CS195477B1 - Zařízení pro vhánění vzduchu nebo plynu do kapaliny - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro· vhánění vzduchu nebo plynu do kapaliny nejvýhodněji V malých nádržích řádově v jednotkách až desítkách a přináší výhody provozní jednoduchosti a spolehlivosti i výhody ekonomické v nižších pořizovacích í provozních nákladech.

Provzdušováni malých nádrží, např. v aktivačních v domovních čistírnách odpadních vod, se ve většině případu provádí pomocí malého dmychadla nebo kompresoru, což je provozně náročné, zejména pro potřeby uvedených malých čistíren, které mají pracovat i delší dobu bez kontroly a údržby. Také poměrná nákladnost kompresorů nebo dmychadel je tu nevýhodou, dále poměrně větší spotřeba elektrické energie, nutnost vybudování jímky nebo přístřešku, často i hluk.

Mechanické aerační prostředky nejsou pro velmi malé objemy vhodné a jsou proto v poslední době zkoušena čerpadla s přisáváním vzduchu apod. Tato zařízení jsou pro mechanicky znečištěné kapaliny, např. splašky, poměrně nespolehlivá. Různé rotační vrtule i se současným přiváděním vzduchu jsou málo účinné, nebot působí mělce pod hladinou, popřípadě mají nevýhodná ložiska pod hladinou kapaliny u dna. nádrže.

Problémy aerace nebo proplynění malých objemů kapalin, zejména mechanicky znečištěných, řeší vynález, jehož podstatou je, že zařízení obsahující alespoň jedno čerpací ústrojí s výtlačnou a rotační částí má rotační část čerpacího ústrojí upevněnou na duté rotační ose, která má propojení do ovzduší nebo p'lynného prostředí i do kapaliny. Propojení do kapaliny je výhodně excent2 rické, a to pak zvláště tangenciální. Účinnost vynálezu zvyšuje připojení alespoň jednoho mísícího ústrojí na dutou rotační osu.

Rotací excentrického tangenciálního propojení duté rotační osy do kapaliny vzniká relativní proudění kapaliny podél tohoto propojení a vyvozuje v něm podtlak, takže vzduch nebo plyn jím proudí z duté rotační osy do kapaliny. Propojení duté rotační osy, která může mít libovolný tvar, do kapaliny může být také centrícké a potom zde přisávání vzduchu nebo plynu způsobuje pouze proudění kapalíny vyvozené čerpacím ústrojím. Rotace propojení rotační osy do kapaliny účinně potlačuje případné zanesení průtočných cest v čerpacím ústrojí, zejména v jeho výtlačné částí a jsou-li tyto průtočné cesty úzké apod. Podle účelu zařízení, druhu kapaliny a jiných podmínek lze volit různá vzájemná pořadí na duté rotační ose rotační části čerpacího ústrojí, propojení do kapaliny, misicího ústroji, popřípadě jiného příslušenství.

Je také možné rotační část čerpacího ústrojí a propojení do kapaliny spojit v jedné konstrukci připevněné na dutou rotační osu, popřípadě i včetně mísícího ústrojí. Čerpací ústrojí ve vynálezu nepotřebuje nutně vždy sací část, poněvadž např. může být rotační část čerpacího ústrojí umístěna v samém ústí svislé trouby až i těsně nad ním - potřebuje však vždy výtlačnou část, poněvadž právě jedna z výhod vynálezu je přivedení proplyněné směsí hlouběji, nejlépe až ke dnu nádrže, přičemž vlastní rotační část je u hladiny, takže nepotřebuje nutně ložisko pod hladinou a může být uložena letmo nad hladinou kapaliny. Čerpací ústrojí může být vrtulové, křídlové, turbinové, odstředivé, popřípadě i jiné.. Mísící ústrojí přispívá k rozbíjení bublin na jemnější a zintenzivňuje turbulenci, což zvyšuje účinnost zařízení. Také rotační část čerpacího ústrojí, je-li umístěna pod propojením duté rotační osy do kapaliny, přispívá účinně k jemnému rozptýlení bublin. V zařízení podle vynálezu se dostane proplyněná směs hlouběji pod hladinu, kde je vyšší hydrostatický tlak, a prodlouží se dráha bubliny ke dnu a opět nahoru, což vše zvyšuje účinnost zařízení, tj .. především přestup plynu, kyslíku, do kapaliny. Na dutou rotační osu lze napojit, nejlépe v místě propojení do kapaliny, různě tvarovaná výplňová jádra nebo prostě dutou rotační osu rozšířit, abychom dosáhli potřebných režimů a rychlostí proudění kapaliny podpOru j ících účinné přisávání plynu nebo vzduchu a jeho míšení s kapalinou; v rozšířené části duté rotační osy lze např. provést propojení do kapaliny excentricky v tangenciálně orientovaných kapsách apod.

Příklad použití vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu, kde na obr. 1 je nárys pohledu zařízení a na obr. 2 půdorysný řez.

Na dnu je pomocí stojin 2_ uloženo svislé pevné potrubí 3_ sloužící především jako výtlačná část čerpacího ústrojí 7_. Na horním ukončení potrubí 3 jsou u loženy -nosné prvky 4, které nesou elektromotor 5» spolu s dutou rotační osou jí. Na duté rotační ose 6 je upevněna vrtulová rotační část Čerpacího ústrojí 7_ a mísící ústrojí 8_. Dutá rotační osa 6. je dole ukončena excentrickým tangenciálním propojením 10 do kapaliny v podobě dvou symetricky umístěných trubkových vývodů 2 segmentového tvaru. Jejích tangenciální ukončení má osový směr 12 opačný, než je směr 13 rotační dráhy ukončení propojení 1 0.

Na obr. 2 je znázorněn možný rozptyl nekonformního směru ± 5Ó° od směru 12 opačného, aby se uplatnila výhoda excentrického tangenciálního propojení 1 0. Směr 1 2 je skloněn směrem dolů o korigovaný úhel 1:5, nebot proudění 14 čerpané směsi má v pevném potrubí 3_ rychlost 1 m/sek a otočná rychlost ukončení propojení 10 je 5 m/sek.

Mísící ústrojí 8_ je tyčovité a napomáhá jemnějšímu rozptýlení bublin. Vzduch je nasáván do kapaliny z duté rotační osy 6 segmentovými trubkovými vývody 9_ v důsledku vzniklého podtlaku v tangenciálním ukončení propojení 1 0. Otvorem propojení 15 do plynného prostředí vniká vzduch do duté rotační osy 6., Rychlost rotace osy 6^ je 900 ot./min. Směs kapaliny a vzduchu je čerpána svislým pevným potrubím 3_ ke dnu 1 nádrže. Prodloužená dráha vzduchové bubliny ke dnu nádrže zvyšuje výhodně aerační účinnost zařízení při ekonomicky výhodném provozu a jednoduchosti zařízení, Dosud se vzduch ke dnu nádrže. dopravoval jen náročnějšími /provozně, investičně i energeticky/ kompresory nebo dmychadly, ejektory apod. Zařízení podle vynálezu tu tvoří včetně motoru konstrukční celek, který lze výhodně uložit na dno nádrže .

Zařízení podle vynálezu je nejvhodnější k aeraci nebo proplynění nebo k míšení malých objemů kapalin, např. pro domovní aktivační čistírny odpadních vod. Při použití více a větších zařízení podle vynálezu lze jimi však provzdušovat i objemy velké.

PŘEDMĚT

Claims (4)

1. Zařízení pro vhánění vzduchu nebo plynu do kapaliny obsahující alespoň jedno čerpací. ústrojí s výtlačnou a rotační částí, vyznačené tím, že. rotační část čerpacího ústrojí /7/ je upevněna na duté rotační ose /6/, která má nejméně jedno propojení /15/ do ovzduší nebo plynného prostředí a alespoň jedno propojení /10/ do kapaliny.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím,

VYNÁLEZU že propojení /10/ do kapaliny duté rotační osy /6/ je excentrické.

3. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že propojení /10/ do kapaliny duté rotační osy /6/ je tangenciální.

4. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že na dutou rotační osu /6/ je upevněno nejméně jedno mísící ústrojí /8/.

1 list výkresů

Sevproprafia. n. p.. závod 7. Moet