Способ аэрации жидкости

Сфез Ефвеюек Сфцнвлнстнеквна Фесаубаак(22) Заявлено 250474 (21) 2019571/23-26 (51)М КЛ с присоединением заявки ив(23)Приоритет С 02 Р 3./02 ГесуяарстаеаямЯ афветет СССР ав ямам азебретеяяЯ я фтарытаЯ.562(086.8) Дата опубликования описания 230 181 Н,ф. Мещеряков, Ю.В. Рябов, М.А. Подвигни и М,А. Гамилов(72) Авторы изобретения Государственный научно-исследовательский институт горно- химического сырья(54) СПОСОБ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ фф;5 3,л;ЛГ 1 фИзобретение относится к способам аэрации жидкостей, предпочтительно поверхностной аэрации.Наиболее близким по технической сущности является способ аэрации жидкости, заключающийся в подаче на ее поверхность под некоторым уг. лом струи той же жидкости круглой Формы Г 13Однако данный способ требует высоких энергетических затрат и недостаточно эффективен.Целью настоящего изобретения является повышение эффективностиспособа,Поставленная цель достигается тем, что аэрацию жидкости осуществляют путем подачи на ее поверхность под углом 20-750, предпочтительно 30-45 ф, с высоты 30-50 см под давлением 1-1,5 ати струи жидкости плоской Формы.При угле встречи струи с поверхностью 30-450 преобладающую роль играет энергетически более выгодная аэрация жидкости брызговой струей. Плоская Форма основной струи обеспечивает образование сплошной брызговой завесы. В предлагаемом способе подбирается такое соотношение между избыточным давлением аэрирующей жидкости и высотой расположения источника струи, которое обеспечивает еесплошность и плоскую Форму, чтоприводит к образованию развитой брызговой струи.Предлагаемый способ аэрации осуществляется по схеме, представленной 1 О на чертеже, где 1 - источник струис щелевым отверстием, 2 - основнаяструя, 3 - брызговая (вторичная)струя, а - зона аэрации основнойструей, б - зона аэрации брызговойструей, А - угол встречи струи с 15 поверхйость, Ь - высота расположенияисточника струи над поверхностью.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.Жидкость под избыточным давлением 20 подают в коллектор 1 с щелевым отверстием. На выходе из отверстияформируется плоская струя 2, падающаяна поверхность под углом с = 30-45Плоская струя при ударе образует 25 фронтальную брызговую струю 3, которая, смыкаясь с поверхностью жидкости, захватывает воздух и диспергирует его на пузырьки различногоразмера (зона,б). Дополнительно ЗО жидкость аэрируется факелом а пу798051 Таблица 1 Избыточное Расход Угол встречи,одавление, жидкости,ати л/мин оличество диспергируемого воздуха, л/мин Форма струи 45 3020 60 1,5 2,1 Круглая 2,5 0,7 3,5 4,5 2,5 45 11 30 20 12 9 4,1 75 10 3,0 60 10 1,6 60 15 Плоская 1,0 7510 45 17 20 13 30 18 75 10 1,5 45 18 2,1 30 20 20 16 60 15 Таблица 2 5 10 20 30 40 50 Высота расположенияисточника, см Количестводиспергируемоговоздуха,л/мин 4,0 5,5 8,0 12 20 12 зырьков, образованным за счет внедрения основной струи.Замеры поверхностной аэрациижидкости круглыми и плоскими струями,полученными при подаче жидкости вколлектор с круглым и щелевым отверстием одинакового сечения и подаваемыми под различным углом кповерхности, приведенные в табл. 1,показывают, что количество диспергированного воздуха (степень аэрации) существенно зависит от угла встречи струи с поверхностью. Максимальная степень аэрации как для круглых, так и для плоских струй достигается ,при углах 30-45 . При,больших эначеониях углов увеличивается глубинапроникновения основной струей и объем увеличенного ею воздуха, однако, уменьшается аэрация брызговой струей и общая степень аэрации падает. При углах, меньших 30, основная струя отражается от поверхности жидкости, не образуя сплошной брызговой струи, суммарная степень аэрацииснижается.Кроме того, форма струи является фактором, определяющим степень аэрации. Максимальная степень аэрации плоской струей при одинаковых условиях (изб. давление 1,5 ати, расход жидкости 2,1 л/мин, т.е. на 66 выше,чем круглой) . При этом аэрация плоской струей энергетически более выгодна. Даже увеличение избыточного давления и расхода жидкости вдвое(3,0 атн, 4,1 л/мин) не обеспечивает достижения той же степени аэрации круглой струей, что и плоской. При осуществлении предлагаемого способа важно подобрать высоту расположения источника струи над аэрируемой жидкостью такой, чтобы сформировавшаяся плоская струя не теряла своей оплошности вплоть до удаРа о поверхность жидкости. Оптимальной высотой при избыточном давлении 1,0-1,5 ати следует считать 40 см, Влияние высоты расположения источника плоской струи на количество дисперогируемого воздуха ( Ф = 30, давление 1,5 ати, расход жидкости 2,1 л/мин) приведено в табл. 2. При Ь ( 40 см, на энергию движенияструи, зависящую от ее скорости,отрицательно сказывается волнаторможения, распространяющаясяот места встречи с поверхностью всторону источника. Степеь аэрации20 падает. При Ь40 см, плоская струятеряет сплошность, степень аэрациистановится меньше. Предлагаемый способ обладает преи муществами в сравнении с известным.Подача струи под углом 30-45 и переход от круглого сечения к плоскомусечению струи способствует образованию сплошной брызговой завесы,которая увлекает в жидкость и диспергирует значительно большее количество воздуха, чем при паденииотдельных струй под прямым углом(по известному способу) . Это позволяет достичь более высокой степениаэрации при меньших энергетическихзатрат ах.,оо о 9--- ооо о ооо Составитель Т. Васильеваедактор В. Жиленко Техред М.рейвес Корректор Н. кая тйвшмраж 101 Врственного кообретений и оЖ, Раушск Заказ 9935/24В Подписноеитета СССРкрыт ийая наб., д. 4/5 ИПИ Госуда о делам иэ 5, Москва,3 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 Формула изобретенияСпособ аэрации жидкости путем подачи под острым углом на ее поверхность струи той же жидкости, .о т л ич а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения аффективности способа, используют струю жидкости плоской формы, угол подачи выбирают равным 20-75 , предпочтительно 30-455, высоту - 30-50 сМ и давление - 1-1,5 атн.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Очистка производственныхсточных вод в аэротенках, под.ред.Н.А. Карелина, М., Стройиздат,1973, с. 63 (прототип) .