CZ17532U1 - Zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru - Google Patents

Description

Zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru a řeší rovnoměrné promíchávání tekutého substrátu v celé ploše dna reaktoru.

Dosavadní stav techniky

Doposud se pro anaerobní vyhnívání (fermentaci a kofermentaci) organických tekutých substrátů o obsahu sušiny 4 až 12 % používají nejčastěji reaktory tvaru válce s osou vertikální nebo horizontální. Zařízení k promíchávání horizontálních reaktorů je tvořeno pádlovým míchadlem uloženým v ložiscích v ose reaktoru. U vertikálních reaktorů s pevnou střechou je zařízením k proío míchávání rychloběžné míchadlo umístěné nad středovou troubou nebo dvouvrtulové pomaluběžné míchadlo. Míchadlo je vždy upevněno na střeše reaktoru. Tekutý substrát proudí středem reaktoru nebo trubkou dolů ke dnu a podél stěn vzhůru. Jiným známým zařízením k promíchávání je soustava trysek ve dně reaktoru, do kteiých se vhání stlačený plyn. Tekutý substrát proudí středem reaktoru vzhůru a podél stěn dolů ke dnu. Nevýhodou je, že uvedená zařízení k promilí chávání vyžadují kónické dno i střechu reaktoru.

Střecha nesoucí míchadlo musí být robustní a odolná proti dynamickým účinkům míchadla.

Dalším známým zařízením k promíchávání jsou trysky v plášti reaktoru, do kterých se externím čerpadlem vhání pod tlakem cirkulující tekutý substrát. Nevýhodou jsou hydraulické ztráty v potrubí.

Známým zařízením pro promíchávání vertikálních reaktorů s nenosnou membránovou střechou z poplastované textilie a plochým dnem je horizontální vrtulové míchadlo umístěné na pevném vodicím sloupu nebo na plášti reaktoru. U velkých reaktorů se k docílení potřebné intenzity a rozložení účinků míchání po ploše dna používá několik míchacích zařízení s pevně nastaveným navzájem mimoběžným směrováním proudu substrátu. Nevýhodou je, že vznikají hluché prosto25 ry bez míchání u stěn i uprostřed reaktoru. Použití několika zařízení znamená zvýšený počet poruch.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru sestávající z horizontálního vrtulového míchadla, upevněného pomocí objímky posuvně na vodi30 cím sloupu, jeho poloha na spodní části vodícího sloupu je zajištěna zarážkou. Vodicí sloup je na horním konci opatřen zařízením podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že mezi ovládacím ramenem vodícího sloupu a pláštěm reaktoru je pomocí kloubových ložisek upevněn hydraulický válec, který je napojený na řídicí jednotku. K hydraulickému válci je připevněno potrubí poháněči kapaliny z externí tlakové stanice. Zařízení k promíchávání anaerobního reakto35 ru pracuje tak, že naprogramováním pohybu hydraulického válce dochází k postupnému pootáčení vodícího sloupu a tím se pootáčí i horizontální ponorné míchadlo, které postupně přemisťuje proud substrátu v horizontální rovině nad dnem reaktoru. To umožňuje jedním zařízením k promíchávání vykrýt téměř celou plochu dna bez výskytu hluchých nemíchaných prostorů. Snižují se tím nároky na pořízení i údržbu několika zařízení k promíchávání. Intenzivnějším kon40 taktem mikroorganismů s utilizovaným substrátem dochází ke zvýšení účinnosti vyhnívání. Další výhodou je, že hydraulický válec může bezpečně pracovat v plynovém prostoru reaktoru s nebezpečím výbuchu. Přívod poháněči kapaliny přes stěnu reaktoru je konstrukčně jednoduchý. Místo hydraulického válce může být použit i jiný mechanický prvek s proměnlivou délkou.

- 1 CZ 17532 Ul

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je blíže osvětleno na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn nárys zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru a na obr. 2 půdorys zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru.

Příklad provedení technického řešení

Ve vyhnívacím prostoru 3 válcové nádrže I, zastřešené plynotěsnou střechou 2, je na vodicím sloupu 5 upevněno horizontální vrtulové míchadlo 6. Vodicí sloup 5 je otočně uložen v patním ložisku 7 a v objímce 8 a je opatřen ovládacím ramenem 9. V plynovém prostoru 4 je na pevném rameni 9 a na stěně nádrže W pomocí kloubových ložisek 11, 12 upevněn hydraulický válec 13, ío napojený potrubími 14, J_5 k tlakové stanici 16. Potrubí 14, 15 a elektrický kabel míchadla 17 prochází přes stěnu nádrže JO plynotěsnými průchodkami 18, 19,20.

Zařízení k promíchávání pracuje tak, že hydraulický válec 13 na základě impulsu z řídicí jednotky po krocích mění svou délku a pomocí ovládacího ramene 9 pootáčí vodicí sloup 5 v patním ložisku 7 a objímce 8. Zároveň s vodicím sloupem 5 se pootáčí i míchadlo 6 a proud míchaného substrátu se postupně pohybuje v horizontální rovině v rozmezí úhlu a. Opakovaným pootáčením sloupu 5 z jedné úvratě do druhé je systematicky promícháno každé místo vyhnívacího prostoru 3, kontakt substrátu s mikroflórou je rovnoměrný a pravidelný a plyn vznikající anaerobním rozkladem organických látek v substrátu se ve zvýšené míře shromažďuje v plynovém prostoru 4. Pootáčení sloupu 5 je naprogramováno v řídicí jednotce v pevně nastavených krocích s proměnnou prodlevou v každé jednotlivé poloze, kde prodleva je úměrná vzdálenosti mezi stěnou nádrže 10 a vrtulí míchadla 4 měřenou na přímce proložené osou otáčení vrtule.

Průmyslová využitelnost

Zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru lze využít v reaktorech pro fermentaci nebo kofermentaci tekutých organických substrátů s obsahem sušiny do 12 % nebo v nádržích pro skla25 dování jakéhokoliv substrátu, který emituje hořlavé a výbušné plyny a substrát je zapotřebí před vyskladněním dokonale promíchat.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru, uložené ve vertikální válcové nádrži sestávající z vodícího sloupu opatřeného ovládacím ramenem, jenž je otočně uložen v patním ložisku

   30 a v objímce, dále kloubových ložisek, hydraulického válce napojeného na řídicí jednotku, ponorného vrtulového míchadla, jehož otáčení je zajištěno připojením do elektrické sítě pomocí kabelu, a potrubí tlakové kapaliny, vyznačující se tím, že mezi ovládacím ramenem (9) a stěnou válcové vertikální nádrže (10) je k vodicímu sloupu (5), pomocí kloubového ložiska (11), a ke stěně vertikální válcové nádrže (10), pomocí ložiska (12), upevněn hydraulický válec

   35 (13) napojený na řídicí jednotku zajišťující pootáčení vodícího sloupu (5), na který je pomocí objímky přichyceno vrtulové míchadlo (6).