FI86630B - Luftningsanordning. - Google Patents

Description

8 ό 6 30

ILMASTINLAITE - LUFTNINGSANORDNING

Tämän keksinnön kohteena on ilmastinlaite esimerkiksi happi-köyhiä vesistöjä tai jäteveden puhdistamoja varten, joka ilmastinlaite muodostuu vesipinnan alla pyörivästä potkurista, jonka aikaansaama virtaussuunta on alaspäin, jota potkuria pyörittää käyttölaite, sekä ilmaputkesta, jonka kautta ilma tulee syötetyksi veteen, joka ilmaputki on yhteydessä potkuriin siten, että veteen syötettävä ilma purkautuu pyörivän potkurin siipien jättöreunasta ja jonka potkurin siivet ovat onttoja ja siipien jättöreunoissa on raot.

On tilanteita, jolloin veteen on liuotettava ilmassa olevaa happea, esimerkiksi viemärivesipuhdistamojen ja teollisuuden jätevedenpuhdistamojen ilmastusvaiheissa, happiköyhissä järvissä ja kalankasvatuslaitoksissa.

Ilmastimelle asetetaan pääasiassa kaksi vaatimusta: - hapetusteho - sekoitusteho

Hapetusteho ilmaistaan suhteella kg 02/kWh, joka on veteen liuennut happimäärä käytettyä kilowattituntia kohti. Energiaa tarvitaan ilmastimeen ja kompressoriin. On myös ilmasti-mia, joissa energiaa tarvitaan pelkästään joko ilmastimeen tai kompressoriin. Ilmastimet ovat paljon energiaa tarvitsevia, minkä vuoksi hapetusteholla on suuri taloudellinen vaikutus.

Hyvältä ilmastimelta vaaditaan myös hyvää sekoitustehoa. Tämä tarkoittaa sitä, että altaan happitilanne sekoituksen avulla saadaan homogeeniseksi mahdollisimman pienellä sekoi-tusteholla mikä myös parantaa energiataloutta. Sekoituksella estetään myös ilmastusaltaassa haitallinen lietteen laskeutuminen. Sopiva sekoitus parantaa myös hapetustehoa.

8 6 6 3 J

2

Keksinnön kohteen kaltaisia laitteita tunnetaan mm. US-patentista 3,846,516 ja CH-patentista 637 031. Tunnettujen ratkaisujen haittoina on mm. huono hyötysuhde sekä suuri kuplakoko, joka heikentää hapetustehoa.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudentyyppinen, tehokas ja käyttökustannuksiltaan taloudellinen ilmastinlai-te, jonka avulla vältetään tunnetun tekniikan haitat. Keksinnön mukaiselle ilmastinlaitteelle on tunnusomaista se, että raon korkeus on 0,2-0,5 mm ja siiven jättöreunan paksuus, ainakin raon kohdalla, on 1,0-1,5 mm ja että raon pituuden suhde jättöreunan pituuteen on 0,4-0,6 ja että raon säteen suunnassa uloimman kohdan etäisyyden potkurin ulkokehältä suhde jättöreunan pituuteen on 0,1-0,25, jolloin ilma ei joudu siiven päätypyörteeseen.

Keksinnön avulla saavutetaan erittäin hyvä sekoitus veden ja ilman kanssa, koska pyörivä potkuri ja siivistä purkautuva ilma sekoittaa veden ja ilman hyvin tehokkaasti. Kun raon korkeus on vain noin 0,2-0,5 mm, saadaan hapen liukenemisen kannalta edullisia, riittävän pieniä ilmakuplia. Lisäksi keksinnön mukaisella ratkaisulla vältetään mm. ilman joutuminen siiven päätypyörteeseen, jolloin myös hapetusteho paranee.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää ilmastinlaitteen periaatekuvaa.

Kuvio 2 esittää kuviosta 1 pitkin viivaa II-II otettua leikkausta .

Kuvio 3 esittää kuviosta 2 pitkin viivaa III-III otettua leikkausta.

6 6 63 J

3

Kuvio 4 esittää kolmea erilaista siipiprofiilia.

Kuvio 5 esittää siiven jättöreunaa, jossa näkyy kapeat ilmaraot.

Kuvio 6 esittää tukijalustaan kiinnitettyä ja kaltevassa asennossa olevaa ilmastinlaitetta.

Kuvio 7 esittää suulakkeella varustettua ilmastinlaitetta.

Kuvio 8 esittää suulakkeella ja tukijalustalla varustettua sovellutusta.

Kuvio 9 esittää ilmastinlaitetta, jossa käyttölaite sijaitsee vedenpinnan yläpuolella.

Ilmastinlaite muodostuu pyörivästä potkurista 1, jota pyörittää käyttölaite 2, sekä ilmaputkesta 3, jonka kautta ilma tulee syötetyksi veteen. Ilmaputki 3 on yhteydessä potkuriin 1 siten, että veteen syötettävä ilma purkautuu pyörivän potkurin siipien 4 jättöreunasta 10. Ilma pumpataan putkea 3 pitkin potkurin 1 sisälle kompressorin avulla ilmapesän 5 ja onton akselin 6 kautta. Potkurin 1 siivet 4 ovat onttoja ja siipien jättöreunoissa 10 on pitkänomaiset kapeat raot 7. Raon korkeus s on noin 0,2-0,5 mm ja siiven jättöreunan 10 paksuus a on noin 1,0-1,5 mm. Ilmastimen potkurin akseli on kuviossa 6 esitetyssä sovellutusmuodossa tukijalustan 8 avulla järjestetty noin 35°-55°:een kulmaan pystyakseliin nähden. Kuviossa 7 on toisen sovellutusmuodon mukainen tukijalusta. Potkurin 1 ympärillä on myös rengasmainen suulake 9, joka parantaa virtausta.

Siiven jättöreunan raon s pituus 1 voi olla sama kuin siiven jättöreunan pituus c, mutta on edullisempaa mitoittaa siten, että 1/c on noin 0,4-0,6. Mitta b voi olla 0, mutta on 4

Q.6 6 3J

edullisempaa, jos se on noin 10-25% mitasta c, jolloin ilma ei joudu siiven päätypyörteeseen.

Siipiluku voi olla 1 kpl tai useampia, mutta ilman jakautumisen kannalta on edullista, jos se on melko korkea, eli noin 6-10 kpl. Siivet voivat olla säteen suuntaisia tai kuten kuviossa 2 taaksepäin vinossa. Ne voivat olla myös kaarevia. Siiven profiili voi olla kuten kuviossa 3 tai se voi olla jokin kuviossa 4 esitetty. Keksintö ei kuitenkaan rajoitu pelkästään näihin profiileihin, vaan ne on esitetty esimerkkeinä.

Lujuusteknisistä syistä saattaa olla syytä tukea rako s kannakkeilla 11 (kuvio 5) . Kuviossa 5 on siipeä katsottu takaa. Asentamalla ilmastimen akseli noin 35°-55°:een kulmaan (kuvio 6) saadaan virtaukselle hapen liukenemisen kannalta edullinen pystykomponentti, mutta samalla saadaan myös vaakakomponentti, jonka avulla aikaansaadaan kiertovir-taus rengaskanavatyyppisissä ilmastusaltaissa. Tällöin erillisiä virtauskehittimiä ei tarvita lainkaan, mikä säästää sekä hankinta- että energiakustannuksia.

Claims (1)

1. PATENTTIVAATIMUS B (.ί 6 3 J Ilmastinlaite esimerkiksi happiköyhiä vesistöjä tai jäteveden puhdistamoja varten, joka ilmastinlaite muodostuu vesipinnan alla pyörivästä potkurista (1), jonka aikaansaama virtaussuunta on alaspäin, jota potkuria (1) pyörittää käyttölaite (2) , sekä ilmaputkesta (3) , jonka kautta ilma tulee syötetyksi veteen, joka ilmaputki on yhteydessä potkuriin siten, että veteen syötettävä ilma purkautuu pyörivän potkurin siipien jättöreunasta (10) ja jonka potkurin siivet ovat onttoja ja siipien jättö-reunoissa on raot (7), tunnettu siitä, että raon (7) korkeus (s) on 0,2-0,5 mm ja siiven jättöreunan (10) paksuus (a), ainakin raon (7) kohdalla, on 1,0-1,5 mm ja että raon (7) pituuden (1) suhde jättöreunan (10) pituuteen (c) on 0,4-0,6 ja että raon (7) säteen suunnassa uloimman kohdan etäisyyden (b) potkurin ulkokehältä suhde jättöreunan (10) pituuteen (c) on 0,1-0,25, jolloin ilma ei joudu siiven päätypyörteeseen. 6 8 6 630 Luftningsanordninq för exempelvis syrefattiga vattendrag eller avloppsreningsverk, bestaende av ett skovelhjul (1) som drivs av ett drivaqqregat (2) och roterar under vattenytan sä att en stromning ästadkoms nedät, samt av ett luftningsrör (3) som leder iuften till vattnet och är sä anbringat i förhällande till skovelhjulet att den tillförda Iuften avbördas via bakkanten (10) av det roterande skovelhjulets skovlar, vilka skovlar är ihaliga och i sina bakkanter har springor (7), kännetecknad av, att springans (7) höjd (s) är 0,2...0,5 mm och tjockleken (a) hos skovelns bakkant (10), atminstone vid springan (7), är 1,0...1,5 mm och att för-hällandet mellan sprinqans (7) längd (1) och bakkantens (10) längd (c) är 0,4...0,6 och att förhäliandet mellan avständet frän springans (7) radiellt sett yttersta punkt (b) till skovelns periferi och bakkantens (10) längd (c) är 0,1...0,25, varvid Iuften inte blir utsatt för virvelbild-ningen vid skovelns ända.