Поверхностный аэратор

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р)659532 союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30,04.79 арствеииыи иоииСССРлам изобретеиии открытийГаниев, П, А. Малышев и Ю, Г, Чистяк Институт механики Академии наук УСС(54) ПОВЕРХНОСТНЫИ ТО Изобретение относится к технике аэрации поверхностных слоев жидкости, в частности к вибрационным устройствам для аэрации, и может быть использовано для насыщения сточных вод кислородом воздуха при их биологической очистке.Известен вибрационный аэратор, содержащий вибропривод направленного действия и воздухоподающую трубу, соединенную сверху с источником сжатого воздуха, а снизу - с щелевидными соплами, которые снабжены эластичными клапанами 11.Недостатки такого аэратора состоят в малой эффективности аэрации и сложности конструкции.Известен также аэратор, включающий рабочий орган, выполненный в виде двух решеток с эластичными клапанами, с системой подвода воздуха в виде полых штоков, подсоединенных к вибратору продольных колебаний 2.Недостатки данного аэратора заключаются в невозможности использования его для эффективной аэрации поверхностных слоев обрабатываемой жидкости и сложности конструкции.Цель изобретентивности аэрацижидкости с однконструкции. ия - повышение эффски поверхностных слоев овременным упрощением3 Поставленная цель достигается тем, что рабочий орган аэратора выполнен в виде полого конуса с установленным в вершине его цилиндрическим патрубком, выходное отверстие которого размещено над зеркалом жидкости.На чертеже изображен предлагаемый вибрационный аэратор, продольный разрез.Аэратор содержит полый конус 1 с установленным в его вершине патрубком 2, например цилиндрическим. Конус 1 жестко связан с вибратором 3 продольных колебаний. Выходное отверстие патрубка 2 размещено над зеркалом жидкости.Работает аэратор следующим образом.При включении вибратора 3 конус 1 с патрубком 2 совершает возвратно-поступательные движения в осевом направлении, вызывая перемещение жидкости вверх через полость конуса 1 и патрубка 2 и истечение ее в виде свободной струи. При движении струи жидкость насыщается газом.Механизм возникновения однонаправленного движения жидкости при периодических колебаниях полого конуса объясняется неравномерным за период колебаний действием вибрации. Так, при движении конуса вниз в первый полупериод колебания масса жидкости, охватываемая стенками цилиндрического патрубка, подвергаетсясжатию и ввиду свойства несжимаемостинаходит выход в сторону меньшего давления, т. е. через горловину вверх. При движении конуса вверх во второй полупериодколебания жидкость подвергается растяжению и поэтому стремится тоже вверх вследза конусом, Тем самым создается клапанноедействие полого конуса и однонаправленное перемещение жидкости в виде свободной струи. 10Процесс возбуждения струи сопровождается интенсивным захватом газа из атмосферы и подачей его в жидкость в видедиспергированных пузырьков. Контактирование последних с жидкостью интенсифицирует процесс газон асыщения.Таким образом массообмен слагаетсяздесь из двух основных составляющих -движения струи жидкости в атмосфере газа и движения пузырьков газа в слое жидкости,Для предложенного поверхностного аэратора характерно длительное удержание пузырьков воздуха (1 - 2 мин), тонкое их диспергирование (диаметр пузырьков 0,5 - 251 мм) и, что весьма важно, резонансный характер явления (частота вибраций 36 Гц),Изменение частоты на несколько герц всторону увеличения или уменьшения приводит к значительному снижению интенсив- З 0ности процесса. По имеющимся данным основную роль здесь играет совпадение частоты вынужденных колебаний конуса с частотой собственных колебаний массы жидкости, подвергаемой вибрационным воздействиям, т. е. охватываемой стенками конуса. Предложенное техническое решение в сравнении с известным является предельно простым в изготовлении, не имеет регулирующих механических клапанных систем и, следовательно, имеет высокую эксплуатационную надежность, ремонтопригодность, длительный срок службы.Обладая незначительным гидравлическим сопротивлением, аэратор требует малых энергозатрат при эксплуатации. Существенное снижение энергозатрат объясняется резонансным характером процесса, реализуемого предложенным устройством.Конструкция поверхностного аэратора отличается простотой и может служить эффективным средством аэрации поверхностных слоев жидкости.Формула изобретенияПоверхностный аэратор, содержащий рабочий орган и вибратор продольных колебаний, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности аэрации поверхностных слоев жидкости с одновременным упрощением конструкции, рабочий орган выполнен в виде полого конуса с установленным в вершине его цилиндрическим патрубком, выходное отверстие которого размещено над зеркалом жидкости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР360104, кл, В ОЗР 1/14, 1972,2. Авторское свидетельство СССР487676, кл. В ОЗР 1/14, 1975.659532 Составитель П. Малышев Корректор Е, Осипова Техред А, Камышникова Редактор Т. Кузьмина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 688/12 Изд.309 Тираж 1034 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5