PL161760B1 - Aerator powierzchniowy - Google Patents

Abstract

1. Aerator powierzchniowy do nagazowywania cieczy, zwłaszcza ścieków, mający kształt ściętego stożka, znamienny tym, że wewnątrz stożka (1) znajduje się osadzone na współnym wale (2) mieszadło (3, 3’), a na wewnętrznej powierzchni stożka(l) są umieszczone łopatki (4)

Description

Przedmiotem o/nlazaku Jest aerator pnwierzchnnowy do nagaaooyoania cieczy, zołaszcza ściekóo, mający kształt ściętego stożka.

Aeratory są urządzeniami stosooanymi do oirowoadanla gazóo, zołaszcza powietrza, do cieczy znajdujących się o zbiornikach sztucznych lub naturalnych /staoy, Jęzora/, a także do oody bieżącej /rzeki/. Spełniają one podoójną rolę, to Jest urządzenia otaczającego gaz do cieczy oraz urządzenia aapewliającego olaśc^e ^^ie^j^ća^:ie nagazo^i^^t^.j cieczy przy odpowoedniej bu^zU^ooścl.

Aeratory różnią się między sobą budooą 1 sposobem pracy. Aeratory pnwlerzchniowe zasysają gaz, np. powietrzr, znad powierachni nagas^^oy^^i^,] cieczy, o odróżnieniu od aeratoróo zanurzeni^^oych, które oprooadzają do cieczy gaz dostarczany pod jej powierzchnię dodatkooym urządzeniami, np. bełkotkami.

Istotne znaczenie o pracy arratorów ma ilość gazu w?Γowadzanego do cieczy, przy czym dodatkowo aerator musi aapewnLać ^^aścioe roaprn>wadzenie tego gazu. Przyk!adooo o komorach napowieeraania o oczyszczalniach ściekóo aeratory pooinny zapeo^JLać dostateczną bUΓzlionść dla zmnieJszrnla w3półcaynnika oporu dyft^Jl tl^^nu do ścleków lub bezpośrednio do kłaczkóo osadu czynnego, a Jednocześnie ołaczać do oody Jak najoiększą ilość tlenu. Zbyt mała burzlioość i niedostateczna ilość tlenu pooodują obumieranie osadu czynnego o ^niku procei^ć^o gnilnych, a spraoność oczyszczania gwłtowiie spada.

Istotną oadą olelu znanych aeratordo pooierzchniooych Jeet tworzrnie się podczas ich pracy o komorach napowietΓaania tak zonnego oału oodiwgo·, to Jest odnoszącej się ookół aeratora burzli oj oarstoy wodno-gazooej. Rozbijane o tej oarstoie krople cieczy toorzą unoszone z ^^atu^m aerozole, przenoszące cząstki toksycznych, często cuchnących substancji, na odległość naoet kilkunastu kilometróo. W niektórych krajach stosooanle aeratoróo pooierzchniooych zostało z tego pooodu zabronione.

Z artykułu F. Nestmanna pt. R»velopment of a Mehann^i^^ Ribble Aeration System and the Scalę -up of the Results to the Rrototype /Symposiim on Scalę Effects in Modelling Hddaullc Structures Technische Academie, Esslingen, RFN, 3 - 6.09.1984 r./ znany Jest aerator o postaci pojedynczego ściętego stożka, całkooicle zamkniętego od góry 1 od dołu, mającego na powierzchni zewięraneJ

161 760 łopatki o wysokości równej wsokości stożka. Ten aerator nie powoduje powstawania waału wodnego, Jednak ilość właczanego przezeń gazu Jest zybt mała. W praktycznych zastosowaniach tego aeratora Jest konieczne stosowanie przekładni między aeratorem i silnikiem napędowym.

Istnieje zatem zapotrzebowanie na opracowanie aerator<w, które nie powodując tworzenia się wału wodnego zapewniałyby wprowadzenie gazu do cieczy w ilości większej niż w przypadku aeratorów znanych, przy odpowiedniej burzliwości, a zatem miałyby lepszą zdolność nagazowywania.

Celem wyalazku było opracowanie aeratora spełniającego to zapotrzebowanie.

Zostało to rozwiązane, zgodnie z wnaaazkiem, w ten sposóh, że weentrz stożka znajduje się osadzone na wspólnym wale mieszadło, a na weewntrznej powierzchni stożka są umieszczone łopatki.

Stożek tworzący korpus aeratora może być otwarty lub zamknnęty od góry, przy czym gdy Jest on zamknięty, to na powierzchni stożka m-^^zą znajdować się szczeliny do zasysania powwetrza. Ewiiaualnie korpus może się składać z kilku współosiowych stożków przedzielonych szczelinami, usytuowanych w ten sposób, że średnica stożka znajdującego się pow/żej Jest rannejsza lub większa od średnicy stożka znajdującego się poniżej.

W.eszadło osadzone na wspólnym wdLe, usytuowane wewnątrz stożkowego korpusu aeratora, znacznie zwiększa intensywność mieszania i ilość zasysanego powietrza.

Dina krawędź wewnęrznigo mieszadła może być usytucwana po^żej lub poniżej dolnej krawędzi korpusu albo równo z nią, przy czym korzystnie obie dolne krawędzie znajdują się na tym samym poziomie. Stosunek dolnej średnicy korpusu do dolnej średnicy mieszadła wtnsl korzystnie od 1 : 0,3 do 1 : 0,7. Meszadło wewnętrzne może mieć postać ściętego stożka, którego kąt rozwarcia Jest mnejszy lub większy od kąta rozwarcia korpusu albo Jest równy temu kątowi.

Na powierzchni zewnętrznej stożkowego mieszadła mogą być usytuowane łopatki, proste, zagięte lub biegnące wzdłuż linii śrubowej. Łopatki takie dodatkowo zwiększają Intensywność mieszania.

Mieszadłem wewntrznym może być także mieszadło ^i^łjnni^we o łopatkach prostych albo pochylonych lub wgiętych. Korzystnie łopatki mieszadła turbanowego mają kształt trapezu, którego dłuższa podstawa znajduje się u dołu.

Na ^^ewnęt^t^ej powierzchni stożka znajdują się łopatki, proste, zagięte lub biegnące wzdłuż linii śrubowj. Nieoczekiwanie okazało się, że obecność tych wwntrznych łopatek zwiększa ilość zasysanego gazu ponad pięciokrotnie w stosunku do ilości gazu zasysanej przy tej samej prędkości obrotowej przez taki sam aerator nie zawierający łopatek na wewnętrznej powierzchni korpusu. Tak więc aerator weedług wnalazku charakteryzuje się w^s°ką ekonomią natleniania. Ma to szczególne znaczenie w oczyszczalniach ścieków, zwwaszcza pracujących w oparciu o metodę osadu czynnego, w których dobowe wahania poziomu zanieczyszczenia ścieków są znaczne, co wyamga stosowania aeratorów o polepszonej zdolności natleniania.

Podczas pracy aeratora według ^nalazku nie tworzy się wał wodny, a więc spełnia on najostrzejsze normy ochrony środowiska.

Giy wymiary aeratora według wasaLazku są dostosowane do małych komór napowieiΓzαnia zużywa on przy takiej samej prędkości obrotowej znacznie miej mocy niż znany aerator stożkowy. Oznacza to, że aerator według wnaaazku, zużywając tę samą ilość mocy, może faktycznie pracować ze znacznie większą prędkość obrotową, np. prędkością równą prędkości znamionowej zastosowanego silnika napędowego. Tak więc aerator według wnalazku można stosować bez przekładni, to znaczy bezpośrednio sprzęgać wał aeratora z wałem silnika napędowego. Ma to szczególne znaczenie w przypadku np. oczyszczalni wiejskich, które wzmaaJą Jak najprostszego wypiażenia. fyeiiminoaanie przekładni zimni jsza awaryjność układu i poważnie obniża koszty inwstycy jne.

Aerator powierzchniow według w^nalazku Jest uwidoczniony w przykładach wkopania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój osiow aeratora z wewntrznym mieszadłem stożkowym, a fig. 2-przekrój osiow aeratora z wewntrznym mieszadłem tιH'baniwe·

W aeratorze przedstiwionye na fig. 1 wewnątrz ściętego stożka 1, osadzonego na wale 2, znajduje się stożkowe mieszadło 3 zamocowane na wale 2 współosiowo ze stożkeem 1. Na ^^ewnęt^nej powierzchni stożka 1 znajdują się łopatki 4. Na zew^ę^nej powierzchni stożkowego mieszadła 3 znajdują się łopatki 5. Stożki 1 i 3 są otwarte od góry i od dołu.

W aeratorze o^ΓZid^saiwionym na fig 2 wewintrz ściętego stożka 1, osadzonego na wale 2, znajduje się ζ^η^ηο^ mieszadło 3 osadzone współosiowo ze stożkiem 1 na tym samym wale. Łnpatki mieszadła 3*mają kształt trapezu 1 są prosce. Na powierzchni stożka 1 znajdują się łopatki 4. Stożek 1 Jest otwarty od dołu i od góry.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Ara^^or pooierzchniooy dt nagaztoyoania cieczy, zołaszcza ściekóo, mający kształt ściętego stożka, znamienny tym, że oe^ointrz stożka /V znajduje się osadzone na ospólnym o ale /2/ mieszadło /3, 37, a na oeioęęrznej powierzchni stoża /1/ są umieszczone ło patki /4/.
2. 2. Aerator oetdług zastrz. 1, znamienny Jest usytuooana na Jednym poziomie z dolną kraoędzią
3. 3. Aerator oedług zastrz. 1, znamienny go stożka.
4. 4. Aerator oecUng zastrz. 3, znamienny szadła /3/ znajdują się łopatki /5/.
5. 5. Aerator oedług zastrz. 1, znamienny turbinowy.
6. 6. Ar;^1:or oedług zaatrz. 5, znamienny kształcie trapezu.

   t y rn, że dolna krawędź mieszadła /3, 3 / stożka /1/.

   t y rn, że mieszadło /3/ ma kształt ściętet y m, że na zeOTiętrznej powierzchni mlet y m, że mieszadło /3*/ Jest mieszadłem tym, że mieszadło /3? na łopatki o