Przedmiotem wynalazku jest powierzchniowy na¬ powietrzacz odsrodkowy o osi pionowej, do napo¬ wietrzania cieczy, zwlaszcza wód sciekowych prze¬ znaczonych do oczyszczania.Znane sa powierzchniowe napowietrzacze odsrod¬ kowe z co najmniej jednym, zbieznym od dolnej strony zasysania w kierunku górnej strony wyrzu¬ cania, korpusem wirnika majacym zamocowany na nim wieniec lopatkowy. Wieniec lopatkowy two¬ rzy szereg kanalów przeplywowych zakrzywionych w plaszczyznach pionowych w taki sposób, ze ciecz dostajaca sie od dolu do kanalów przeplywowych zostaje odchylona o okolo 90° i wyplywa na obwo¬ dzie wirnika w kierunku co najmniej w przybli¬ zeniu poziomym.Aby wzbogacic w tlen ciecz napowietrzona juz w kanalach przeplywowych wirnika i jednoczesnie uzyskac napowietrzacz, który nie ulegalby zatyka¬ niu lopatki, w celu utworzenia otwartych do wew¬ natrz kanalów, lopatki maja profil o ksztalcie li¬ tery L lub T, przy czym pionowo przebiegajace ramiona tych profilów sa zamocowane na wew¬ netrznej stronie korpusu wirnika.Wiadomym jest ze ogólna sprawnosc odsrodko¬ wego napowietrzacza powierzchniowego jest zalez¬ na nie tylko od zdolnosci do zapewnienia jak naj¬ lepszego kontaktu pomiedzy ciecza wyplywajaca z wienca wirnika i gazem znajdujacym sie nad prze¬ znaczona do napowietrzania ciecza, ale takze od jego zdolnosci do wywolywania w przeznaczonej do 15 20 so napowietrzania cieczy silnego przeplywu mieszaja¬ cego. Znane dotychczas odsrodkowe napowietrza¬ cze powierzchniowe, powodujace uzyskanie dosko¬ nalego kontaktu pomiedzy gazem i ciecza, nie sa w stanie wprawic cieczy w tak silna cyrkulacje aby wprowadzic do niej cala potrzebna ilosc tle¬ nu i równomiernie rozprowadzic rozpuszczony w niej tlen. Odsrodkowe napowietrzacze powierz¬ chniowe majace dostateczna, taka jak potrzeba wy¬ dajnosc w zakresie wywolywania cyrkulacji cieczy, nie daja natomiast jak dotychczas, wystarczajaco dobrego kontaktu pomiedzy ciecza wyplywajaca z wirnika a znajdujacym sie nad napowietrzana cie - cza gazem. W ostatecznym podsumowaniu mozna stwierdzic, ze znane napowietrzacze powierzchnio¬ we typu odsrodkowego nie osiagaja wysokiej wy¬ dajnosci wprowadzania tlenu w przeliczeniu na jednostke mocy napedowej.Celem wynalazku jest uzyskanie odsrodkowego napowietrzacza powierzchniowego wspomnianego na wstepie typu, który nie posiada wyzej przyto¬ czonych wad i przy takich samych wymiarach wirnika jak w znanych napowietrzaczach tego typu osiaga wyzsza wydajnosc wprowadzania tlenu w przeliczeniu na jednostke mocy napedowej.Wiadomym jest, ze dla uzyskania dobrej wydaj¬ nosci wprowadzania tlenu w przeliczeniu na jed¬ nostke mocy napedowej, na przyklad na kilowat, wody sciekowe przenoszone przez wirnik napowie¬ trzacza powierzchniowego musza byc doprowadza- 110 638110 638 3 ne na powierzchnie napowietrzanych scieków z du¬ za predkoscia. Waznym jest takze aby wirnik na- powietrzacza wywolywal szybkie przemieszczanie sie i mieszanie praktycznie wszystkiej wody znaj¬ dujacej sie w zbiorniku napowietrzajacym, tak, aby gaz wydostajac sie z cieczy na powierzchnie i sty¬ kajacy sie ze znajdujacym sie nad nia gazem nie byl zbyt silnie wzbogacony w rozpuszczony tlen, natomiast zeby stezenie rozpuszczonego tlenu w vcieczy znajdujacej sie w calym zbiorniku bylo utrzymane na wyzszym poziomie.Taki przebieg mieszania cieczy jest wazny dla optymalnego wykorzystania mocy napedowej dla podwyzszenia stezenia rozpuszczonego tlenu i aby rozpuszczony tlen byl skutecznie rozprowadzony w calym zbiorniku, wzglednie basenie napowietrzaja¬ cym.Zostalo wiec stwierdzone, ze w przypadku od¬ srodkowych napowietrzaczy powierzchniowych wspomnianego na wstepie typu z lopatkami o ksztalcie litery L lub T mozna znacznie poprawic zdolnosc mieszania cieczy zwiekszajac srednice otworu ssawnego wirnika w stosunku do dotychczas stosowanych srednic w takim stopniu, aby stosunek zewnetrznej srednicy wienca wirnika do srednicy otworu ssawnego byl w granicach od 1,3 do 1,7, a korzystnie 1,48 i zmniejszajac wysokosc wirnika H w stosunku do dotychczasowej tak, aby stosunek zewnetrznej srednicy wienca wirnika do wysokosci H mierzonej w kierunku pionowym od spodu wir¬ nika do dolnego brzegu przekroju wylotowego wy¬ nosil od 2,5 do 5,5, a korzystnie 3,7.Odsrodkowy napowietrzacz powierzchniowy zbu¬ dowany wedlug wynalazku posiada wieksza zdol¬ nosc mieszania cieczy mimo faktu, ze kanaly przy¬ spieszajace przeplyw cieczy utworzone pomiedzy lopatkami sa znacznie skrócone w wyniku zwiek¬ szenia otworu wlotowego i zmniejszenia wysokosci H. Ponadto zakrzywienia kanalów od kierunku pionowego przy otworze wlotowym do kierunku zasadniczo poziomego przy wylocie sa silniejsze i ostrzejsze w przypadku odsrodkowego napowie¬ trzacza powierzchniowego zbudowanego wedlug wynalazku.Podczas pracy takiego napowietrzacza skonstruo¬ wanego wedlug wynalazku okazuje sie, ze cieczy znajdujacej aie w obrebie strefy wlotowej, to jest wewnatrz obrotowego wienca lopatkowego, nie jest nadawany praktycznie zaden wyrazny ruch wiro¬ wy. Ciecz przeplywa przy wlocie wirnika glów¬ nie pionowo ku górze, w kanalach utworzonych przez lopktki i nie powstaja przy tym zadne wi¬ doczne zawirowania przeplywu.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w rzucie perspektywicznym pierwszy przyklad wykonania napowietrzacza wedlug wy¬ nalazku, fig. 2 — równiez w rzucie perspekty¬ wicznym i czesciowo w przekroju "drugi przyklad wykonania napowietrzacza wedlug wynalazku, fig. 3 — dalszy przyklad wykonania napowietrzacza wedlug wynalazku w przekroju pionowym, a fig. 4 napowietrzacz z fig. 3 w przekroju wzdluz linii IV—IV, zaznaczonej na fig. 3.Przedstawiony na fig. 1 odsrodkowy ~ napowie- 4 trzacz powierzchniowy jest wyposazony w korpus 2 wirnika zbiezny od dolu, to znaczy od strony wlotowej ku górze, czyli ku stronie wylotowej, z za¬ mocowanym na nim wiencem lopatkowym 1, przy 5 czym wieniec lopatkowy 1 tworzy szereg kanalów przeplywowych 3 zakrzywionych w plaszczyznach pionowych. W ten sposób ciecz dostajaca sie od dolu do kanalów przeplywowych 3 zostaje w tych kanalach odchylona o okolo 90° i wyplywa z nich !0 w kierunku poziomym na obwodzie wirnika.Dla utworzenia otwartych do wewnatrz kanalów przeplywowych 3 lopatki 4 maja profil o ksztal¬ cie litery L, przy czym wolny brzeg wzdluzny ra¬ mienia 5 profilu o ksztalcie litery L jest zamoco- 15 wany na wewnetrznej stronie korpusu 2 wirnika.Na górnej stronie lopatek 4a, 4b, 4c jest zamo¬ cowana konstrukcja nosna tf, która sluzy do pod¬ trzymywania i polaczenia wirnika z walem nape¬ dowym 7. 20 Ten odsrodkowy napowietrzacz powierzchniowy jest przystosowany do obrotu tylko w kierunku strzalki 8.W odróznieniu od napowietrzacza pokazanego na fig. 1 napowietrzacz pokazany na fig. 2 ma dla 25 utworzenia otwartych do wewnatrz kanalów prze¬ plywowych 3, lopatki 4 o profilu teowym, przy czym wolne brzegi •wzdluzne pionowo przebiegaja¬ cej pólki 5 profilu teowego sa zamocowane na wewnetrznej stronie korpusu 2 wirnika. 30 Napowietrzacz pokazany na fig. 2 jest przezna¬ czony do pracy na przemian w dwóch przeciwnych kierunkach. Dla uzyskania dobrej wydajnosci wpro¬ wadzania tlenu w przeliczeniu na jednostke mocy napedowej stosunek zewnetrznej srednicy A wien- 15 ca, jak pokazano na fig. 2, mierzonej bez uwzgled¬ nienia szerokosci scianki 10 kierujacej przeplyw, do srednicy zasysania C lezy w granicach od 1,3 do 1,7 i wynosi korzystnie 1,48. 40 Stosunek zewnetrznej srednicy A wienca, mie¬ rzonej bez uwzgledniania szerokosci b scianki 10 kierujacej przeplyw, do wysokosci H wirnika, mie¬ rzonej od jego strony spodniej do dolnego brzegu przekroju wylotowego 9, lezy w granicach od 2,5 do 5,5 i wynosi korzystnie 3,7. 45 Aby ciecz wyplywajaca z wirnika napowietrzacza byla kierowana na powierzchnie przeznaczonej do napowietrzania cieczy bardziej plasko i zwarcie, jest korzystnym gdy wokól lopatek umieszczona zostanie scianka kierujaca 10, wspólosiowo otacza- 50 jaca wirnik i rozciagajaca sie poziomo na swym zewnetrznym obrzezu. Tak wiec przy dolnym brze¬ gu przekroju wylotowego 9 kanalów wyplywowych 3 usytuowana jest scianka kierujaca 10 o ksztalcie pierscienia kolowego, która jest wspólsrodkowa do 55 osi wirnika i przebiega promieniowo na zewnatrz od wylotów 9 kanalów. Okazalo sie takze korzyst¬ nym, azeby szerokosc b scianki kierujacej 10 prze¬ plyw cieczy, majacej ksztalt pierscienia kolowego, wynosila co najmniej 70°/o, a korzystniej 100% wy- 60 sokosci h przekroju wylotowego 9.Przez umieszczenie u dolu przekrojów wyloto¬ wych 9 kanalów przeplywowych 3 pierscieniowej scianki kierujacej 10 eliminuje sie to, ze ciecz wy¬ plywajaca z kanalów 3 natychmiast po wyjsciu 65 poza przekrój wylotowy 9 uderza ciecz otaczajaca5 wirnik. Dzieki zastosowaniu scianki kierujacej 10 ciecz wyplywajaca z kanalów przeplywowych 3 jest kierowana plasko i szeroko na otaczajaca wir¬ nik powierzchnie cieczy.Okazalo sie takze korzystnym zeby kat wyply¬ wy a lopatek wynosil od 10° do 35°, zas promien zakrzywienia r ramienia 5 kazdej z lopatek, mie¬ rzony w plaszczyznie poziomej, odpowiadal sredni¬ cy zewnetrznej A wirnika mierzonej z pominieciem szerokosci b scianki kierujacej z odchyleniem rze¬ du ±10°/o.Wirnik napowietrzacza odsrodkowego pokazany na fig. 3 i 4 jest zaopatrzony w dwie scianki kie¬ rujace 10 i 11 przebiegajace od dolnych i górnych brzegów przekrojów wylotowych 9 kanalów prze¬ plywowych 3 w kierunku promieniowym na zew¬ natrz. W ten sposób ciecz wyplywajaca z kanalów przeplywowych jest wyrzucana bardzo plasko na powierzchnie wody.Zastrzezenia patentowe 1. Powierzchniowy napowietrzacz odsrodkowy o osi pionowej, do napowietrzania cieczy, zwlaszcza wód sciekowych przeznaczonych do oczyszczania, z co najmniej jednym, zbieznym od dolnej strony za¬ sysania w kierunku górnej strony wyrzucania, kor¬ pusem wirnika majacym zamocowany na nim wie¬ niec lopatkowy, przy czym wieniec lopatkowy two¬ rzy szereg kanalów przeplywowych zakrzywionych w plaszczyznach pionowych w taki sposób, ze ciecz dostajaca sie od dolu do kanalów przeplywowych zostaje odchylona o okolo 90° i wyplywa na obwo¬ dzie wirnika w kierunku co najmniej w przybli¬ zeniu poziomym, znamienny tym, ze stosunek zew¬ netrznej srednicy (A) wirnika do srednicy (C) otwo¬ ru zasysajacego miesci sie w granicach od 1,3 do 1,7, a stosunek zewnetrznej srednicy (A) wirnika do jego wysokosci (H), mierzonej od jego spodu do 110 638 6 dolnego brzegu przekroju wylotowego (9), miesci sie w granicach od 2,5 do 5,5. 2. Napowietrzacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wzdluz dolnych brzegów przekrojów wy- 5 lotowych (9) kanalów przeplywowych (3) jest usy¬ tuowana scianka kierujaca (10) o ksztalcie pier¬ scienia kolowego wspólsrodkowego z wirnikiem, przebiegajaca promieniowo na zewnatrz od brze¬ gów przekrojów wylotowych (9). 10 3. Napowietrzacz wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze szerokosc(b) scianki kierujacej (10) wyno¬ si co najmniej 70%, a korzystnie 100°/o wysokosci (h) przekroju wylotowego (9). 4. Napowietrzacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek srednicy zewnetrznej (A) wirnika, mierzonej z pominieciem szerokosci (b) scianki kierujacej (10), do srednicy (C) otworu ssawnego wynosi 1,48. 21 5. Napowietrzacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek zewnetrznej srednicy (A) wirni¬ ka, mierzonej bez uwzglednienia szerokosci (b) scianki kierujacej (10), do wysokosci (H) wirnika, mierzonej od jego spodu do dolnego brzegu prze- 25 kroju wylotowego (9) wynosi 3,7. 6. Napowietrzacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wzdluz górnych brzegów przekrojów wylo¬ towych (9) kanalów przeplywowych umieszczona jest druga scianka kierujaca (11) o ksztalcie pier- 30 scienia kolowego, wspólsrodkowa z wirnikiem, prze¬ biegajaca od górnych brzegów przekrojów wyloto¬ wych (9) promieniowo na zewnatrz. 7. Napowietrzacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kat wyplywu (a) lopatek miesci sie w gra- 35 nicach od 10 do 35°. 8. Napowietrzacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze promien zakrzywienia (r) lopatek (5), mie¬ rzony w rzucie poziomym, odpowiada srednicy zewnetrznej (A) wienca lopatkowego z odchylenia- 40 mi ±10°/o.110 638 FIG. 2 -b,~110 638 PL