АЭРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

АЭРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО


RU (11) 2134662 (13) C1

(51) 6 C02F3/20, B01F3/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98116576/25 
(22) Дата подачи заявки: 1998.09.08 
(45) Опубликовано: 1999.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Худенко Б.М. и др. Аэраторы для очистки сточных вод. - М.: Стройиздат, 1973, с. 36. RU 2032631 C1, 10.04.95. US 4489016 A, 18.12.84. DE 3624580 A1, 04.02.88. WO 97124291 A1, 10.07.97. 
(71) Заявитель(и): Совместное российско-украинское предприятие Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ЭКОПОЛИМЕР" (RU) 
(72) Автор(ы): Мешенгиссер Юрий Михайлович (UA); Галич Ростислав Анатольевич (UA); Марченко Юрий Григорьевич (UA); Чернуха Виктор Андреевич (UA) 
(73) Патентообладатель(и): Совместное российско-украинское предприятие Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ЭКОПОЛИМЕР" (RU) 
Адрес для переписки: 111539, Москва, ул.Вешняковская 19, кв.9, Богдановой Г.И. 

(54) АЭРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 

Устройство предназначено для насыщения жидкостей газом и может быть использовано при очистке природных и сточных вод. Аэрирующее устройство содержит воздуховод, собранный из множества аэрирующих модулей, герметично скрепленных между собой. Каждый из аэрирующих модулей включает кольцеобразный диспергатор и составной трубчатый элемент, на котором он закреплен консольно горизонтально в зоне соединения частей трубчатого элемента и с которым он сообщен по сжатому воздуху. Диспергатор имеет опорное кольцо с отверстием для прохода сжатого воздуха, ось которого смещена относительно оси кольцеобразного диспергатора, и диспергирующий элемент, образующий с опорным кольцом кольцеобразный дросселирующий элемент. Диспергатор установлен с возможностью установочных перемещений вокруг вертикальной оси отверстия опорного кольца и снабжен приспособлением для жесткого крепления к составному трубчатому элементу, которое имеет вертикальный канал, соосный с отверстием в опорном кольце. Дросселирующий элемент имеет площадь проходного сечения, составляющую 0,15-1,0 площади поперечного сечения упомянутого вертикального канала, а в кольцеобразном диспергаторе отношение наружного диаметра к диаметру отверстия составляет 1,5-2,6. Устройство улучшает массообменные процессы и обеспечивает эффективную аэрацию сточных вод. 6 з.п.ф-лы, 5 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Настоящее изобретение относится к области насыщения жидкостей газом, а более точно касается аэрирующего устройства.

Настоящее изобретение может быть использовано в системах пневматической аэрации природных и производственных сточных вод при их биологической очистке, в системах флотации, при осуществлении хлорирования воды, для подачи воздуха при водовоздушной промывке зернистого наполнителя фильтров, применяемых при очистке природных и производственных сточных вод, отводе отфильтрованной жидкости после ее очистки, а также при дренировании грунтов при их осушении.

Известно аэрирующее устройство (Рекламный проспект "Brandol area" фирмы Schumacher GmbH & Co.K.G. Germany, 1989 г.), содержащее трубчатый воздуховод, вдоль одной образующей которого выполнены радиальные отверстия. Над каждым отверстием на боковой стенке воздуховода укреплен диспергирующий элемент, выполненный в виде цилиндра, на каждом торце которого установлена заглушка.

Указанное аэрирующее устройство обладает высокой степенью диспергирования подаваемого в аэрируемую жидкость сжатого воздуха. Однако сложность узлов крепления диспергирующих элементов к воздухораспределителю снижает надежность работы аэрирующего устройства, так как сжатый воздух может просачиваться в жидкость в месте крепления диспергирующего элемента к воздухораспределителю.

Известно аэрирующее устройство (Б.М. Худенко и др. "Аэраторы для очистки сточных вод", Стройиздат, Москва, 1973 г., с. 36), содержащее коллектор для подачи сжатого воздуха в аэрирующее устройство, сообщенный с воздуховодом, собранным из множества последовательно установленных аэрирующих модулей, герметично скрепленных между собой, каждый из которых имеет трубчатый элемент с по меньшей мере одним радиальным отверстием и диспергатор, расположенный снаружи упомянутого трубчатого элемента и сообщенный с ним по сжатому воздуху через указанное радиальное отверстие.

В известном аэрирующем устройстве используется диспергатор купольного или дискового типа, расположенный горизонтально сверху над трубчатым элементом. Диспергирующий элемент диспергатора совместно с опорной пластиной образует герметичную полость, в которую из трубчатого элемента поступает сжатый воздух. Соединение диспергатора с трубчатым элементом и подача сжатого воздуха осуществляются с помощью крепежного болта. Герметичность места крепления диспергатора к трубчатому элементу достигается установкой резиновой прокладки.

В процессе работы известного аэрирующего устройства над диспергатором образуется водовоздушный поток, движущийся со скоростью от 1 до 3 м/с, обеспечивающий насыщение жидкости пузырьками воздуха. При этом над центральной частью диспергирующего элемента в области подачи в диспергатор сжатого воздуха формируются более крупные пузырьки, что ухудшает массообменные процессы в аэрируемой жидкости.

Одновременно восходящий водовоздушный поток создает в окружающей его жидкости зону разрежения, вследствие чего находящийся на дне аэротенка ил вовлекается в движение. Однако значительная часть ила налипает на нижнюю часть диспергатора и прилегающие к ней участки боковой и верхней частей диспергатора, что, во-первых, уменьшает активную поверхность диспергатора, а во-вторых, снижает степень аэрации илистых отложений, что в свою очередь ухудшает жизнедеятельность находящихся в них микроорганизмов. При этом увеличение расхода воздуха не обеспечивает устранение налипания ила на диспергаторе.

Изменение ширины полосы аэрации в зависимости от конкретных условий эксплуатации в известном аэраторе может быть достигнуто путем использования диспергаторов другого диаметра, что требует полного демонтажа системы и технически трудно осуществимо. Применение диспергаторов большого диаметра, а также увеличение расхода воздуха могут привести в процессе работы к недопустимым вибрациям, которые могут разрушить узлы крепления диспергаторов к воздуховоду.

Соединение диспергирующего элемента с опорной пластиной и их крепление к воздуховоду с помощью болта, через который одновременно подается сжатый воздух, в процессе эксплуатации приводят к потере герметичности, что ухудшает массообменные процессы.

В основу изобретения положена задача создать аэрирующее устройство с таким конструктивным выполнением диспергатора и трубчатого элемента, которое позволило бы улучшить массообменные процессы и обеспечить эффективную аэрацию сточных вод.

Поставленная задача решается тем, что в аэрирующем устройстве, содержащем коллектор для подачи сжатого воздуха в аэрирующее устройство, сообщенный с воздуховодом, собранным из множества последовательно установленных аэрирующих модулей, герметично скрепленных между собой, каждый из которых имеет трубчатый элемент с по меньшей мере одним радиальным отверстием и диспергатор, расположенный снаружи упомянутого трубчатого элемента и сообщенный с ним по сжатому воздуху через указанное радиальное отверстие, согласно изобретению по меньшей мере одни из аэрирующих модулей имеет трубчатый элемент, выполненный из двух последовательно соосно установленных частей, герметично скрепленных между собой, и кольцеобразный диспергатор, имеющий центральное отверстие для прохода воды, центральную вертикальную ось и наружный диаметр, составляющий от 1,5 до 2,6 диаметра его центрального отверстия, причем кольцеобразный диспергатор консольно горизонтально закреплен над составным трубчатым элементом в зоне крепления его двух частей и содержит опорное кольцо, образующее его нижнюю часть с отверстием для прохода сжатого воздуха, выполненным в зоне крепления кольцеобразного диспергатора к составному трубчатому элементу и имеющим центральную вертикальную ось, смещенную относительно центральной вертикальной оси кольцеообразного диспергатора, диспергирующий элемент, образующий его верхнюю часть, герметично закрепленную по внутреннему и внешнему периметрам упомянутого опорного кольца и образующий с ним кольцеобразную полость, и закрепленный в этой полости кольцеобразный дросселирующий элемент, при этом кольцеобразный диспергатор снабжен приспособлением для жесткого крепления к составному трубчатому элементу, имеющим по существу вертикальный канал для сообщения составного трубчатого элемента с кольцеобразным диспергатором, соосный с отверстием для прохода сжатого воздуха опорного кольца и соединяющий отверстие опорного кольца и по меньшей мере одно радиальное отверстие составного трубчатого элемента, и смонтирован с возможностью установочных перемещений вокруг центральной вертикальной оси отверстия для прохода сжатого воздуха опорного кольца, а дросселирующий элемент имеет суммарную площадь проходного сечения, составляющую от 0,15 до 1,0 площади поперечного сечения вертикального канала для сообщения составного трубчатого элемента с кольцеобразным диспергатором.

Совокупность указанных конструктивных признаков заявляемого аэрирующего устройства позволяет улучшить массообменные процессы, происходящие в аэрируемой жидкости. Выполнение диспергатора кольцеобразным позволяет воде вместе с находящимся на дне аэротенка илом подниматься вверх сквозь центральное отверстие в диспергаторе, что существенно уменьшает налипание ила на нижней части диспергатора. Кроме того, ил, находящийся во взвешенном состоянии, дополнительно аэрируется в водовоздушном потоке от диспергирующего элемента, что способствует биологической жизнедеятельности микроорганизмов.

Важно и отношение наружнего диаметра диспергатора к его центральному отверстию, которое изменяется в пределах от 1,5 до 2,6. При уменьшении отношения меньше 1,5 возрастает сопротивление проходу воздуха выше допустимого. Напротив, при увеличении отношения выше 2,6 вибрации диспергатора при заданном расходе воздуха могут превысить допустимые для данной конструкции крепления диспергатора.

Благодаря использованию кольцеобразного дросселирующего элемента повышается степень диспергирования воздуха за счет равномерного распределения воздуха по всей полости диспергатора, что исключает формирование крупных пузырьков воздуха в зоне подачи сжатого воздуха, улучшая массообменные процессы. При этом увеличивается степень диспергирования воздуха и снижаются затраты энергии. Диапазон изменения отношения площади проходного сечения диспергирующего элемента к площади поперечного сечения вертикального канала установлен экспериментально и обусловлен тем, что при отношении площадей меньше 0,15 увеличивается сопротивление дросселирующего элемента проходу сжатого воздуха выше допустимого, а при увеличении отношения выше 1,0 не соблюдается равномерность распределения воздуха по кольцеообразной полости диспергатора.

Благодаря предусмотренной возможности установочных перемещений диспергатора можно создать максимально широкую полосу аэрации, что применяется в низконапорных аэрирующих устройствах большой производительности. Изменение положения диспергатора позволяет сформировать среднюю и даже узкую полосу аэрации, что применяется в высоконапорных аэрирующих устройствах. Таким образом, предлагаемое аэрирующее устройство достаточно универсально и легко налаживается применительно к требуемым условиям эксплуатации.

Для соединения частей составного трубчатого элемента применяется резьбовое соединение. При этом целесообразно, чтобы на одной части составного трубчатого элемента была выполнена внутренняя резьба, а на второй его части - наружная резьба, на участке сбега которой выполнена кольцевая проточка, в которой выполнено упомянутое радиальное отверстие для подачи сжатого воздуха в кольцеобразную полость. Трубчатые части образуют герметичное резьбовое соединение посредством втулки, охватывающей снаружи с перекрытием резьбовое соединение и образующей с кольцевой проточкой и торцами частей трубчатого элемента кольцевую камеру, сообщающуюся с вертикальным каналом.

Такая конструкция позволяет упростить сборку устройства, так как проход воздуха из радиальных отверстий в вертикальный канал осуществляется через упомянутую кольцевую камеру, выполняющую функцию своеобразного коллектора, что не требует совмещения радиальных отверстий и входного отверстия вертикального канала в процессе монтажа аэрирующего устройства. Одновременно повышается надежность работы и исключается просачивание сжатого воздуха в жидкость.

Применение диспергирующего элемента коробчатого профиля, обращенного открытой стороной к опорному кольцу и имеющего скругленные углы и плоский участок, обеспечивает наиболее эффективное использование диспергирующей поверхности диспергатора, так как в таком случае вся эта поверхность является рабочей. При этом целесообразно, чтобы плоский участок имел ширину от 0,05 до 0,65 от диаметра центрального отверстия для прохода воды, так как при уменьшении ширины меньше 0,05 диспергирующий элемент создает повышенное сопротивление проходу воздуха, а при ширине больше 0,65 не обеспечивается равномерность распределения воздуха по диспергирующей поверхности и одновременно увеличиваются вибрации этой поверхности, которые могут превысить допустимые для данной конструкции.

В заявляемом аэрирующем устройстве дросселирующий элемент выполнен в виде шайбы, горизонтально закрепленной в кольцеообразной полости кольцеобразного диспергатора с одним или двумя радиальными зазорами относительно его стенок. Такое выполнение дросселирующего элемента достаточно просто и одновременно обеспечивает равномерное распределение сжатого воздуха в диспергирующем элементе.

Для уменьшения вибраций диспергатора и более надежного крепления в аэрирующем устройстве имеется средство фиксирования диспергатора в горизонтальном положении, выполненное с наружной стороны напротив зоны его крепления к трубчатому элементу.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг. 1 схематично изображает общий вид аэрирующего устройства, выполненного согласно изобретению, вид в плана;

фиг. 2 - аэрирующий модуль аэрирующего устройства согласно изобретению, вид в плане с частичным вырывом;

фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2;

фиг. 4 - то же, что на фиг. 2, с другим расположением диспергатора, согласно изобретению;

фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4.

Аэрирующее устройство, выполненное согласно изобретению, содержит коллектор 1 (фиг. 1) для подачи сжатого воздуха в аэрирующее устройство, воздуховод 2, сообщенный по сжатому воздуху с коллектором 1 и собранный из множества аэрирующих модулей 3, герметично скрепленных между собой, например, посредством резьбового соединения.

По меньшей мере один из аэрирующих модулей 3 (в описываемом варианте все модули 3) содержит составной трубчатый элемент 4 и установленный на нем кольцеобразный диспергатор 5 с центральным отверстием 6 для прохода воды. Аэрирующие модули 3 соединены своими трубчатыми элементами 4 и образуют плеть аэрирующего устройства, которое устанавливают на дне аэротенка (на фигурах не показан). Количество аэрирующих модулей 3 зависит от размеров аэротенка и заданного расхода воздуха. Основные элементы и узлы аэрирующего устройства могут быть выполнены, например, из полиэтилены низкого давления.

Аэрирующие модули 3 с кольцеобразными диспергаторами 5 могут чередоваться с аэрирующими модулями другой конструкции, что определяется конкретными условиями эксплуатации.

Кольцеообразный диспергатор 5 консольно горизонтально закреплен на трубчатом элементе 4 (место крепления изображено условно) с возможностью установочных перемещений относительно него в процессе монтажа. На фиг. 1 изображен первый крайний вариант установки диспергатора 5, когда диаметр, проходящий через его центральную вертикальную ось 7 и условную точку крепления к трубчатому элементу 4, перпендикулярен оси 8 воздуховода 2. При таком расположении диспергатора 5 достигается максимально широкая полоса аэрации, что применяется в низконапорных аэрирующих устройствах большой производительности. В таких аэрирующих устройствах наиболее распространены трубчатые элементы 4, образующие воздуховод 2, с условным диаметром от 0,1 до 0,15 метра и длиной от 0,3 до 1,0 метра.

В других вариантах, определяемых конкретными условиями эксплуатации, положение диспергатора 5 может меняться до второго крайнего, когда упомянутый диаметр диспергатора 5 совмещен с осью 8 воздуховода 2. Такая конструкция используется преимущественно для высоконапорной аэрации глубокопогруженных аэрирующих модулей 3 малой и средней производительности. В этом случае используются трубчатые элементы 4 с условным диаметром от 0,025 до 0,1 метра.

Трубчатый элемент 4 последнего из аэрирующих модулей 3 снабжен заглушкой (не показана), препятствующей выходу сжатого воздуха и аэрирующего устройства.

На фиг. 2, 3 и 4, 5 изображен аэрирующий модуль 3, установленный на воздуховоде 2 в соответствии с описанными первым и вторым крайними положениями.

На фигурах обозначены диаметр D1 центрального отверстия 6 для прохода воды в диспергаторе 5 и его наружный диаметр D2. Отношение D1 к D2 может изменяться в пределах от 1,5 до 2,6; причем при уменьшении отношения меньше 1,5 возрастает сопротивление проходу воздуха выше допустимого. Напротив, при увеличении отношения выше 2,6 вибрации диспергатора 5 при заданном расходе воздуха могут превысить допустимые для данной конструкции крепления.

При изготовлении кольцеообразных диспергаторов 5 важна и абсолютная величина D1, которая обычно изменяется в пределах от 0,1 до 0,3 метров. При уменьшении указанного диаметра меньше 0,1 метра практически не осуществляется вовлечение воды с илом в восходящее движение через центральное отверстие 6 в диспергаторе 5. При этом над поверхностью диспергатора 5 образуется узкий водовоздушный поток, в котором укрупняются пузырьки, что ухудшает массообменные процессы в аэрируемой жидкости. При увеличении диаметра D1 свыше 0,3 метров возрастают вибрации диспергатора 5 выше допустимых для данной конструкции крепления и одновременно ухудшается подсос ила со дна аэротенка.

Трубчатый элемент 4 состоит из последовательно соосно установленных вдоль оси 8 частей 9, 10, герметично скрепленных между собой посредством резьбового соединения. В одной из частей 9, 10, например в части 10, выполнено по меньшей мере одно радиальное отверстие 11 для подачи сжатого воздуха из воздуховода 2.

Верхняя часть диспергатора 5 образована кольцеобразным диспергирующим элементом 12, выполненным, например, из пористого полиэтилена высокого давления, а его нижняя часть - опорным кольцом 13, между которыми образована кольцеобразная полость 14. Диспергирующий элемент 12 и опорное кольцо скреплены между собой по внутреннему и наружнему периметрам, например, с помощью заклепок (на фигуре изображены условно).

В опорном кольце 13 в месте крепления диспергатора 5 к трубчатому элементу 4 выполнено отверстие для прохода сжатого воздуха в полость 14, центральная вертикальная ось 15 которого смещена относительно центральной вертикальной оси 7 диспергатора 5.

Диспергатор 5 консольно жестко закреплен на трубчатом элементе 4 с помощью средства крепления, в котором выполнен по существу вертикальный канал 16 для сообщения составного трубчатого элемента 4 с кольцеобразным диспергатором 5, соосный с отверстием в опорном кольце 13. В процессе монтажа установочные перемещеиня диспергатора 5, о которых говорилось выше, осуществляются вокруг центральной вертикальной оси 15 отверстия в опорном кольце 13 в диапазоне от 0 до 90 градусов.

В кольцеобразной полости 14 установлен дросселирующий элемент, выполненный в описываемом варианте (фиг. 2, 3) в виде шайбы 17, консольно горизонтально закрепленной на одной стенке опорного кольца 13, например, с помощью клея или сварки и установленной с зазором относительно его противолежащей стенки. Дросселирующий элемент обеспечивает равномерное распределение сжатого воздуха в кольцеобразной полости 14 и исключает образование крупных пузырьков, что увеличивает степень диспергирования воздуха, снижает затраты энергии и в целом обеспечивает эффективную аэрацию сточных вод.

В другом варианте (фиг. 4, 5) шайба 17 установлена в полости 14 с двумя радиальными зазорами относительно стенок опорного кольца 13. В этом случае шайба 17 может быть закреплена на опорном кольце 13, например, с помощью шурупов ( на фигуре не показано). Такое выполнение дросселирующего элемента наиболее целесообразно применять для низконапорных систем аэрации.

При этом в обоих случаях суммарная площадь проходного сечения дросселирующего элемента составляет от 0,15 до 1,0 площади поперечного сечения вертикального канала 16. Такой диапазон установлен экспериментально и обусловлен тем, что при отношении площадей меньше 0,15 увеличивается сопротивление дросселирующего элемента проходу сжатого воздуха выше допустимого, а при увеличении отношения выше 1,0 не соблюдается равномерность распределения воздуха по кольцеобразной полости 14.

Как было отмечено выше, части 9, 10 трубчатого элемента 4 образуют резьбовое соединение, при этом на одном конце части 9 выполнена внутренняя трубная резьба 18, а на соединенном в нем конце части 10 - наружная трубчатая резьба 19, на участке сбега которой выполнена кольцевая проточка 20, в которой расположены радиальные отверстия 11.

Снаружи резьбовое соединение с перекрытием охвачено втулкой 21, установленной на проточке 20 и зажатой между тем торцом части 10, который примыкает к кольцевой проточке 20, и торцом части 9 трубчатого элемента 4. Кольцевая проточка 20 совместно с упомянутыми торцами и стенкой втулки 21 образует кольцевую камеру 22, благодаря которой упрощается сборка устройства, так как проход воздуха из отверстий 11 в канал 16 осуществляется через упомянутую кольцевую камеру 22, выполняющую функцию своеобразного коллектора, что не требует совмещения радиальных отверстий 11 и входного отверстия вертикального канала 16 в процессе монтажа аэрирующего устройства.

На противоположных концах частей 9, 10 трубчатого элемента 4 также выполнена соответствующая резьба для герметичного соединения трубчатых элементов 4 смежных аэрирующих модулей 3.

Втулка 21 имеет резьбовой патрубок 23, на который навинчена накидная гайка 24, внутри которой соосно установлены проходная втулка 25 и полый болт 26, между которыми установлена эластичная шайба 27, предотвращающая отрыв головки болта 26 при повышенных вибрациях диспергатора 5.

В нижней части опорного кольца 13 выполнен цилиндрический посадочный выступ 28, в отверстии которого установлены головка полого болта 26 и эластичная шайба 27.

Описанная конструкция средства крепления диспергатора 5 к трубчатому элементу 4 обеспечивает герметичное соединение узлов аэрирующего модуля 3 и позволяет производить установочные перемещения кольцеобразного диспергатора 5 вокруг вертикальной оси 15 за счет его поворота вместе с проходной втулкой 25 относительно резьбового патрубка 23.

В описываемом изобретении диспергирующий элемент 12 (фиг. 3, 5) имеет коробчатый профиль, обращенный открытой стороной к опорному кольцу 13 и выполненный со скругленными углами и плоским участком 28, ширина которого составляет от 0,05 до 0,65 диаметра D1 отверстия 6 в диспергаторе 5. При ширине участка 28 меньше 0,05 D1 диспергирующий элемент 12 создает повышенное сопротивление проходу воздуха, а при ширине больше 0,65 D1 не обеспечивается равномерность распределения воздуха по диспергирующей поверхности и одновременно увеличиваются вибрации этой поверхности, которые могут превысить допустимые для данной конструкции. Диспергирующий элемент 12 снабжен фланцами 29, которые сверху прижаты к опорному кольцу 13 шайбами 30 и скреплены заклепками. Кроме того, прилегающая к опорному кольцу 13 поверхность фланца 29 приклеена к ней специальным клеем для полиэтилена.

Аэрирующие модули 3 крепятся ко дну аэротенка с помощью известных крепежных элементов (на фигуре не показано).

Для уменьшения вибраций диспергатора 5 и более надежного крепления в нем имеется средство фиксирования диспергатора 5 в горизонтальном положении, представляющее собой в описываемом изобретении по меньшей мере одно ухо 31 с отверстием, выполненное с наружной стороны напротив зоны его крепления к трубчатому элементу 4.

В том случае, когда диспергатор 5 установлен в соответствии с фиг. 1-3, ухо 31 крепится ко дну аэротенка, в другом случае (фиг. 4, 5) - к трубчатому элементу 4.

Аэрирующее устройство в погруженном состоянии у дна аэротенка работает следующим образом.

Из воздушного коллектора 1 (фиг. 1) сжатый воздух попадает в воздуховод 2, состоящий из трубчатых элементов 4, и далее через радиальные отверстия 11 (фиг. 2-5) в кольцевую полость 13 и вертикальный канал 16, сообщенный с кольцеобразной полостью 14 диспергатора 5. Сжатый воздух проходит через дросселирующий элемент, обеспечивая равномерное распределение по полости 14. Далее сжатый воздух проходит через диспергирующий элемент 12 и в виде мелких пузырьков выходит в аэрируемую жидкость, образуя над поверхностью диспергатора 5 водовоздушную смесь, насыщающую жидкость кислородом воздуха.

Диспергирующий элемент 12 формирует над кольцевой диспергирующей поверхностью и центральным отверстием 6 для прохода воды своеобразный водовоздушный поток, движущийся со скоростью от 1 до 3 м/с, при этом над отверстием образуется зона пониженного давления, что приводит к интенсивному всасыванию воды и вместе с ней ила, находящегося на дне аэротенка. При этом ил находится во взвешенном состоянии и дополнительно аэрируется в водовоздушном потоке, что улучшает жизнедеятельность находящихся в нем микроорганизмов.

Настоящее изобретение позволяет улучшить массообменные процессы в аэрируемой жидкости, снизить расход энергии на диспергацию воздуха, что в целом обеспечивает более эффективную аэрацию сточных вод. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Аэрирующее устройство, содержащее коллектор для подачи сжатого воздуха в аэрирующее устройство, сообщенный с воздуховодом, собранным из множества последовательно установленных аэрирующих модулей, герметично скрепленных между собой, каждый из которых имеет трубчатый элемент с по меньшей мере одним радиальным отверстием и диспергатор, расположенный снаружи упомянутого трубчатого элемента и сообщенный с ним по сжатому воздуху через указанное радиальное отверстие, отличающееся тем, что по меньшей мере один из аэрирующих модулей имеет трубчатый элемент, выполненный из двух последовательно соосно установленных частей, герметично скрепленных между собой, и кольцеобразный диспергатор, имеющий центральное отверстие для прохода воды, центральную вертикальную ось и наружный диаметр, составляющий 1,5 - 2,6 диаметра его центрального отверстия, причем кольцеобразный диспергатор консольно горизонтально закреплен над составным трубчатым элементом в зоне соединения его двух частей и содержит опорное кольцо, образующее его нижнюю часть, имеющее отверстие для прохода сжатого воздуха, выполненное в зоне крепления кольцеобразного диспергатора к составному трубчатому элементу и имеющее центральную вертикальную ось, смещенную относительно центральной вертикальной оси кольцеобразного диспергатора, диспергирующий элемент, образующий его верхнюю часть, герметично закрепленную по внутреннему и внешнему периметрам упомянутого опорного кольца и образующий с ним кольцеобразную полость, закрепленный в этой полости кольцеобразный дросселирующий элемент, при этом кольцеобразный диспергатор снабжен приспособлением для жесткого крепления к составному трубчатому элементу, имеющим по существу вертикальный канал для сообщения составного трубчатого элемента с кольцеобразным диспергатором, соосный с отверстием для прохода сжатого воздуха опорного кольца и соединяющий отверстие опорного кольца и по меньшей мере одно радиальное отверстие составного трубчатого элемента, и смонтирован с возможностью установочных перемещений вокруг центральной вертикальной оси отверстия для прохода сжатого воздуха опорного кольца, а дросселирующий элемент имеет суммарную площадь проходного сечения, составляющую 0,15 - 1,0 площади поперечного сечения вертикального канала для сообщения составного трубчатого элемента с кольцеобразным диспергатором.

2. Аэрирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что на одной части составного трубчатого элемента выполнена внутренняя резьба, а на второй его части выполнена наружная резьба, на участке сбега которой выполнена кольцевая проточка, в которой выполнено упомянутое радиальное отверстие для подачи сжатого воздуха в кольцеобразную полость, при этом трубчатые части образуют герметичное резьбовое соединение посредством втулки, охватывающей снаружи с перекрытием резьбовое соединение и образующей с кольцевой проточкой и торцами частей трубчатого элемента кольцевую камеру, сообщающуюся с вертикальным каналом.

3. Аэрирующее устройство по п.2, отличающееся тем, что диспергирующий элемент имеет коробчатый профиль, обращенный открытой стороной к опорному кольцу и имеющий скругленные углы и плоский участок, ширина которого составляет 0,05 - 0,65 диаметра центрального отверстия для прохода воды кольцеобразного диспергатора.

4. Аэрирующее устройство по п.3, отличающееся тем, что дросселирующий элемент выполнен в виде шайбы, горизонтально консольно закрепленной в кольцеобразной полости кольцеобразного диспергатора с радиальным зазором относительно одной его стенки.

5. Аэрирующее устройство по п.3, отличающееся тем, что дросселирующий элемент выполнен в виде шайбы, горизонтально закрепленной в кольцеобразной полости кольцеобразного диспергатора на опорном кольце с радиальными зазорами относительно противолежащих стенок кольцеобразного диспергатора.

6. Аэрирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцеобразный диспергатор смонтирован с возможностью установочных перемещений вокруг центральной вертикальной оси отверстия для прохода сжатого воздуха опорного кольца на угол до 90o.

7. Аэрирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцеобразный диспергатор с наружной стороны напротив зоны его крепления к трубчатому элементу имеет приспособление для его фиксирования в горизонтальном положении.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru