Вибрационный аэратор для объемов жидкости со свободной поверхностью

 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для насыщения чистой и сточной воды кислородом с одновременным перемешиванием. Вибрационный аэратор для объемов жидкости со свободной поверхностью содержит неподвижный нижний и колеблющийся верхний усеченные конусы, установленные соосно с подводом атмосферного воздуха по полому штоку. Неподвижный нижний и колеблющийся верхний усеченные конусы изготовлены сплошными и полыми, причем колеблющийся конус снабжен насадками, установленными в радиальных направлениях. Изобретение позволяет увеличить зону аэрации и аэрированного объема жидкости и снизить геометрические размеры устройства 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для насыщения чистой и сточной воды кислородом с одновременным перемешиванием.

Известно аэрирующее устройство, содержащее трубчатый воздуховод, наружная поверхность которого выполнена в виде равномерно чередующихся ребер и углублений, в которых выполнены радиальные отверстия, при этом на наружную поверхность нанесено диспергирующее покрытие, образующее с ребрами и углублениями каналы и выполненное двухслойным из волокнистого материала [1].

Недостатком этого устройства является сложность исполнения наружной поверхности трубчатого воздуховода.

Известен также пневматический аэратор, содержащий каркас в виде перфорированной трубы специального профиля, с сочетанием впадин и гребешков, симметрично расположенных относительно оси трубы, полимерную сетку и наружный диспергирующий слой, выполненный пневмоэкструзией из волокнистого материала с переменной пористостью в 250-400 мм на внутренней и 80-120 мм на наружной поверхности [2].

Недостатком этого устройства является сложность исполнения каркаса, кроме того, засорение отверстий приводит к периодической промывке трубопровода, что уменьшает эффективность аэрации и требует дополнительных ресурсов времени.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вибрационный аэратор для открытых водоемов, содержащий вибропривод, на полом штоке которого закреплены неподвижный и колеблющийся конусы, установленные соосно с подводом атмосферного воздуха по полому штоку, нижний из которых сетчатый, а верхний - с перфорацией коноидного профиля, обращенной усеченной частью вниз [3].

Недостатком данного устройства является то, что зона аэрации находится только в пределах геометрических размеров устройства, т.е. для увеличения зоны аэрации требуется увеличение геометрических размеров составных частей устройства, что при аэрации больших объемов жидкости требует дополнительных денежных затрат.

Изобретение позволяет устранить эти недостатки.

Технический результат предлагаемого решения - увеличение зоны аэрации и аэрированного объема жидкости при снижении геометрических размеров устройства.

Поставленный технический результат достигается тем, что колеблющийся верхний перфорированный конус заменяется на сплошной, в котором имеются насадки установленные в радиальных направлениях, а полый шток, кроме поступательного движения, дополнительно приводится во вращательное, за счет чего создаются струи, которые распространяются на большие расстояния, при этом устройство малых размеров будут обеспечивать большие объемы аэрации.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства в разрезе.

На фиг.2 представлен вид сверху.

Устройство содержит полый шток 1, сплошной полый колеблющийся верхний усеченный конус 2, усеченная часть которого направлена вниз, сплошной неподвижный нижний усеченный конус 3, усеченная часть которого направлена вниз, насадки 4, расположенные в полости сплошного полого усеченного конуса 2 и установленные в радиальных направлениях под углом α к его образующим. Зона аэрации в известном устройстве - ∂1, а в предлагаемом устройстве - ∂2.

Устройство работает следующим образом.

Полый шток 1, в который поступает воздух, приводит сплошной полый колеблющийся верхний усеченный конус 2 во вращательно-поступательное движение, вследствие чего между сплошным полым колеблющимся верхним усеченным конусом 2 и сплошным неподвижным нижним усеченным конусом 3 возникают виброструи жидкости 5, а из насадок 4, расположенных в его полости и установленных под углом α к его образующим, возникает динамическая струя воздуха 6. В результате взаимодействия струй жидкости 5 со струями воздуха 6 происходит тонкая диспергация воздуха с одновременным перемешиванием и удержанием пузырьков газа в зоне диспергации, при этом часть образовавшихся пузырьков разрушается, что приводит к повышению интенсивности диспергации. Струи воздуха 6, возникающие при вращательном движении сплошного полого верхнего колеблющегося усеченного конуса 2 и струи жидкости 5, возникающие при поступательном движении сплошного полого верхнего колеблющегося усеченного конуса 2, позволяют распространить зону влияния аэрации на расстояние, соизмеримое с ее дальностью, что значительно превышает размеры зоны аэрации, получаемой в прототипе. Зона аэрации ∂1 в известном устройстве меньше зоны аэрации ∂2 в предлагаемом устройстве на расстояние, равное максимальной длине вылета каждой из струй.

Источники информации 1. Авторское свидетельство РФ 95107035/26, МПК 6 С 02 F 3/20, 1995.

2. Авторское свидетельство РФ 93027505/26, МПК 6 С 02 F 3/20, 1993.

3. Авторское свидетельство РФ 93053665/26, МПК 6 С 02 F 7/00, 1993 (прототип).

Формула изобретения

1. Вибрационный аэратор для объемов жидкости со свободной поверхностью, содержащий неподвижный нижний и колеблющийся верхний усеченные конусы, установленные соосно с подводом атмосферного воздуха по полому штоку, отличающийся тем, что неподвижный нижний и колеблющийся верхний усеченные конусы изготовлены сплошными и полыми, причем колеблющийся конус снабжен насадками, установленными в радиальных направлениях.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что насадки установлены под углом α к образующим конуса, а полый шток установлен с возможностью вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2