Устройство для аэрирования водоемов

)5 С 02 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ СВИД ЕЛЬСТВ(21 (22 (46 (71 ески взаимоснязанн ементо как переладной колодец, в которомс воэможностью нращения установленротор с радиальными лопастями, сонмеценный с насосной стацией речнойводы. Станция оборудована водозаборным оголовком, приемным резервуароми осевыми насосами. Напорная линиянасосов введена в приямок гашения напора, Вал ротора через установленныепоследовательно автоматическую муфтусцепления и повысительный редукторприсоединен к генератору тока. Радиальнье лопасти ротора криволинейного профиля с перфорированной ныпу:ой частью направлены противоположно потоку жидкости. Круглая в планецилидрическая шахта, центральнуючасть которой занимает перепадной(53) (56) промь ник и мохин (54) ДОЕМ (57) ства ст и тся к устрой- экологическоных и искусь изобретения кой эффективобеспечения сия в природ одоемах. Цел р ве ых вышение технологиче олодец, а б е помещения чет у тного чения поверхнос ности эа газожидк при одноколичества онтак овани аторная с егуки сл време вводи ф тевнл,аэанная цельнем таких тех о ода льэ ае ис о ческих и сположенных в клима х 1,ф Жс длительным период Цель изобретения нологической эффект увеличения поверхноостава овыш т осты за сч тгазо ого контакта и временном ре вводимогоодн ств улировании колиислорода.На фиг.1 изодля.аэрированияиг.2 - разрез Аиг, 3 - разрез а о устройстов, план; о водое одо а на нн концен 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР 4471169/31-2605.08.88О.07.90, Бюл. Мф 25Всесоюзный заочный инженерноительный институтБ.И.Репин 7 М.В.Королева М.Мирончик628.356 (088.8)Канализация населенных ме шленных предприятий. Справочроектиронщика./Иод ред. В.И.Саа. М.: Стоойизат, 1981, с.51. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЭРИРОВЛНИЯ ВООВИзобретение относ Изобретение относится к систем обеспечения экологического раннон сия в природных и искусственных в доемах, в частности путем регулир вания их кислородного режима, мо жет использоваться в тех случаях, когда расход очищенных сточных во относительно расхода воды в прото ном водоеме или объеме непроточно невелик, а также в водоема огенным понижением средней ации растворенного кислоро конье. сегментные в плазанимают насосная и геанции, обеспечивает эфпановку. 3 з.п. ф-лы, 1576499напора.Перепадной колодец снабжен генераторной станцией 30, внутри которой вал ротора через установленные последовательно автоматическую муфту 31 сцепления и повысительный редуктор 32 присоединен к генератору 33 токаУстройство может быть выполнено в виде круглой в,плане цилиндрической шахты 34, центральную часть 35которой занимает перепадной колодец, отделенный плоскими боковыми стенка ми от смежных сегментных в плане помещений 36 и 37, в которых размещены насосная и генераторная станции.Устройство работает следующим образом.Очищенная сточная вода по трубопроводу 6 очищенной сточной воды поступает в перепадной колодец 1, стекает по водосливу 4 практического профиля, попадая в воцобойное углубление 5, где в результате гидравлического прыжка происходит высвобож 354050 Устройство для аэрирования водоемов содержит перепадной колодец 1 с плоскими боковыми стенками 2 и 3, снабженный водосливом 4 практического5 профипя с водобойным углублением 5 и трубопроводами 6 и 7 очищенной сточной воды и выпуска. В перепадном колодце установлен ротор 8 с горизонтальным валом 9 с воэможностью 10 вращения в опорных подшипниках 10 и 11, закрепленных в плоских боковых стенках. Ротор оборудован торцовыми дисками 12 с радиальными лопастями 13, соприкасающимися с потоком жидкости, стекающей по водосливу практического профиля. При этом радиальные лопасти ротора выполнены криволинейного профиля с выпуклой частью 14, направленной противоположно потоку жидкости, стекающей по водосливу практического профиля, и снабжены перфорацией 15.Перепадной колодец совмещен с насосной станцией 16 рецикла речной воды, оборудованной водозаборным оголовком 17, самотечными трубопрово " дами 18 и 19, приемным резервуаром 20, по меньшей мере двумя насосами 21 и 22, например осевого типа, с электродвигателями 23 и 24 напорные трубопроводы 25, 26 которых введены в напорную линию 27, присоединенную к нижней части 28 принмка 29 гашения дение избыточной энергии и насыщение воды кислородом. Насыщенная кислородом очищенная сточная жидкость по трубопроводу 7 выпуска, например руслового типа, поступает в водоем, что способствует поддержанию в нем кислородного режима на оптимальном уровне.В процессе истечения через водо- слив 4 практического профиля поток сточной воды оказывает давление на радиальные лопасти 13 ротора 8, прикрепленные к его горизонтальному валу 9, благодаря чему ротор постоянно вращается в опорных подшипниках 10 и 11, закрепленных в плоских боковых стенках 2 и 3 перепадного колодца.В результате этого происходит раздробление компактного потока стекающей сточной жидкости и ее интенсивное разбрызгивание на мелкие струйки, что интенсифицирует процесс массопередачи кислорода в жидкость за счет увеличения поверхности газожидкостного контакта. Помимо этого, вследствие утилизации значительной части кинетической энергии падающей струи ее негативное динамическое воздействие на нижнюю часть перепад- ного колодца 1, определяющее в конечном итоге долговечность всего сооружения, сводится к минимуму.В тех случаях, когда по сезонным условиям количество кислорода, вводимое в водоем потоком очищенной сточной воды, оказывается йедостаточным, производят Включение одного, а если потребуется, то и двух осевых насосов 21, 22 станции 16 рецикла речной воды. Речная вода через водозаборный оголовок 17 и самотечные трубопроводы 18 и 19 поступает в приемный резервуар 20 насосной станции 16 рецикла речной воды, откуда насосами 21 и 22 по напорным трубопроводам 25 и 26 и напорной линии 27 ее подают в нижнюю часть 28 приямка 29 гашения напора, расположенного в месте присоединения трубопровода 6 очищенной сточной воды к перепадному колодцу 1, В результате этого происходит слияние потоков речной и очищенной сточной воды и суммарный поток жидкости сначала соприкасается с радиальными лопастями 13 ротора 8, а затем переходит в состояние гидравлического прыжка в водобойном углублении 5, что обеспечивает уве 576499личение количества растворенногокислорода, поступающего в водоем. За счет предварительного разбавления в перепадном колодце 1 сточной жидкости водой водоема обеспечивается более равномерное распределение в водоеме нагрузки по остаточным загрязнениям, что улучшает его экологическое состояние.Вращение горизонтального вала 9 ротора 8 через установленные последовательно автоматическую муфту 31 сцепления и повысительный редуктор 32 передается генератору 33 электрического тока. Вырабатываемый генератором 33 ток используется в системе питания осевых насосов 21 и 22. Насосной станции 16 рецикла речной воды, а когда насосы отключены - расходуется на нужды комплекса очистки сточных вод. Использование муфты31 сцепления позволяет автоматически отключать повысительный редуктор 32 и генератор 33 от вращающегося ротора 8 при аварии трансмиссии, а также в период профилактики и ремонта. Применение редуктора 32 обеспечивает повышение исходного числа оборотов на валу 9 ротора 8 от 60 - 100 до 1000-1500 об/миг на валугенератора 33 при соответствующем изменении крутящего момента, что соответствует оптимальному режиму генератора по выходу тока.При вращении радиальных лопастей 13 ротора 8, выполненных криволинейного профиля с перфорацией 15 выпуклой части 14, направленной противоположно потоку жидкости и ограниченной с боков торцовыми дисками 12, происходит циклическое заполнение атмосферным воздухом замкнутых ковшевых полостей и введение его в контакт с жидкостью. При попадании очередной радиальной лопасти в зону действия потока жидкости захваченный воздух стремится вырваться наружу через перфорацию выпуклой части и, попадая под противоточный удар струи, дробится на мельчайшие пузырьки, что ускоряет массообменный процесс растворения кислорода. Так как воздух в первую очередь выходит через центральную выпуклую часть лопасти, целесообразно для эффективной работы устройства, чтобы каж - дая из лопастей в горизонтальном положении соприкасалась с потоком жидкости половиной своей длины. пгвыходе из соприкосновения с потокомжидкости лопасть захватывает опредепенную часть жидкости и отбрасываетее к противоположной от водослива 4стенке, усиливая эффект аэрации засчет дополнительного разбрызгиванияжидкости и ослабляя негативное динамическое воздействие жидкости наводобойное углубление 5.Целесообразной формой предлагаемого устройства является цилиндрическая шахта 34, центральную часть 5 35 которой занимает перепадной колодец 1, а в боковых смежных сегментных в плане помещениях 36 и 37 размещены насосная станция 16 рецикларечной воды и генераторная станция 20 30. Подобная компановка эффективнапо следующим причинам: миниггальныйрасход строительных материалов, например железобетона, сокращение протяженности взаимных технологических25 связей между отдельньгми элементамиустройства (трансыггссий, электри - ческих линий) и удобство обслуживания; возможность применения прогрессивных методов производства строительньм работ.Таким образом, предлагаемое устройство за счет увеличения поверхности газожидкостного контакта приодгговременном регулировании количества вводимого кислорода позволяетинтенсифицировать процесс массопередачи кислорода в жидкость, улучшаетэкологическое состояние водоема,рационально использует электроэнергию, увеличивает долговечность сооружения и сокращает расход строительных материалов и протяженностьвзаимных технологических связей, 45 что обеспечивает снижение приведенных затрат на 307 при соответственном уменьшении энергозатрат на 50557 и капитальных затрат на 15-202.Формула изобретения501, Устройство для аэрированияводоемов, включающее трубопровод очи.щенной сточной воды, перепадной колодец с плоскими боковыми стенками, водосливом практического профиля, приямком гашения напора, водобойньгм углублением и трубопроводом выпуска, напвимер, руслового типа, о т л и 1516499ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения технологической эффективности за счет увеличения поверхностигазожидкостного контакта при одновременном регулировании количества вводимого кислорода, оно снабжено ротором с горизонтальным валом, радиальными лопастями и торцовыми дисками, установленным в перепадном коС лодце с воэможностью вращения в опорных подшипниках, эакрепленьых в плоских боковых его стенках, устройство также снабжено сообщенной с перепадным колодцем насосной станцией рецикла речной воды, оборудованной водозаборным оголовком, расположенным выше устройства по течению воды в водоеме, самотечными трубопроводами, приемным резервуаром, по меньшей мере двумя насосами, например осевого типа, напорная линия которых присоединена к нижней части приямка гашения напора колодца. 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что перепадной колодец снабжен генераторной 5станцией с генератором тока повыУсительным редуктором и автоматической муфтой сцепления, соединенной с валом ротора.3. Устройство по и.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что радиальные лопасти ротора выполнены криволинейными с выпуклой перфориро-ванной частью, направленной противоположно потоку жидкости, стекающей по водосливу.4. Устройство по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оноснабжено цилиндрической шахтой, вцентральнои части которой располо жен перепадной колодец с плоскимибоковыми стенками, а в смежных сегментных в плане отсеках размещенынасосная станция рецикла воды и генераторная станция,ри ГКНТ кая иэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 1827ВНИИПИ Госуда Тираж 78 бтвенного комитета по иэо 113035, Москва, Ж, Р Под етени