CS258741B1

CS258741B1 - aerator

Info

Publication number: CS258741B1
Application number: CS868508A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Zajdlik
Original assignee: Miroslav Zajdlik
Priority date: 1986-11-22
Filing date: 1986-11-22
Publication date: 1988-09-16
Also published as: CS850886A1

Abstract

Aerátor je vhodný najmá na prevzdušňovanie vody mikrobublinami vzduchu, alebo iného plynu obsahujúceho kyslík, pozostávajúceho z prevzdušňovacej komory ukončenej výtokovým konfúzorom a výtokovým usmerňovačom. Prevzdušňovacia komora je rozdělená súose umiestneným vtokovým usmerňovačom a připadne a) deliacou stěnou. V smere kolmom na směr prúdenia vody sú v prevzdušňovacej komoře připadne po oboch stranách deliace) steny otočné uložené dierované rúry. Po obvode dierovaných rúr sú v radiálnych smeroch rozmiestnené lopatky, Aerátor je konštrukčné velmi jednoduchý. Pohyblivé sú len otočné uložené dierované rúry, ktoré sa otáčajú len účinkom samotného prúdenia vody bez ďalšej prúdovej mechanickej energie. Aerátor nevyžaduje váčší přetlak privádzaného vzduchu ani vysokú rýchlosť privádzanej vody a vykazuje vysokú funkčnú spolehlivost pri nízkých výrobných a prevádzkových nákladoch.The aerator is suitable primarily for aerating water with microbubbles of air or other oxygen-containing gas, consisting of an aeration chamber terminated by an outlet baffle and an outlet deflector. The aeration chamber is divided by a coaxially located inlet deflector and (or) a dividing wall. In the direction perpendicular to the direction of water flow, perforated pipes are rotatably mounted in the aeration chamber (or) on both sides of the dividing wall. Blades are arranged radially around the perimeter of the perforated pipes. The aerator is very simple in design. Only the rotatably mounted perforated pipes are movable, which rotate only under the effect of the water flow itself without additional mechanical energy. The aerator does not require a large overpressure of the supplied air or a high speed of the supplied water and exhibits high functional reliability at low production and operating costs.

Description

Aerátor je vhodný najmá na prevzdušňovanie vody mikrobublinami vzduchu, alebo iného plynu obsahujúceho kyslík, pozostávajúceho z prevzdušňovacej komory ukončenej výtokovým konfúzorom a výtokovým usmerňovačom. Prevzdušňovacia komora je rozdělená súose umiestneným vtokovým usmerňovačom a připadne a) deliacou stěnou. V smere kolmom na směr prúdenia vody sú v prevzdušňovacej komoře připadne po oboch stranách deliace) steny otočné uložené dierované rúry. Po obvode dierovaných rúr sú v radiálnych smeroch rozmiestnené lopatky, Aerátor je konštrukčné velmi jednoduchý. Pohyblivé sú len otočné uložené dierované rúry, ktoré sa otáčajú len účinkom samotného prúdenia vody bez ďalšej prúdovej mechanickej energie. Aerátor nevyžaduje váčší přetlak privádzaného vzduchu ani vysokú rýchlosť privádzanej vody a vykazuje vysokú funkčnú spolehlivost pri nízkých výrobných a prevádzkových nákladoch.The aerator is particularly suitable for aerating water with microbubbles of air or other oxygen-containing gas, consisting of an aeration chamber terminated by an outlet confuser and an outlet rectifier. The aeration chamber is divided by a coaxially positioned inflow baffle and optionally a) by a partition wall. In the direction perpendicular to the direction of water flow, perforated tubes are rotatably mounted in the aeration chamber on both sides of the separating wall. There are blades in radial directions around the perimeter of the perforated tubes. The aerator is structurally simple. Only the rotatably mounted perforated tubes are movable, which only rotate under the effect of the flow of water itself without additional jet mechanical energy. The aerator does not require a higher supply air overpressure nor a high supply water speed and exhibits high functional reliability at low production and operating costs.

Vynález sa. týká aerátora vhodného najma na prevzdušňovanie vody mikrobublinami vzduchu, alebo iného plynu obsahujúceho kyslík v technologických zariadeniach na čistenie a úpravu vody.The invention is. relates to an aerator suitable in particular for aerating water with microbubbles of air or other oxygen-containing gas in process water purification and treatment equipment.

Obohacovanie vody vzdušným kyslíkom jo doležitým procesom ;v technologii čistenia i úpravy vody: Zvlášťny význam majú nové typy aeračných zariadení, ktorými sa dosiahne čo najvyššie nasýtenie vody kyslíkom pri malej spotrebe energie. V praxi sa používajú rožne systémy prevzdušňovania vody. Najčastejšie sá používajú mechanické aerátory, například Kessenerove aeračné válce s radiálně rozmiestnenými lopatkami, ktoré pri otáčaní okolo horizontálnej osi prevzdušňujú hladinu vody rozstrekovaním vodných kvapiek do vzduchu a uvádzajú súčasne aj do pohybu časť vody v aeračnej nádrži. Iné typy mechanických aerátorov majú vertikálně prěvzdušňovacie rotory, ktoré prevzdušňujú povrchovú vrstvu vody v nádrži, připadne po vhodnej úpravě aj priestory nad dnom aeračnej nádrže. Nevýhodou týchto zariadení je ich zložitosť, vysoké investičně i prevádzkové náklady a hlavně značná poruchovost a často aj nízká účinnost a vysoká spotřeba energie. Podobné nevýhody majú aj systémy pneumatickej aerácie, pri ktorých třeba stlačený vzduch poměrně vysokým pretlakom kompresormi vháňat do prevzdušňovacích trysiek, ktoré sú rozmiestnené pod hladinou vody v aeračnej nádrži. Používajú sa aj rožne systémy hydropneumatickej aerácie na principe prevzdušňovacích injektorov, v ktorých sa účinkom prúdenia vody a vzduchu vytvoří zmes vzduchových bublin vo vodě. Aj váčšina z týchto zariadení vyžaduje poměrně vysokú spotřebu energie na dosiahnutie dobrého presýtenia vody vzdušným kyslíkom. Hlavnou nevýhodou váčšiny prúdových aerátorov je vytváranie poměrně velkých bublin vzduchu, z ktorých je přestup kyslika do vody podstatné menší ako v aerátoroch so vzduchovými mikrobublinami. Podstatné účinnějším typom je aerátor. v ktorom sa prúd vody rozdělí prevzdušňovacou rúrou do dvoch prúdov, prevzdnšňovaných vzduchom prňdiacim cez otvory prevzdušňovacej rúry, V zúženej časti výtokovej komory tieto prúdy sa navzájom zrazia a intenzívně sa premiešajú.Water enrichment with air oxygen is an important process, in water purification and treatment technology: Of particular importance are the new types of aeration equipment, which achieve the highest oxygen saturation of water with low energy consumption. In practice, various water aeration systems are used. They most often use mechanical aerators, such as Kessener aeration cylinders with radially spaced blades, which, when rotated about a horizontal axis, aerate the water level by spraying water droplets into the air while moving part of the water in the aeration tank. Other types of mechanical aerators have vertically aerated rotors, which aerate the surface layer of water in the tank, and after suitable treatment, also the spaces above the bottom of the aeration tank. The disadvantage of these devices is their complexity, high investment and operating costs and, above all, considerable failure rate and often also low efficiency and high energy consumption. Pneumatic aeration systems also have similar disadvantages, in which compressed air, for example, is forced through compressors through relatively high pressures into aeration nozzles, which are located below the water level in the aeration tank. Various hydropneumatic aeration systems based on the principle of aeration injectors are also used, in which a mixture of air bubbles in the water is formed by the effect of water and air flow. Also, most of these devices require relatively high energy consumption to achieve good water saturation with air oxygen. The major disadvantage of most jet aerators is the formation of relatively large air bubbles, of which oxygen transfer to water is substantially less than in aerators with air microbubbles. The more efficient type is the aerator. in which the stream of water is divided by the aeration tube into two streams, aerated through the air passing through the aeration tube openings. In the narrowed portion of the outlet chamber, these streams collide with each other and mix intensively.

Ešte dokonalejšie rozmiešanie a vytvorenie zmesi mikrobublín vzduchu vo vodě umožní aerátor, pozostávajúci z prevzdušňovacej komory podlá vynálezu.The aerator consisting of the aeration chamber according to the invention will allow for even better mixing and forming the air-microbubble mixture in water.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že prevzdušňovacia komora je rozdělená súose umiestneným vtokovým usměrňovačem a připadne aj deliacou stěnou. V smere kolmom na směr prúdenia vody sú v prevzdušňovacej komoře, připadne po oboch stranách deliacej steny otočné uložené dierované rúry s připojeným zavzdušňovacím potrubím. Po obvode dierovaných rúr sú v radiálnych smeroch rozmiestnené lopatky.The principle of the invention consists in that the aeration chamber is divided by a coaxially located inlet rectifier and possibly also by a partition wall. In the direction perpendicular to the direction of flow of the water, perforated tubes are connected in the aeration chamber or on both sides of the dividing wall with a connected aeration pipe. The blades are distributed in radial directions along the circumference of the perforated tubes.

Otočným uložením dierovaných rúr v smere kolmom na směr prúdenia vody sa docieli intenzívně premiešanie privádzaného vzduchu do vody. Po vzájomnom zrazení prúdov vody a vzduchu vo výtokovom konfňzore a vo výtokovom usměrňovači sa vytvoří dokonale rozptýlená zmes mikrobublín vzduchu vo vodě. Týmto účinkom sa výrazné zvýši přestup kyslika do vody pri nižšej spotrebe energie v porovnaní s aerátormi, ktoré vytvárajú zmes vačších bublin vo vodě.By swiveling the perforated tubes in a direction perpendicular to the water flow direction, the intake air is intensively mixed into the water. After the water and air streams collide with each other in the outlet confeder and the outlet baffle, a perfectly dispersed mixture of air-microbubbles in the water is formed. This effect significantly increases the oxygen to water transfer at a lower energy consumption compared to the aerators that produce a mixture of larger bubbles in the water.

Aerátor podlá vynálezu je konstrukčně velmi jednoduchý, jeho pohyblivými časťami sú len otočné uložené dierované rúry. Dierované rúry sa otáčajú len účinkom samotného prúdenia vody — bez ďalšej prídavnej mechanickej energie. Aerátor nevyžaduje váčší přetlak privádzaného vzduchu, ani vysokú rýchlosť, privádzanej vody. Hlavnou jeho· výhodou je funkčná spolahlivosť a vysoká účinnost prevzdušňovania vody a tiež nízké výrobně a prevádzkové náklady.The aerator according to the invention is structurally very simple, its movable parts being only rotatable perforated tubes. The perforated pipes only rotate under the effect of the water flow itself - without additional mechanical energy. The aerator does not require a higher supply air overpressure nor a high supply water speed. Its main advantage is its functional reliability and high efficiency of water aeration as well as low production and operating costs.

Aerátor podlá vynálezu ilustruje, ale neobinedzuje příklad znázorněný na pripojenom výkrese, kde na obr. 1 je schématicky znázorněný zvislý pozdlžny rez A—A a na obr. 2 horizontálny rez Β—B.The aerator of the present invention illustrates, but does not limit the example shown in the accompanying drawing, wherein FIG. 1 is a schematic vertical longitudinal section A-A, and FIG. 2 horizontal section Β — B.

Prevzdušňovacia komora 1 je rozdělená súose umiestneným vtokovým usměrňovačem 11 a deliacou stěnou 12. V smere kolmom na směr prúdenia vody sú v prevzdušňovacej komoře 1 otočné uložené dierované rúry 4. V dolnej časti sú dierované rúry 4 uzatvorené ložiskovými čapmi 9, ktoré sú uložené otočné v ložiskových krytoch 10. V hornej časti sú na dierované rúry 4 súose napojené rúrové čapy 6, ktoré sú otočné uložené v ložiskových puzdrach 7, na ktoré je připojené zavzdušňovacie potrubieThe aeration chamber 1 is divided by a coaxially positioned inlet baffle 11 and a partition wall 12. In the direction perpendicular to the direction of water flow, the perforated tubes 4 are rotatably mounted in the aeration chamber 1. In the lower part the perforated tubes 4 are closed by bearing pins 9 which are rotatable. In the upper part, tubular pins 6 are coaxially connected to the perforated tubes 4, which are rotatably mounted in bearing bushes 7 to which the aeration pipe is connected.

8. Po obvode dierovaných rúr 4 sú rozmiestnené v radiálnych smeroch lopatky 5.8. The blades 5 are arranged in the radial directions along the circumference of the perforated tubes 4.

Voda, ktorú třeba prevzdušniť, prúdi cez prevzdušňovaclu komoru 1 v smere jej pozdížnej osi a obtékáním vtokového usměrňovače 11 sa prúd vody rozdělí do dvoch prúdov. Tieto dva prúdy vody vedla bočných stien prevzdušňovacej komory 1 posobia dynamickým účinkom na lopatky 8, ktoré sú rozmiestnené radiálně po obvode dierovaných rúr 4. Účinkom prúdenia vody sa dierované rúry 4 otáčajú okolo svojich osí poměrně vysokými otáčkami. Do dierovaných rúr 4 sa privádza vzduch zavzdušňovacím potrubím 8 cez rúrové čapy S, ktoré sú uložené otočné v ložiskových puzdrach 7. Cez otvory dierovaných rúr 4 sa privádza vzduch do priestoru za vtokový usměrňovač 11 v prevzdušňovacej komoře 1. Otáčaním dierovaných rúr 4 sa docieli velmi intenzívně premiešanie privádzaného vzduchu do vody. Premiešania vzduchu vo vodě sa ešte výraznejšie zvýši po vzájomnom zrazení prúdov vody a vzduchu vo výtokovom konfúzore 2 a vo výtokovom usměrňovači 3. Vytvoří sa velmi dokonale rozptýlená zmes mi258741 krobublín vzduchu vo vodě. Týmto účinkom sa výrazné zvýši přestup kyslíka do vody.The water to be aerated flows through the aeration chamber 1 in the direction of its longitudinal axis and by flowing the inflow baffle 11 the water stream is divided into two streams. These two streams of water along the side walls of the aeration chamber 1 impart a dynamic effect to the vanes 8, which are distributed radially around the periphery of the perforated tubes 4. Due to the water flow, the perforated tubes 4 rotate about their axes at relatively high speeds. Air is supplied to the perforated tubes 4 through the air duct 8 through the pipe pins S, which are rotatable in the bearing bushes 7. Through the openings of the perforated tubes 4, air is introduced into the space behind the inlet baffle 11 in the aeration chamber 1. By rotating the perforated tubes 4 vigorously mixing the supply air into the water. The mixing of air in water increases even more significantly after the water and air streams collide with each other in the outlet confuser 2 and the outlet baffle 3. A very perfectly dispersed mixture of mi258741 air-to-air air bubbles is formed. This effect greatly increases the oxygen transfer to water.

Aerátor podía vynálezu sa móže umiestniť v potrubí, alebo v nádrži pod. hladinou vody, připadne aj nad vodnou hladinou.The aerator according to the invention can be placed in a pipeline or in a tank below. water level, if any, above the water level.

Claims

SUBJECT

An aerator suitable, in particular, for aerating water with microbubbles of air or other oxygen-containing gas, consisting of an aeration chamber terminated by an outlet confuser and an outlet baffle, characterized in that the aeration chamber (1) is divided coaxially by an inlet baffle (11) and optionally. wall (12) and in the direction perpendicular to the direction of water flow in the aeration chamber (1), or on both sides of the dividing wall (12), perforated tubes (4) are rotatably mounted with an associated ventilation pipe (8), ) the vanes (5) are arranged in radial directions.

1 sheet of drawings