные колонны для смешения регулируемого количества кислоты с газообразным аммиаком из аэрационного реактора, а также резервуар для сбора аммониевой соли. Изобретения обеспечивают экономичность переработки животноводческих стоков и извлечение из них питательных веществ. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 18 ил., 8 табл., 14 пр.

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано для аэрации воды и ее очистки от растворенных газов, преимущественно в резервуарах. Устройство для аэрации воды в верхних слоях при постоянном уровне воды в резервуаре содержит каркас, крепление, по меньшей мере, один компрессор, по меньшей мере, один воздухоподводящий трубопровод и, по меньшей мере, один аэратор. Каркас выполнен в виде призмы или цилиндра, на верхнем основании которого размещено крепление. На нижнем основании каркаса размещён по крайней мере один аэратор. Крепление выполнено с возможностью жесткого закрепления каркаса в резервуаре. Устройство для аэрации воды при переменном ее уровне содержит каркас (1), по меньшей мере, один компрессор, по меньшей мере, один воздухоподводящий трубопровод (3), по меньшей мере, один поплавок (2) и, по меньшей мере, один аэратор (4). Каркас (1) выполнен в виде призмы или цилиндра, на верхнем основании которого размещен, по крайней мере, один поплавок (2). На нижнем основании призмы или цилиндра размещен, по крайней мере, один аэратор (4). Изобретение позволяет сократить продолжительность процесса обработки воды за счет аэрации ее верхних слоев в диапазоне от 2 до 4 м от поверхности воды. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

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

Наверх