CZ10103U1 - Zařízení k provzdušňování a míchání kapalin - Google Patents

Description

Zařízení k provzdušování a míchání kapalin

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení určených k současnému provzdušování a míchání kapalin v úpravnách vody, v čistírnách odpadních vod, ve vodních tocích a nádržích a v průmyslových technologických procesech.

Dosavadní stav techniky

Dosud se k provzdušování a míchání kapalin nej častěji používá vhánění stlačeného vzduchu do kapaliny, nebo čeření hladiny kapaliny mechanickými aerátory se svislou nebo vodorovnou osou otáčení. U těchto zařízení není výkon dodaný pohonným elektromotorem plně využit k požado10 vánému účelu, což zvyšuje energetickou náročnost daného procesu.

Podstata technického řešení

Uvedený nedostatek je odstraněn provzdušovacím vrtulovým čerpadlem, jehož podstata spočívá v tom, že oběžné kolo je uchyceno k dolní části svislého dutého hřídele, který je ve své horní části opatřen otvory pro vstup vzduchu krytými ochrannou odnímatelnou mřížkou. Oběžné kolo je umístěno ve svislé části trubkového difusoru. V odtokové hraně lopatek je dutý prostor propojený s vnitřním prostorem dutého hřídele, a krytý odnímatelnou děrovanou mřížkou, která při funkci zařízení rozptyluje přiváděný vzduch nebo jiný plyn ve formě bublin do kapaliny. Tloušťka lopatek se tangenciálně směrem k odtokové hraně zvětšuje, což umožňuje umístění dutého prostoru k odtokové hraně lopatek pri zachování jejich výrobně vhodného tvaru. Oběžné kolo může být vybaveno např. dvěma, třemi nebo čtyřmi lopatkami, jejichž sklon může být měněn. Provzdušovací vrtulové čerpadlo vyvozuje při své funkci proudění kapaliny v trubkovém difusoru. Směr proudění lze zvolit podle nároků jednotlivých aplikací zařízení. U zařízení s prouděním kapaliny svisle vzhůru může být na dutém hřídeli v úrovni hladiny kapaliny uchyceno osově symetrické odrazné rotační těleso. Toto těleso se při funkci zařízení otáčí stejnou rychlostí jako oběžné kolo a působí na hladině kapaliny intenzivní radiálně cirkulační proudění podporující přestup kyslíku hladinou kapaliny. Trubkový difusor může být ve své dolní části zahnut do vodorovného směru. To umožňuje použití zařízení v nádržích s prouděním převážně vodorovným, např. v oxidačních příkopech a v oběhových aktivačních nádržích. Pod svislým trubkovým difusorem je uloženo osově symetrické usměrňovači těleso, jehož účelem je měnit proudění kapaliny ze směru vodorovného radiálního do směru svislého s minimálními hydraulickými ztrátami. Přes otvoiy pro vstup vzduchu v horní části dutého hřídele může být přiváděn též jiný plyn, např. kyslík. Plyn bude přiváděn přes utěsněnou komoru, to je prostorovou konstrukci utěsněnou proti dutému hřídeli. Vtok do utěsněné komory může být opatřen elektricky ovládaným uzávěrem. To umožní použití zařízení ve dvou provozních variantách: při současném provzdušování a míchání resp. proudění, nebo jen míchání resp. proudění, bez provzdušování.

Přehled obrázků na výkrese

Technické řešení je zřejmé z výkresu, na kterém obr. 1 znázorňuje vodorovný řez oběžným kolem, obr. 2 tangenciální řez jeho lopatkou, obr. 3 svislý řez provzdušovacím vrtulovým čerpadlem s prouděním v trubkovém difusoru svisle vzhůru, a obr. 4 svislý řez provzdušovacím vrtulovým čerpadlem s trubkovým difusorem tvaru oblouku a s prouděním v prostoru oběžného kola svisle dolů.

-1 CZ 10103 Ul

Příklad provedení

Lopatky I oběžného kola mají spirální tvar s nejmenším poloměrem u náběžné hrany a s největším poloměrem u odtokové hrany. Vnitřní dutý prostor 2 v odtokové hraně lopatek i je kryt odnímatelnou děrovanou mřížkou 3 a je propojen s vnitřním prostorem dutého hřídele 4, který je ve své horní části opatřen otvory pro vstup vzduchu 5 krytými ochrannou odnímatelnou mřížkou. Na dutý hřídel 4 je v úrovni hladiny kapaliny připojeno osově symetrické odrazné rotační těleso 6. Dutý hřídel 4 je prostřednictvím pružné spojky 7 spojen s hřídelem pohonného elektromotoru 8. Svislá poloha dutého hřídele 4 je stabilizována ložiskovým pouzdrem 9. Oběžné kolo je umístěno ve svislé části trubkového difusoru 10. Na dně nádrže, v ose svislého ío trubkového difusoru 10, je umístěno usměrňovači těleso 1.1· Vzduch nebo jiný plyn může být do dutého hřídele přiváděn přes utěsněnou komoru 12. Vtok do utěsněné komory 12 může být opatřen elektricky ovládaným uzávěrem 13.

Průmyslová využitelnost

Provzdušovací vrtulová čerpadla mohou být použita při čištění odpadních vod aktivačními metodami, při úpravě pitné a užitkové vody, při provzdušování vody ve vodních tocích a nádržích.

Claims (8)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení k provzdušování a míchání kapalin sestávající z oběžného kola s lopatkami, uchyceného k dolní části svislého dutého hřídele, který je ve své horní části opatřen otvory pro

   20 vstup vzduchu nebo jiného plynu, přičemž oběžné kolo je umístěno ve svislé části trubkového difusoru, vyznačující se tím, že tloušťka lopatek (1) se tangenciálně směrem k odtokové hraně zvětšuje, au jejich odtokové hrany je dutý prostor (2) propojený svnitřním prostorem svislého dutého hřídele (4).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že lopatky (1) oběžného kola mají

   25 spirální tvar s nejmenším poloměrem u náběžné hrany as největším poloměrem u odtokové hrany.
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dutý prostor (2) u odtokové hrany lopatek (1) je opatřen odnímatelnou děrovanou mřížkou (3).
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, žek dutému hřídeli (4) je v úrovni 30 hladiny kapaliny připojeno odrazné rotační těleso (6).
5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že trubkový difusor (10) je ve své dolní části zahnut do vodorovného směru.
6. 6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, žek horní části dutého hřídele (4) je připojena utěsněná komora (12).

   35
7. 7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vtok do utěsněné komory (12) je opatřen elektricky ovládaným uzávěrem (13)
8. 8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že sklon lopatek (1) oběžného kola je proměnný.