Поверхностный аэратор жидкости

(2 31-26Бвл. У 6 гидромеханики иальное опытн 1) 4277671/(71) Институт АН УССР и Спецго нст однои техникИгнатенко,ириденко ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ПЛАНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ рукторское бюро рыбов и(57) Изобретение относится к техническим средствам охраны окружающейсреды и может быть использовано вочистных сооружениях бытовых и промышленных сточных вод, в аэротенкахи рыбоводных прудах глубиной 1,2 -1,5 м. Цель изобретения - снижениеэнергозатрат, увеличение глубины аэрационного слоя. Поверхностный аэратор жидкости содержит вращающийся ризонтальныи вал 2, каркасные рамы 3, неподвижно насаженные на вал, аэрирующие диски 1 О, выполненные в виде набора перфорированных плоских сегментов из синтетического материала, установленных перпендикулярно оси вала, потокообразующие плицы 8, скрепленные с каркасными рамами 3 и аэрирующнми дисками 10 параллельно оси вала, при этом толщина плоских перфорированных аэрирувщих элементов с = 5-6 мм, диаметр отверстий перфорации составляет 1,83, коэффициент перфорации ц = 0,5 - 0,6, расстояние между дисками составляет 0,1-0,12 диаметра аэрирующих дисков, глубина погружения составляет 0,32 - 0,35 диаметра аэрирувщих дисков,плос кости установки плиц имеют эксцентриситет 0,1 диаметра аэрирувщих дисков. Применение аэратора позволяет улучшить экологическую обстановку и снизить удельные энергозатраты.1 з,п. ф-лы, 2 ил.Я и яИзобретение относится к техническим средствам обработки воды, охраны окружающей среды и может бытьприменено в очистных сооружениях бытовых и промышленных сточных вод, ваэротенках биологических прудах,биологических фильтрах, рыбоводнмхпрудах и т.п.Целью изобретения является снижение удельных затрат энергии на аэрацию воды и увеличение глубины аэрационного слоя.На фиг.1 изображен поверхностныйаэратор жидкости, продольный разрез; 15на фиг.2 - вид А на фиг,1.Аэратор включает электроприводноймеханизм 1; соединенный с горизонтальным пустотелым валом 2, на котором насажены каркасные рамы 3, содержащие цилиндрическую втулку 4, связки 5 и радиальные штанги 6, выполненные из стального проката например,уголка 40 х 40 мм). Каркасные рамы,неподвижно насаженные на вал устанавливаются на щпонке 7 перпендикулярно оси вала. Потокообразующие плицы8, скрепленные каркасными рамами иаэрирующими дисками параллельно осивала 2, крепятся к радиальным щтангам 6 каркасных рам. Плицы 8 несутна себе вилочные кронштейны 9,расположенные на расстоянии 100-120 мм,Аэрирующие диски 10, выполненные ввиде набора перфорированных плоскихсегментов из синтетического материала и установленные перпендикулярнооси вала, крепятся непосредственнок каркасным рамам 3, а в промежуткахмежду ними - к вилочным кронштейнам 109 плиц 8 посредством крепежных болтов 11. Две каркасные рамы 3 с четырьмя промежуточными аэрирующимиэлементами в виде листков 10 соединены потокообразующими плицами 8 вединый блок длиной 600 мм. Между соседними блоками устанавливаются кольцевые распорки 12 из пластмассовыхтруб, обеспечивая зазор между блоками 1 20 мм. Отверстия перфорации 13расположены гексагонально,Каждый аэрирующий элемент крепится в 4 точках. Отверстия для крепления плиц к каркасным элементам позволяют смещатьплицы и выбирать их ко 55 личество по заданным условиям, Ппоскости установки плиц имеют эксцентриситет 0,1 диаметра дисков. Поверхностный аэратор жидкостиработает следующим образом,При вращении вала 2 отверстия перфорации 13 в аэрирующих элементах 10,пересекая свободную поверхность жидкости, захватывают определенную порцию воздуха, вовлекаемую в движениесовместно с диском. На некоторой глубине сформировавшиеся пузырьки воздуха отрываются из отверстия аэрирующего элемента и вовлекаются в поток, создаваемый плнцами. Эксцентриситет плиц 8 выбран таким образом,чтобы при заданном погружении аэрирующего элемента происходид безударный вход в воду, что снижает шумность и неравномерность нагрузки,Одновременно установка плиц 8 обеспечивает почти горизонтально их положение при выходе из воды. Этим достигается восходящий ток воды на выходе, что создает вихревой циркуляционный контур за вращающимся диском10, Благодаря этому пузырьки воздуха вовлекаются в вихревое циркуляционное движение, погружаясь на глубину и оставаясь более длительноевремя в воде. При такой конструкциипотокообразующих устройств глубинааэрационного слоя почти в 2 раза превышает глубину погружения аэрирующих дисков,Для выбора оптимальных конструктивных параметров была проведена.серия испытаний 5 аэрирующих дисковс диаметром П = 0,7 м, выполненныхиз различного синтетического материала (пенопласт, оргстекло, алюминий)с четырьмя видами перфорации Л,= 5 мм; й = 9 мм; й = 16 мм и фигурные отверстия размером 20 х 28 ммпри 3 толщинах дисков 3 = 2 мм, 85 мм и с = 20 мм и коэффициентахперфорации ф , соответственно равных0,43; 0,48; 0,56; 0,63 и 0,68. Расстояние между дисками составляло0,08 - 013 диаметра аэрирующих дисков, погружение дисков в воду составляло 0,28 - 0,40 диаметра аэрирующих дисков.Сопоставительный анализ производился по удельному расходу энергозатрат на единицу прироста концентрации кислорода для различных условий насыщенияИспытания проводились при изменении числа оборотов ротора в интервале 25 - 60 об/мин с измерением пот145832ребляемой мощности и кислородногонасыщения, одновременно производилась визуализация размеров пузырькови глубины аэрационного слоя приразличной скорости вращения ротора.5Результаты анализа показали,чтонаиболее оптимальными по удельнымпоказателям, интенсивности и глубинеаэрационного слоя являются аэрирующие диски толщиной 3 = 5-6 мм сдиаметром отверстий перФорации Й= 9 - 10 мм (1,8 3 ), расстояниемежду дисками составляет 0,1-0,12диаметра аэрирующих дисков, глубина 15погружения составляет 0,32-0,35 диаметра аэрирующих дисков.По безударному входу и наилучшему перемешиванию аэрационного слояустановлено, что плоскость установки плиц имеет эксцентриситет 0,1диаметра аэрирующих дисков.Использование изобретения позволяет снизить удельные энергозатраты,шум и волнообразование и увеличить 25толщину аэрационного слоя,формула изобретения1, Поверхностный аэратор жидкости, содержащий электроприводной меха 74низм, горизонтальный вал, перФорированные азрирующие элементы, скрепленные с валом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения удельных затрат энергии на аэрацию воды и увеличения глубины аэрационного слоя, он снабжен каркасными рамами, неподвижно насаженными на вал и потокообразующими плицами, скрепленными с каркасными рамами и перфорированными аэрирующими элементами параллельно оси вала, а перфорированные аэрирующие элементы выполнены в виде аэрирующих дисков, установленных перпендикулярно оси вала, в виде набора перФорированных плоских сегментов из синтетического материала, при этом отношение диаметра отверстий перФорации к толщине плоских перФорированных элементов составляет 1,8, коэФФициент перФорации 0,5-0,6, отношение расстояния между дисками к диаметру дисков составляет 0,1-0,12; а отношение глубины погружения к диаметру дисков - 0,32-0,35.2, Аэраторпоп.1, о тлич аюи й с я тем, что плоскости установки плиц имеют эксцентриситет 0,1 1 циаметра дисков.