KR100520692B1 - Aerators with the Functions of muli-step mixing and sepataion - Google Patents
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Abstract
본 발명은 어류양식과 하폐수처리등에 사용되는 포기장치에 관한 것으로, 수류유입구와 공기흡입구 및 기액혼합수류유출구가 구비된 이젝터와, 구동모터와 회전익 및 포기수류유출구가 구비된 케이싱으로 구성된 교반기가 조합 구성되어, 회전익이 회전함에 따라 상기 이젝터의 수류유입구로 유입되는 반응액과 송기되는 공기가 이젝터에서 1차 혼합분산되고, 이젝터에서 유출되는 기액혼합수류는 케이싱의 내부로 흡입되어 상기 회전익과 충돌하여 2차 혼합분산되고, 2차 혼합분산된 포기수류가 케이싱 하부의 상기 포기수류토출구를 통하여 반응조의 낮은 수심으로 분출되도록 구성하므로써, 송기수심이 낮아지고 이젝터 흡입력에 의해 송풍기의 송기량이 증대되며, 이젝터와 회전차에 의한 2차례의 혼합분산을 통하여 기액접촉시간의 연장 및 기액접촉 계면의 재생을 통하여 산소전달율이 향상되고, 낮은 수심으로 송기되어 증가된 풍량이 이젝터와 회전익에 의하여 생성되는 포기수류를 통하여 반응조의 깊은 수심으로 강제이송 및 토출됨에 따라 기포에 작용되는 수압과 기포가 외기까지 부상하는 부상거리가 길어지므로 부상시간 즉, 기포의 체류시간이 증대되어 산소이전율이 추가 향상되는 수중포기장치에 관한 것이다.The present invention relates to an aeration device used in fish farming and sewage treatment, etc., comprising an ejector having a water inlet, an air inlet, and a gas-liquid mixed water outlet, and a stirrer composed of a casing having a driving motor, a rotorcraft, and an aeration water outlet. When the rotor blade is rotated, the reaction liquid flowing into the water inlet of the ejector and the air being supplied are first mixed and dispersed in the ejector, and the gas-liquid mixture stream flowing out of the ejector is sucked into the casing and collides with the rotor blade. The secondary mixed-dispersed, secondary mixed-dispersed aeration flow is configured to be discharged to the low depth of the reaction tank through the aeration flow discharge outlet at the bottom of the casing, so that the air depth is lowered and the airflow of the blower is increased by the ejector suction force, and the ejector and Prolongation of gas-liquid contact time and mixing The oxygen transfer rate is improved through the regeneration of the contact interface, and the air pressure and bubbles acting on the bubbles are forced and discharged to the deep depth of the reaction tank through the aeration flow generated by the ejector and the rotor blades by increasing the air flow at a low depth. Since the floating distance to the outside air is increased, the floating time, that is, the residence time of the bubble is increased, and the oxygen transfer rate is further improved.
Description
본 발명은 어류양식과 하폐수처리등에 사용되는 포기장치에 관한 것으로, 이젝터와 수중교반기에 의하여 다단계의 혼합분산 기능이 구비되어 포기동력효율이 개선되는 수중포기장치에 관한 것이다.The present invention relates to an aeration device used for fish farming and sewage treatment, etc., and relates to an underwater aeration device having a multi-stage mixing and dispersing function by an ejector and an agitator.
포기장치의 경제성은 단위소요동력당 수중에 용해되는 산소이전량 즉, 포기동력효율(kgO2/kwh)로 평가되며, 산소이전량은 공기와 액체가 접촉되는 계면이 넓고, 계면에 작용하는 압력이 크며, 기액접촉계면이 정체되지 않고 교반력에 의하여 반복 재생될 때에 증가된다.The economic efficiency of the aeration system is evaluated by the amount of oxygen transfer dissolved in water per unit required power, that is, the aeration power efficiency (kgO 2 / kwh), and the amount of oxygen transfer is large at the interface where air and liquid are in contact, This increases when the gas-liquid contact interface is not stagnant but is repeatedly regenerated by the stirring force.
산소이전량을 증대시키는 구체적인 방법들을 예시하면, 기액접촉 계면을 크게 하기 위하여 포기공기량을 증대시키되 입경이 작은 미세한 기포로 분산시켜서 기포의 수량과 비표면적을 증대시키고, 계면에 작용하는 수압을 크게 하고 기액접촉시간을 길게 하기 위하여 깊은 수심에서 기포가 산기되도록 하며, 기액접촉 계면이 반복 재생될 수 있도록 하기 위하여 기포와 액체를 혼합하는 교반력을 가하므로써 산소이전량을 증대시킬 수 있다.To exemplify specific methods of increasing the amount of oxygen transfer, the amount of aeration air is increased in order to increase the gas-liquid contacting interface, but dispersed into fine bubbles having a small particle diameter to increase the number and specific surface area of the bubbles, increase the water pressure acting on the interface, and increase the gas-liquidity. In order to increase the contact time, bubbles can be diffused at a deep depth, and the amount of oxygen transfer can be increased by applying an agitation force to mix the bubbles and the liquid so that the gas-liquid contact interface can be repeatedly regenerated.
그러나 도 1에서와 같이 종래의 하부흡입 상부토출형의 수중포기장치는 송풍기로부터 송기관(100)을 통하여 압송된 공기가 반응조 바닥의 깊은 수심에 있는 송기구(200)에서 토출되므로 송풍기의 소요토출압력은 증가되는 반면에, 포기수류토출구(400)는 송기 수심보다 낮은 곳에 위치하므로 포기수류에 포함된 기포의 계면에 작용하는 수압은 오히려 감소되어 산소이전량은 작고 높은 송기압으로 인하여 송기량은 감소되어 송풍기 동력이 낭비되는 구성이다. 또한 송기된 공기가 회전익(300)과 충돌하여 기포로 분산되는 과정도 1회로 종료되므로 기포가 미세한 입경으로 충분히 분산되지 못하여 비표면적과 전체 계면의 넓이는 작고 계면이 재생될 수 있는 교반의 기회도 적어 산소이전율이 높지 못하다.However, as shown in FIG. 1, the conventional air suction device of the lower suction upper discharge type is discharged from the blower 200 at a deep depth of the bottom of the reactor because the air compressed from the blower through the blower pipe 100 is discharged from the blower. While the pressure is increased, the aeration stream discharge outlet 400 is located below the air depth, so the water pressure acting on the interface of the bubbles contained in the aeration stream is rather reduced, so the amount of oxygen transfer is small and the air flow rate is reduced due to the high air pressure. It is a configuration in which blower power is wasted. In addition, since the air blown with the rotor blades 300 is dispersed in a single bubble, the air bubbles are not sufficiently dispersed in a fine particle diameter, so the specific surface area and the area of the entire interface are small, and the opportunity for agitation can be reproduced. Less oxygen transfer rate is not high.
또한 종래의 상부흡입 하부 토출형의 수중포기장치(도면생략)도 송풍기에서 공급된 공기가 반응조 바닥의 깊은 수심에 있는 송기구에서 토출되며, 송기된 공기도 회전익의 하부 원추형의 공간에서 체류하면서 하향측면으로 흐르는 수류에 의하여 분산 토출되는 구성이므로 기포의 계면에 작용하는 수압은 송기수심과 유사하게 유지될 수 있으나, 기포가 미세하게 분산되지 못하므로 기액접촉 계면의 전체 넓이도 작고, 계면이 재생될 수 있는 교반의 기회도 1회에 불과하여 산소이전율이 높지 못한 구성이다.In addition, the conventional air suction device (not shown) of the upper suction lower discharge type (not shown) is discharged from the air inlet in the deep water of the bottom of the reactor, the air is also supplied downwards while staying in the lower conical space of the rotor blades Since the water discharge acts on the interface of the bubble because it is dispersed and discharged by the flow of water flowing to the side, the air pressure can be maintained similar to the air depth, but since the air bubbles are not finely dispersed, the overall area of the gas-liquid contact interface is small and the interface can be regenerated. The chance of agitation is only one time, so the oxygen transfer rate is not high.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에 따른 수중포기장치의 구성을 설명하면, 케이싱의 내부에는 회전익이 구비되고, 상기 케이싱 상부의 낮은 수심 또는 케이싱의 주변에는 이젝터가 구비되며, 상기 이젝터의 공기흡입구에는 송풍기로부터 공기가 이송되는 송기관과 연결되며, 상기 이젝터에서 유출되는 공기와 반응액이 혼합된 기액혼합수류는 상기 케이싱 내부로 유입될 수 있도록 상기 이젝터의 유출구는 상기 케이싱의 내부와 연통되도록 연결되고, 상기 케이싱에는 포기수류가 토출될 수 있는 하나이상의 포기수류 토출구가 구성되며, 상기 회전익에는 구동모터가 설치되는 구성이다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and when explaining the configuration of the aeration apparatus according to the present invention, a rotor blade is provided inside the casing, the lower depth of the upper casing or the periphery of the casing ejector It is provided, the air inlet of the ejector is connected to the air pipe to which the air is transported from the blower, the outlet of the ejector so that the gas-liquid mixed water mixed with the air flowing out of the ejector and the reaction liquid is introduced into the casing The casing is connected to communicate with the inside of the casing, the casing is configured with one or more aeration water discharge ports through which the aeration water can be discharged, and the rotor blade is configured to have a driving motor.
본 발명에 따른 수중포기장치의 작동과정을 설명하면, 상기 구동모터에 의해 회전익이 회전함에 따라 형성되는 흡입양정에 의하여 케이싱에 구비된 상기 이젝터의 수류유입구로 반응액이 흡입되고, 흡입되는 반응액과 송풍기에서 송기되는 공기가 이젝터에서 혼합되면서 송풍기에서 공급된 공기와 흡입된 수류가 혼합 교반되어 미세 기포로 분산되는 1단계의 혼합분산이 이루어지게 된다. 상기 이젝터에 의하여 1단계 혼합분산이 이루어진 포기수류는 이젝터의 유출구를 통하여 다시 상기 케이싱의 내부로 흡입되어 상기 회전익과 충돌하여 더욱 미세한 기포로 분산되는 2단계의 혼합분산이 이루어지고, 2단계 혼합분산이 이루어진 포기수류는 케이싱 하부의 상기 포기수류토출구를 통하여 반응조로 분출된다. Referring to the operation of the underwater aeration device according to the invention, the reaction liquid is sucked into the water inlet of the ejector provided in the casing by the suction lift formed as the rotor blades rotate by the drive motor, the reaction liquid is sucked As the air blown from the blower is mixed in the ejector, the air supplied from the blower and the sucked water stream are mixed and stirred to disperse into fine bubbles. The aeration of water, which has been subjected to the one-step mixing and dispersing by the ejector, is sucked back into the casing through the outlet of the ejector, colliding with the rotor blades, and the two-stage mixing and dispersing are carried out. This made-up aeration flow is ejected to the reaction tank through the aeration flow outlet of the lower casing.
이와 같은 작동과정이 이루어지는 포기장치는 수심이 낮은 포기장치의 상부에서 공기가 공급되므로 송풍기의 압송 수심이 낮아지고 이젝터의 흡입력에 의하여 송풍기의 압력부하가 경감되므로 송기량이 증대된다. 또한 이젝터와 회전익에 의해 이루어지는 2차례의 혼합분산에 의하여 기액접촉시간이 연장되고, 기체와 액체가 접촉되는 계면의 반복재생이 이루어지므로 포기동력효율이 향상된다. The aeration device in which the operation process is performed is supplied with air from the upper part of the aeration device having a low depth, so the pressure of the blower is lowered, and the pressure load of the blower is reduced by the suction force of the ejector, thereby increasing the airflow amount. In addition, the gas-liquid contact time is extended by two mixing dispersions made by the ejector and the rotor blade, and the regeneration power efficiency is improved because the regeneration of the interface between the gas and the liquid is performed.
특히 송풍기의 토출압력이 경감되어 증가된 공기가 상기 이젝터 및 회전익에 의하여 반응조 바닥측 깊은 수심으로 강제 이송되어 깊은 수심에서 미세 기포로 분산되어 토출되므로 기포에 작용되는 수압이 증가되고 기포가 외기까지 부상하는 거리가 길어져서 기액접촉시간도 연장되므로 산소이전율이 추가 향상될 수 있다.In particular, the discharge pressure of the blower is reduced, and the increased air is forcibly transferred to the deep depth of the bottom side of the reactor by the ejector and the rotor blade, and is dispersed and discharged into the fine bubbles at the deep depth, so that the water pressure acting on the bubble is increased and the bubble rises to the outside air. The longer the distance, the longer the gas-liquid contact time can be further improved oxygen transfer rate.
또한, 상기 케이싱 내부의 상기 회전익 상부에는 송기된 공기와 반응액이 혼합되고 공기가 입경이 작은 미세한 기포로 분산될 수 있도록 하는 기액접촉실을 구성하고, 상기 회전익에는 봉형, 스크류형등의 교반수단이 돌출되어 공기와 반응액이 혼합 분산되도록 하므로써 산소이전율이 더욱 향상될 수 있는 구성이다. 여기서 상기 교반수단은 상기 기액접촉실 내부의 케이싱에 돌출되도록 구성할 수도 있다. In addition, the upper portion of the rotor blade inside the casing comprises a gas-liquid contact chamber for mixing the air and the reaction liquid and the air can be dispersed in a fine bubble having a small particle diameter, the rotor blades, stirring means such as rod-type, screw-type This protrusion is configured to further improve the oxygen transfer rate by allowing the air and the reaction solution to be mixed and dispersed. Here, the stirring means may be configured to protrude to the casing inside the gas-liquid contact chamber.
상기 수중포기장치의 양측에는 수선을 위한 인양과 설치가 용이하도록 하는 가이드 포스트와 가이드 브레킷을 구비하되, 상기 가이드 포스트중의 어느 하나 이상은 송풍기에서 공급되는 공기를 이송하는 송기관의 기능을 병행하도록 하고, 상기 수중포기기의 공기공급관과 상기 가이드포스트는 설치시에 송풍기에서 공급되는 공기가 수중포기기에 공급될 수 있도록 연통되고, 수선시에는 쉽게 인양될 수 있도록 하는 탈착수단이 구비되는 구성이다. 상기 탈착수단은 수중펌프의 토출관에 이용되는 공지된 기술을 적용하여 용이하게 실현할 수 있다. 여기서 상기 송기관을 가이드 포스트와는 별개의 신축관(Flexible Hose)으로 구성하므로써 탈착수단을 생략하고서도 상기 수중포기장치를 자유로이 인양 설치할 수 있게 된다.Both sides of the underwater aeration device is provided with a guide post and a guide bracket for easy lifting and installation for repair, any one or more of the guide posts in parallel with the function of the air pipe for transporting air supplied from the blower In addition, the air supply pipe and the guide post of the underwater bubble device is configured to communicate so that the air supplied from the blower at the time of installation can be supplied to the underwater bubble device, and is provided with a detachable means to be easily lifted at the time of repair. . The desorption means can be easily realized by applying a known technique used for the discharge pipe of the submersible pump. In this case, the air inlet pipe may be configured as a flexible hose separate from the guide post so that the underwater aeration device may be freely installed without a detachable means.
또한, 송풍기로부터 공기를 이송하는 상기 송기관에는 자동밸브를 설치하고 상기 자동밸브를 열린상태 또는 닫힌상태로 작동하여 반응조를 포기 또는 교반중의 어느한 운전모드로 가동하거나, Timer, ORP, DO 제어기와 연동하여 설정된 조건에 따라 상기 자동밸브를 개폐작동이 반복되도록 하므로써 포기 또는 비포기 교반이 교차반복되는 간헐포기로 운전할 수 있게 되어 질소, 인 제거를 위한 공정에서 혐기, 호기조건의 어느한 공정 또는 간헐포기공정으로 자유로이 가동할 수 있게 된다.In addition, an air valve is installed in the air pipe that transfers air from the blower, and the auto valve is operated in an open state or a closed state to operate the reactor in any operation mode of abandoning or agitating, or a timer, ORP, or DO controller. By opening and closing the automatic valve in accordance with the set conditions in conjunction with the intermittent or non-aeration agitation can be operated as an intermittent aeration cross-repeated, so any process of anaerobic, aerobic conditions in the process for removing nitrogen, phosphorus or The intermittent aeration process allows free operation.
또한, 이젝터의 수류유입구에는 유입저항을 감소하기 위하여 플륨관으로 구성하며, 상기 플륨관에는 하나이상의 선회류방지판을 구비하므로써 수류유입시에 발생되는 선회류에 의한 수두손실을 줄일 수 있다.In addition, the water flow inlet of the ejector is configured with a plume pipe to reduce the inflow resistance, the flue pipe is provided with one or more swirl flow preventing plate can reduce the head loss due to the swirl flow generated during the flow inflow.
본 발명에 따른 수중포기장치는 송풍기에 의한 강제 송풍식으로 국한되지 않고 이젝터의 자흡기능에 의하여 자흡식 수중포기장치로도 이용될 수 있다.The underwater aeration device according to the present invention is not limited to the forced air blowing by the blower, but can also be used as a self-absorption underwater aeration device by the self-suction function of the ejector.
이하 첨부도면에 의하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명에 따른 수중포기장치 제1실시예의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a first embodiment of an underwater aeration apparatus according to the present invention.
이 실시예에 따른 수중포기장치의 구성을 설명하면, 케이싱(3)의 내부에는 회전익(2)이 구비되고, 상기 케이싱의 중앙상부에는 그 내부에 노즐이 구비된 표준형 이젝터(1)를 구비하며, 상기 이젝터의 수류유입구는 플륨관으로 구성하고, 상기 이젝터의 공기흡입구에는 송풍기(도시생략)로부터 공기가 이송되는 송기관(5)과 연결되며, 상기 이젝터에서 공기와 반응액이 혼합된 기액혼합수류는 상기 케이싱의 내부로 유입될 수 있도록 상기 이젝터의 유출구(13)는 상기 케이싱의 내부와 연통되도록 연결되고, 상기 케이싱의 하부 측면에는 포기수류가 수평방향 또는 하향경사방향으로 토출될 수 있는 하나이상의 포기수류 토출구(31)가 구성되며, 상기 케이싱하부의 중앙에는 상기 회전익을 구동시키는 구동모터(4)가 설치되는 구성이다. Referring to the configuration of the underwater aeration device according to this embodiment, the rotor blade (2) is provided inside the casing (3), the central upper portion of the casing is provided with a standard ejector (1) provided with a nozzle therein; And, the water inlet of the ejector is composed of a plume pipe, the air inlet of the ejector is connected to the air supply pipe (5) to transfer the air from the blower (not shown), the gas-liquid mixture mixed with air and the reaction liquid in the ejector The outlet 13 of the ejector is connected to communicate with the inside of the casing so that water flow can flow into the inside of the casing, and one side of the abutment stream can be discharged in a horizontal direction or a downward inclined direction on the lower side of the casing. The above-described abandoned water discharge port 31 is configured, and a driving motor 4 for driving the rotary blade is installed in the center of the lower portion of the casing.
또한, 상기 케이싱 내부의 회전익 상부에는 송기된 공기와 반응액이 혼합되고 공기가 입경이 작은 미세한 기포로 분산될 수 있도록 하는 기액접촉실(32)을 구성하고, 상기 회전익에는 봉형, 스크류형등의 교반수단(21)이 돌출되어 공기와 반응액이 혼합 분산되도록 하므로써 산소이전율이 더욱 향상될 수 있는 구성이다. 여기서 상기 교반수단은 상기 기액접촉실 내부의 케이싱에 돌출시켜서 구성할 수 있다. In addition, the upper portion of the rotor blades inside the casing, the air and the reaction liquid is mixed with the air and the liquid-liquid contact chamber 32 to allow the air to be dispersed in a fine bubble having a small particle diameter, the rotor blades, such as rod-shaped, screw The stirring means 21 is protruded so that the oxygen transfer rate is further improved by mixing and dispersing the air and the reaction solution. Here, the stirring means may be configured to protrude to the casing inside the gas-liquid contact chamber.
상기 수중포기장치의 양측에는 수선을 위한 인양과 설치가 용이하도록 하는 가이드 포스트(51)와 가이드 브레킷(52)을 구비하되, 상기 가이드 포스트중의 어느 하나 이상은 송풍기에서 공급되는 공기를 이송하는 송기관(5)의 기능을 병행하도록 하고, 상기 수중포기기의 공기공급관(17)과 상기 가이드포스트는 설치시에 송풍기에서 공급되는 공기가 수중포기기에 공급될 수 있도록 연통되고 수선시에는 쉽게 인양될 수 있도록 하는 탈착수단(53)이 구비되는 구성이다.Both sides of the underwater aeration device is provided with a guide post 51 and a guide bracket 52 to facilitate the lifting and installation for repair, any one or more of the guide posts to convey the air supplied from the blower The air supply pipe 5 and the guide post of the underwater bubble apparatus communicate with each other so that the air supplied from the blower can be supplied to the underwater bubble apparatus at the time of installation, and it is easily lifted at the time of repair. It is a configuration that the detachable means 53 is provided to be.
상기 탈착수단은 수중펌프의 토출관에 이용되는 공지된 기술을 적용하여 용이하게 실현할 수 있다. 여기서 상기 송기관을 가이드 포스트와는 별개의 신축관(도시생략)으로 구성하므로써 탈착수단을 생략하고서도 상기 수중포기장치를 자유로이 인양 설치할 수 있게 된다.The desorption means can be easily realized by applying a known technique used for the discharge pipe of the submersible pump. In this case, the air inlet pipe can be freely installed by lifting and removing the detachable means by constructing a flexible pipe (not shown) separate from the guide post.
또한, 송풍기로부터 공기를 압송하는 상기 송기관에는 자동밸브(55)를 설치하고 상기 자동밸브를 열린상태 또는 닫힌상태로 작동하여 반응조를 포기 또는 교반중의 어느한 운전모드로 가동하거나, Timer, ORP, DO 제어기와 연동하여 설정된 조건에 따라 상기 자동밸브를 개폐작동이 반복되도록 하므로써 포기 또는 비포기 교반이 교차반복되는 간헐포기로 운전할 수 있게 되어 질소, 인 제거를 위한 공정에서 혐기, 호기조건의 어느한 공정 또는 간헐포기공정으로 자유로이 가동할 수 있게 된다.In addition, the air pipe for pumping air from the blower is provided with an automatic valve 55 and the automatic valve is operated in an open state or a closed state to give up the reaction tank or operate in any operation mode during stirring, Timer, ORP By interlocking with the DO controller, the automatic valve can be operated as an intermittent aeration in which aeration or aeration is cross-repeated by repeating the opening / closing operation according to a set condition.Any anaerobic or aerobic conditions in the process for removing nitrogen and phosphorus It is possible to operate freely in one process or intermittent aeration process.
도3은 본 발명에 따른 수중포기장치 제2실시예의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a second embodiment of an underwater aeration apparatus according to the present invention.
상기 제1실시예에서는 표준형 이젝터(Standard Ejector)를 적용하였으나, 이 실시예에서는 플륨관으로 구성된 수류유입구관의 내부중앙에 공기공급관을 삽입하여 구성되는 애뉼러(Annular) 이젝터(1a)로 구성한 것이며 여타의 구성과 작용은 제1실시예에서와 동일하다.In the first embodiment, a standard ejector is applied, but in this embodiment, it is composed of an annular ejector 1a formed by inserting an air supply pipe into an inner center of a water inlet pipe composed of a plume pipe. Other configurations and operations are the same as in the first embodiment.
도4는 본 발명에 따른 수중포기장치 제3실시예의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a third embodiment of an underwater aeration apparatus according to the present invention.
이 실시예에 따른 수중포기장치의 구성을 설명하면, 케이싱(3)의 내부에는 회전익(2)이 구비되고, 상기 케이싱의 중앙 상부에는 상기 회전익을 회전시키는 구동모터(4)가 구비되며, 상기 구동모터가 설치된 주변의 상기 케이싱 상부에는 플륨관이 연결된 수류공급관의 중앙에 공기공급관이 내삽되는 구조의 애뉼러 이젝터(1a)가 하나이상 다수개가 구비되고, 상기 케이싱의 하부 측면에는 포기수류가 수평방향 또는 하향경사방향으로 토출될 수 있는 하나이상의 포기수류 토출구(31)가 구성되며 다수개의 이젝터에 구비된 공기공급관들은 송기체임버(54)에 모아지도록 연결되고 상기 송기체임버는 송기관(5)과 연결되는 구성이다.Referring to the configuration of the underwater aeration device according to this embodiment, a rotor blade 2 is provided inside the casing 3, a drive motor 4 for rotating the rotor blades is provided in the upper center of the casing, One or more annular ejectors (1a) having a structure in which an air supply pipe is inserted in the center of the water supply pipe connected to the plume pipe are provided at the upper part of the casing around the drive motor, and aeration flow is horizontal on the lower side of the casing. At least one aeration stream discharge port 31 configured to be discharged in a downward direction or a downward direction is formed, and air supply pipes provided in the plurality of ejectors are connected to be collected in the air supply chamber 54, and the air supply chamber is connected to the air supply pipe 5. It is a connected configuration.
도5는 본 발명에 따른 수중포기장치 제4실시예의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of a fourth embodiment of an underwater aeration apparatus according to the present invention.
이 실시예에서는 제3실시예의 애뉼러 이젝터를 표준형 이젝터로 변경한 것으로, 플륨관이 연결된 수류공급관의 내부중심에 노즐이 구비되고 상기 노즐하부 수류공급관의 측면에는 공기공급관이 연통되도록 연결되는 표준형 이젝터(1)이며, 여타의 구성 및 작용은 제3실시예와 동일하다.In this embodiment, the annular ejector of the third embodiment is changed to a standard ejector. A standard ejector is provided such that a nozzle is provided at an inner center of a water supply pipe to which a plume pipe is connected, and an air supply pipe is connected to a side of the water supply pipe below the nozzle. (1), other configurations and operations are the same as in the third embodiment.
도6은 본 발명에 따른 수중포기장치 제5실시예의 개념도이다.6 is a conceptual diagram of a fifth embodiment of an underwater aeration apparatus according to the present invention.
이 실시에에서의 수중포기장치의 장치구성을 설명하면, 케이싱(3)의 내부에는 회전익(2)이 구비되고 상기 케이싱의 상부는 대구경의 원통형 개구부가 구성되며, 상기 회전익의 중앙상부에는 상기 회전익을 회전시키는 구동모터(4)가 구비되어, 상기 구동모터와 상기 케이싱의 원통형 개구부와 구동모터사이에 형성되는 한 개의 고리(Ring)모양의 개구부를 이용하여 수류유입구(11)를 구성하고, 상기 수류유입구에는 다수개의 소구경 공기공급관(17a)들이 내삽되어 수류유입구로 수류가 유입됨에 따라 공기흡입구(12)에 흡입력이 작용되도록 하는 이젝터 기능을 수행토록하며, 상기 케이싱의 하부 측면에는 포기수류가 수평방향 또는 하향 경사방향으로 토출될 수 있는 하나이상의 포기수류토출구(31)가 구비되는 구성이다.Referring to the device configuration of the underwater aeration device in this embodiment, the rotor blade 2 is provided inside the casing 3, the upper portion of the casing is configured with a large diameter cylindrical opening, the upper rotor blade in the center of the rotor blade A drive motor 4 is provided to rotate the water flow inlet 11 by using a ring-shaped opening formed between the drive motor and the cylindrical opening of the casing and the drive motor. A plurality of small-diameter air supply pipes (17a) are inserted into the water inlet to perform the ejector function to act as a suction force to the air inlet 12 as the water flows into the water inlet, the aeration flow is on the lower side of the casing It is a configuration that is provided with one or more aeration water discharge port 31 that can be discharged in the horizontal direction or downward inclination direction.
상기 고리모양의 수류유입구에 내삽되는 다수개의 상기 소구경 공기공급관들도 고리모양인 수류공급구의 형태에 맞추어 원주형으로 배열되며, 상기 다수개의 소구경 공기공급관들은 공기체임버(54)에 연결되고, 상기 공기체임버는 송기관(5)과 연통되도록 연결시켜서 수중포기장치를 구성한 것이다.The plurality of small diameter air supply pipes inserted into the annular water flow inlet are also arranged in a circumferential shape in accordance with the shape of the annular water supply port, and the plurality of small diameter air supply pipes are connected to the air chamber 54, The air chamber is connected to communicate with the air supply pipe (5) to constitute an underwater aeration device.
도7은 본 발명에 따른 수중포기장치 제5실시예에 관한 개념도이다.7 is a conceptual diagram related to a fifth embodiment of an underwater aeration apparatus according to the present invention.
이 실시에에서의 수중포기장치의 장치구성에 관하여 설명하면, 케이싱(3)의 내부에는 회전익(2)이 구비되고 상기 케이싱의 상부는 대구경의 원통형 개구부가 구성되며, 상기 회전익의 중앙상부에는 상기 회전익을 회전시키는 구동모터(4)가 구비되어, 상기 구동모터와 상기 케이싱 상부의 원통형 개구부와 구동모터사이에 형성되는 한 개의 고리형태의 개구부를 이용하여 수류유입구(11)를 구성하고, 상기 수류유입구에는 플륨관이 구비되며, 공기공급관겸 송기체임버(54)는 상기 플륨관 하부의 상기 케이싱의 측면에 케이싱의 내부와 연통되도록 연결되고, 케이싱 내부에는 상기 케이싱의 주변을 따라 좁고 긴 원주형의 공기흡입구(12)가 구성되어 원통형의 상기 케이싱자체가 대구경의 표준형 이젝터를 구성하는 수중포기장치이다.Referring to the device configuration of the underwater aeration device in this embodiment, the rotor blade (2) is provided inside the casing (3), the upper portion of the casing has a large diameter cylindrical opening, the upper portion of the center of the rotor blade A drive motor 4 for rotating the rotor blade is provided, and the water flow inlet 11 is formed by using an annular opening formed between the drive motor, the cylindrical opening in the upper portion of the casing, and the drive motor. The inlet is provided with a plume tube, the air supply pipe and the air chamber 54 is connected to the inner side of the casing to the side of the casing of the lower plume tube, the inside of the casing narrow and long cylindrical shape along the periphery of the casing The air suction port 12 is configured, the cylindrical casing itself is an underwater aeration device that constitutes a large diameter standard ejector.
도8은 본 발명에 따른 수중포기장치 제7실시예에 관한 개념도이다.8 is a conceptual diagram of a seventh embodiment of an underwater aeration apparatus according to the present invention.
이 실시예에서는 상기 제6실시예에서 구동모터 상부의 구동축을 외부로 연장하여 상부 회전익(22)을 추가 설치하고, 케이싱(3)을 상부로 연장하여 상부 회전익을 포획하도록 구성하므로써, 2개의 회전익에 의하여 수류유입 및 교반이 이루어지므로 교반 및 포기용량이 큰 수중포기장치에 적합한 실시예이다.In this embodiment, in the sixth embodiment, the drive shaft of the upper part of the drive motor is extended to the outside to further install the upper rotary blade 22, and the casing 3 is extended upward to capture the upper rotary blade, thereby forming two rotary blades. Since the inflow and agitation is performed by the present invention, the embodiment is suitable for an underwater aeration device having a large agitation and aeration capacity.
상기 제2내지 제7실시예에서도 제1실시예와 같으며 가이드 포스트와 탈착수단, 송기관에 자동밸브를 구성하여 포기, 교반 또는 간헐포기로 운전하는 방법등을 제1실시예에서와 같이 적용할 수 있다. 또한 상기 제2내지 제4실시예에서는 제1실시예에서와 같이 기액접촉실과 교반수단(21)을 구성하여 혼합분산효율을 증대시킬 수 있다. 특히 제7실시예는 구동모터 회전축의 양측에 회전익이 구비되므로 대용량의 포기장치를 실현하기에 용이하다.The second to seventh embodiments are the same as those of the first embodiment, and the method of operating with aeration, agitation, or intermittent aeration by configuring an automatic valve in the guide post, the detaching means, and the exhaust pipe is applied as in the first embodiment. can do. In addition, in the second to fourth embodiments, as shown in the first embodiment, the gas-liquid contact chamber and the stirring means 21 may be configured to increase the mixing dispersion efficiency. In particular, the seventh embodiment is easy to realize a large-capacity aeration device because the rotor blades are provided on both sides of the drive motor rotation shaft.
또한 본 발명에 따른 수중포기장치는 송풍기에 의한 강제 송풍식으로 국한되지 않고, 이젝터의 자흡기능만으로 포기용 공기를 흡입하므로써 송풍기의 설치를 생략하고 자흡식 수중포기장치로도 이용될 수 있다.In addition, the underwater aeration device according to the present invention is not limited to the forced blow type by the blower, it can be used as a self-absorption underwater aeration device by omitting the installation of the blower by sucking the air for abandonment only by the self-suction function of the ejector.
본 발명에 따른 다단계 혼합분산 기능이 구비된 수중포기장치는 Underwater aeration device equipped with a multi-stage mixed dispersion function according to the present invention
첫째, 산소이전율이 높고 포기동력 효율이 우수하고, First, the oxygen transfer rate is high, the aeration efficiency is excellent,
둘째, 수선을 위한 장치의 인양 및 안착이 용이하며, Second, the lifting and mounting of the device for repair is easy,
셋째, 질소·인 제거를 위한 포기, 비포기교반, 간헐포기를 실현할 수 있고,Third, aeration, aeration and intermittent aeration for nitrogen and phosphorus removal can be realized.
넷째, 대용량의 포기장치를 실현할 수 있다.Fourthly, a large-capacity aeration device can be realized.
도 1은 종래 방식의 수중포기장치의 개념도,1 is a conceptual diagram of a conventional underwater aeration device,
도 2 내지 도 8은 각각 본 발명에 따른 수중포기장치의 제1실시예 내지 제7실시예의 개념도이다.2 to 8 are conceptual views of the first to seventh embodiments of the underwater aeration apparatus according to the present invention, respectively.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
1, 1a : 이젝터 11 : 수류유입구1, 1a: ejector 11: water inlet
12 : 공기흡입구 13 : 유출구12 air inlet 13 outlet
15 : 선회류 방지판 16 : 수류공급관15: swirl flow prevention plate 16: water flow supply pipe
17, 17a : 공기공급관 2 : 회전익17, 17a: air supply pipe 2: rotor blade
21 : 교반수단 22 : 상부회전익21: stirring means 22: upper rotary blade
3 : 케이싱 31 : 포기수류토출구3: Casing 31: Abandoned water discharge outlet
32 : 기액접촉실 4 : 구동모터 32: gas-liquid contact chamber 4: drive motor
5 : 송기관 51 : 가이드포스트5: air line 51: guide post
52 : 가이드브레킷 53 :탈착수단 52: guide bracket 53: removable means
54 : 송기체임버 55 : 자동밸브54: air supply chamber 55: automatic valve
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