CZ2007209A3 - Zarízení k promíchávání a zpusob promíchávání anaerobního reaktoru - Google Patents

Abstract

Zarízení k promíchávání anaerobního reaktoru zahrnuje rídící jednotkou ovládaný hydraulický válec (13), který je pomocí kloubových ložisek (11, 12) upevnen mezi pláštem reaktoru (10) a ovládacím ramenem vodícího sloupu (9) na který je pomocí objímkyupevneno ponorné vrtulové míchadlo (6). Pohyb hydraulického válce a tím i pootácení míchadla je v rídící jednotce naprogramováno v pevne nastavených krocích s promennou prodlevou, která je úmerná vzdálenosti s, s´, s´´ mezi stenou nádrže (10) a míchadlem (6), která je merena na prímce proložené osou otácení vrtule.

Description

Zařízeni k promíchávání a způsob promíchávání anaerobního reaktoru

Oblast techniky

Vynález 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 — 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 promíchávání 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 kterých se vhání stlačený plyn. Tekutý substrát proudí středem re20 aktoru vzhůru a podél stěn dolů ke dnu. Nevýhodou je, že uvedená zařízení k promíchávání 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

2? 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 • · • «

4 4

44 · 4 4 4 · · 4 • 4··«« · · · 4* 4 substrátu. Nevýhodou je, že vznikají hluché prostory bez míchání u stěn i uprostřed reaktoru. Použití několika zařízeni znamená zvýšený počet poruch.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje zařízení k promícháváni anaerobního reaktoru sestávající z horizontálního vrtulového míchadla, upevněného pomocí objímky posuvné na vodicím sloupu, jeho poloha na spodní části vodícího sloupu je zajištěna zarážkou. Vodící sloup je na horním konci opatřen zařízením podle vynálezu, jehož m podstata spočívá v tom, že mezi ovládacím ramenem vodícího sloupu a pláštěm reaktoru je pomocí kloubových ložisek upevněn hydraulický válec, který je napojený na řídící jednotku. K hydraulickému válci je připevněno potrubí poháněči kapaliny z externí tlakové stanice. Zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru pracuje tak, že naprogramováním pohybu hydraulického válce dochází k postupnému pootáčení vodícího i? 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 kontaktem mikroorganismů s utilizovaným substrátem dochází ke zvý20 šeni 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.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže osvětlen na přiloženém výkrese, kde na obr. 1 je znázorněn nárys zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru a na obr. 2 půdorys zařízení k promíchávání anaerobního reaktoru.

« · » · · « ·· «« ·«· ··

Přiklad provedení vynálezu

Ve vyhnívacím prostoru 3 válcové nádrže 1, zastřešené plynotěsnou střechou 2, je na vodícím sloupu 5 upevněno horizontální vrtulové míchadlo 6. Vodící sloup 5 je otočně uložen v patním ložisku 7 a v objímce 8 a je opatřen ovládacím ramenem 9. V plyno5 vém prostoru 4 je na pevném rameni 9 a na stěně nádrže 10 pomocí kloubových ložisek JJ, 12 upevněn hydraulický válec 13, napojený potrubími 14, 15 k tlakové stanici 16, Potrubí 14, 15 a elektrický kabel míchadla 17 prochází přes stěnu nádrže 10 plynotěsnými průchodkami 18,19, 20.

Zařízení k promíchávání pracuje tak, že hydraulický válec 13 na základě impulsu to z řídící jednotky po krocích mění svou délku a pomocí ovládacího ramene 9 pootáčí vodící 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 řídící 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 skladování jakéhokoliv substrátu , který emituje hořlavé a výbušné plyny a substrát je zapotřebí před vyskladněním dokonale promíchat.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   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 a v objímce, dále kloubových ložisek, hydraulického válce napojeného na řídící jednotku, ponorného vrtulového míchadla, jehož otáčení je zajištěno připojením do elektrické sítě pomoci kabelu a potrubí tlakové kapaliny vyznačující se tím, že mezi ovládacím ramenem (9) a stěnou válcové vertikální nádrže (10) je k vodícímu sloupu (5), pomocí kloubového loio žiska (11) a ke stěně vertikální válcové nádrže (10) pomocí ložiska (12) upevněn hydraulický válec(13) napojený na řídící jednotku zajišťující pootáčení vodícího sloupu (5), na který je pomocí objímky, přichyceno vrtulové míchadlo (6).
2. 2. Způsob promíchávání tekutého substrátu v anaerobním reaktoru prováděný i? zařízením dle nároku Ivyznačený tím, že pootáčení vodícího sloupu (5) je naprogramováno v pevně nastavených krocích s proměnnou prodlevou kde doba prodlevy je úměrná vzdálenosti s, s’, s, která je definovaná jako vzdálenost mezi stěnou nádrže (10) a horizontálním vrtulovým míchadlem (6) a která je měřena na přímce proložené osou otáčení vrtule horizontálního vrtulového