Кавитационный аэратор

(51)5 С 02 Р 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ офизики АН Е.Я. НикоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт технической теплУССР(56) Авторское свидетельство СМ 1457977, кл. В 01 Е 7/04, 198Авторское свидетельство СМ 1328316, кл. С 02 Р 3/20, 198(57) Изобретение относится к устройствамдля обработки жидких и газообразных сред.Целью изобретения является повышение степени диспергирования и насыщения жидкой среды газом, Кавитационный аэратор содержит коллектор 1, выполненный в виде конфузора 2 и диффузора 3, кавитатор 4 в виде неподвижного конусообразного рассекателя со съемными криволинейными элементами, расположенными по эвольвенте. Рассекатель снабжен внутренней полостью 7, сообщающейся посредством патрубка 8 с атмосферой и суперкавитационной каверной через диспергирующую решетку 9. За кавитатором 4 образуется суперкавитирующая каверна, в которую через патрубок 8 и внутреннюю полость 7 засасы вается из атмосферы воздух. Изобретение позволяет улучшить. биологическую очистку сточных вод. 3 ил.Изобретение относится к устройствамобработки жидких и газообразных сред вгидродинамическом кавитационном поле, вчастности к устройствам для создания пузырьков газа и насыщения жидкости газом, 5и может быть использовано в химической,нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.Известен кавитационный аппарат, содержащий корпус, внутри которого расположен кавитатор, выполненный в видекрыльчатки, имеющей возможность вращения, и дополнительной крыльчатки, ось которой смещена относительно первойкрыльчатки. 15Недостатком известного аппарата является низкое насыщение жидкости газов.Известно устройство для аэрации сточных вод в низконапорном коллекторе, содержащее источник кислорода воздуха, 20выполненный в виде эжектора с раструбомвогнуто-выпуклой формы, расположеннымкоаксиально коллектору, суженный конецкоторого соединен с соплом эжектора, арасширяющийся конец направлен по ходу,25движения сточных вод, воздухозаборникэжектора снабжен поплавком-клапаном сребрами.Недостатком этого устройства являетсянизкая степень диспергирования и невозможность насыщения газом сточных вод всредне- и высоконапорных коллекторах.Цель изобретения - повышение степени диспергирования и насыщения жидкойсреды газом, 35Поставленная цель достигается тем, чтокавитационный аэратор содержит коллектор, кавитирующий элемент в виде расширяющегося по ходу движения потокапатрубка, расположенного коаксиально 40коллектору, соединенного с атмосферой иснабженного диспергирующей решеткой,расположенной на широком торце кавитирующего элемента, и съемными криволинейными элементами, размещенными на 45внешней поверхности кавитирующего элемента по эвольвенте, при этом криволинейные элементы выполненырасширяющимися пЬ ходу движения потока, а коллектор - в виде конфузора перед 50диффузором за кавитирующим элементом,Применение кавитационного аэраторапозволяет получить пузырьки газа размером 60-80 мкм и обеспечить насыщение, например, сточной воды воздухом в 55количестве до 5 ,От известного предлагаемый кавитационный аэратор отличается наличием диспергирующей решетки, расположенной нашироком торце кавитирующего элемента,съемных криволинейных элементов, размещенных на внешней поверхности кавитирующего элемента по эвольвенте ирасширяющихся по ходу движения потока,коллектора в виде конфузора перед диффузором за кавитирующим элементом, Криволинейные элементы, расположенные поэвольвенте, позволяют придать внешнейповерхности суперкавитационной каверныдополнительно вращательное движение,закрутка потока улучшает перемешивание,диспергирование и насыщение газом жид-кой среды.На фиг,1 представлен кавитационныйаэратор, разрез, общий вид; на фиг,2 - узелна фиг.1; на фиг,3 - криволинейный элемент, аксонометрия,Кавитационный аэратор содержит коллектор 1, выполненный в виде конфузора 2и диффузора 3, кавитатор 4 в виде неподвижного конусообразного рассекателя 5 сосъемными криволинейными элементами 6,расположенными по эвольвенте. Рассекатель 5 снабжен внутренней полостью 7, сообщающейся посредством патрубка 8 свнешним воздухозаборником(не показан) исуперкавитационной каверной через диспергирующую решетку 9.Кавитационный аэратор работает следующим образом,Жидкость под давлением поступает вколлектор 1 аэратора, конфузор 2, где резкоувеличивается скорость потока при обтекании кавитатора 4 в кольцевом сечении. Закавитатором за счет рассекателя 5 и криволинейных элементов 6, диспергирующей решетки 9, диффузора 3 образуетсясуперкавитационная каверна, в которойрезко снижается давление рабочей среды,за счет чего происходит всасывание газачерез полость 7 и патрубок 8. В кавернепроисходит всасывание газа через полость7 и патрубок 8. В каверне происходит мелкое диспергирование пузырьков подсасываемого газа и насыщение жидкой средыкислородом воздуха (аэрация),Предлагаемый кавитационный аэратор,как показали теоретические и экспериментальные исследования на модели, при использовании его в народном хозяйстве посравнению с известным позволяет повысить степень диспергирования и насыщения жидкой среды газом на 2-3 и, вконечном счете, решить проблему биологической очистки, например, сточных вод иохраны окружающей среды. Формула изобретения Кавитационный аэратор, содержащийколлектор, кавитирующий элемент в виде1724603 10 Фиг. Составитель, Н, КостенТехред М.Моргентал орректор Т. Мале эктор В. Пет Заказ 1146 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 расширяющегося по ходу движения потока патрубка, расположенного коаксиально коллектору и соединенного с атмосферой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени диспергирования и насыщения жидкой среды газом, он снабжен диспергирующей решеткой, расположенной на широком торце кавитирующего элемента, и съемными криволинейными элементами, размещенными на внешней поверхности кавитирующего элемента по эвольвенте, при этом криволинейные эле менты выполнены расширяющимися по ходу движения потока, а коллектор - в виде конфузора перед диффузором за кавитирующим элементом.