PL163246B1 - Sposób i urządzenie do napowietrzania, mieszania i przetłaczania napowietrzonej cieczy - Google Patents

Abstract

1. Sposób napowietrzania, mieszania i przetłaczania napowietrzonej cieczy, znamienny tym, że czynnik cieczy i gazu doprowadza się bezpośrednio do wlotu wirnika oddzielnymi strumieniami, przy czym czynnikiem roboczym jest ciecz, którą po wymieszaniu z zassanym i/lub doprowadzonym powietrzem przetłacza się do zbiornika, pod dowolnym kątem i na żądaną głębokość. 4. Urządzenie do napowietrzania, mieszania i przetłaczania napowietrzonej cieczy, znamienne tym, że stanowi je pompa wirowa, złożona z wirnika (1) osadzonego na wale (2), silnika napędzającego (3), komór cieczy (4) i powietrza (5), kierownicy (6) i/lub elementu wylotowego (7).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób napowietrzania, mieszania i przetłaczania napowietrzonej cieczy, zwłaszcza ścieków oraz urządzenie do wykonywania tego sposobu.

Obecnie do napowietrzania, mieszania i przetłaczania napowietrzonej cieczy używa się różnych urządzeń, najczęściej do każdej z tych czynności stosowane są inne zestawy urządzeń. Do napowietrzania używa się różnych urządzeń, między innymi pomp wirowych. W stosowanych rozwiązaniach pompowych, proces hydrotransportu gazów odbywa się przez pompowanie mieszaniny cieczy i transportowanego czynnika gazowego. Niedogodność stanu dotychczasowego polega na tym, że w hydrotransporcie wielu czynników jak gazów, powietrza itp., następują znaczne obniżki skuteczności i sprawności działania stosowanych urządzeń, aż do całkowitej utraty ich zdolności do realizowania procesu hydrotransportu gazów.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie dotychczasowych niedogodności i niekorzystnych zjawisk, a zagadnieniem technicznym opracowanie nowego sposobu napowietrzania, mieszania i przetłaczania napowietrzonej cieczy oraz opracowanie nowej konstrukcji urządzenia pompy wirowej do wykonania tego sposobu o wysokiej sprawności tj. wprowadzającej do pompowanej cieczy dużej ilości powietrza przy stosunkowo małej ilości zużytej energii, przy czym powietrze winno być rozdrobnione na maksymalnie małe pęcherzyki.

Sposób napowietrzania, mieszania i przetłaczania napowietrzanej cieczy według wynalazku polega na tym, że czynnik cieczy i powietrza doprowadza się bezpośrednio do wlotu wirnika oddzielnymi strumieniami, przy czym czynnikiem roboczym jest ciecz, którą po wymieszaniu z zassanym i/lub doprowadzonym powietrzem przetłacza się do zbiornika pod dowolnym kątem i na żądaną głębokość przy czym strumienie cieczy i powietrza doprowadza się symetrycznie względem osi obrotu wirnika, z tym, że powietrze pobiera się powyżej lustra cieczy i doprowadza się je po stronie ssawnej wirnika, w obszar występowania w urządzeniu najniższego ciśnienia statycznego, gdzie w strefie wirnika odbywa się mieszanie cieczy i gazu.

Urządzenie do napowietrzania cieczy według wynalazku stanowi pompa wirowa, złożona z wirnika osadzonego na wale, silnika napędzającego, komór cieczy i powietrza, kierownicy i/lub elementu wylotowego, przy czym wirnik korzystnie jest wirnikiem śmigłowym z łopatkami nastawnymi w czasie postoju i/lub ruchu, przy czym komory cieczy i powietrza rozmieszczone są symetrycznie względem osi obrotu wirnika, z których komora cieczy posiada wlot powyżej lustra cieczy, a wylot w pobliżu krawędzi wlotu wirnika w odległości (0,1-2) D, przy czym kierunek i głębokość wypływu tłoczonej do zbiornika napowietrzonej cieczy regulowany jest przez przyłączenie odpowiedniego elementu jak rura, kolano, lej lub przez obrót elementu wylotowego wokół osi obrotu wirnika, przy czym kierownica i/lub element wylotowy posiadają łopatki powodujące mieszanie cieczy z powietrzem.

Dzięki urządzeniu według wynalazku, wirnik pompy jest zasilany jednorodnymi strumieniami czynników, co zapewnia skuteczne, o wysokiej sprawności działanie urządzenia, wprowadzającego do pompowanej cieczy dużych ilości powietrza przy stosunkowo małej ilości zużytej energii, przy czym wprowadzone powietrze rozdrobnione jest maksymalnie na małe pęcherzyki, pozwalające na duże wykorzystanie tlenu. Urządzenie według wynalazku do napowietrzania cieczy, przez wymianę i/lub odpowiednie ustawienie elementu wylotowego, pozwala dowolnie mieszać napowietrzoną ciecz z cieczą znajdującą się w zbiorniku, jak również przetłaczać napowietrzoną ciecz. Urządzenie, po zalaniu komory powietrznej pracuje jak pompa.

Urządzenie do napowietrzania cieczy jest przedstawione w przykładzie wykonania i zastosowania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia urządzenie w przekroju wzdłuż osi pionowej, fig. 2 zastosowanie urządzenia do napowietrzania płytkiego i mieszania z elementem wylotowym w kształcie kolana z dyfuzorem, fig. 3 - urządzenie do napowietrzania i przetłaczania napowietrzonej cieczy rurociągiem do innego zbiornika, fig. 4 - urządzenie do napowietrzania głębokiego z elementem wylotowym w kształcie króćca.

Urządzenie według wynalazku stanowi pompa wirowa, złożona z wirnika śmigłowego 1 osadzonego na wale 2, silnika napędzającego 3, komory cieczy 4, komory powietrza 5, kierownicy 6 i elementu wylotowego 7. Wirnik 1 posiada łopatki 1.1 nastawiane w czasie postoju. Komory cieczy 4 i powietrza 5 są współśrodkowe. Wlot 4.1 komory cieczy 4 umieszczony jest poniżej lustra cieczy, wlot 5.1 komory powietrza 5 umieszczony jest powyżej lustra cieczy, a wylot 5.2 komory powietrza 5 umieszczony jest w pobliżu krawędzi wlotu wirnika 1. Kierunek wypływu tłoczonej, napowietrzonej cieczy jest regulowany przy pomocy elementu wylotowego 7 w kształcie kolana z dyfuzorem, rurociągu, króćca wylotowego.

Sposób napowietrzania, mieszania i przetłaczania napowietrzonej cieczy według wynalazku polega na tym, że czynnik cieczy i powietrza doprowadza się do wirnika 1 oddzielnymi strumieniami. Czynnikiem roboczym jest ciecz, którą pobiera się poniżej lustra cieczy. Strumienie powietrza pobiera się powyżej lustra cieczy i doprowadza się je po stronie ssawnej wirnika 1 w obszar występowania w pompie najniższego ciśnienia statycznego, gdzie w strefie wirnika następuje wymieszanie cieczy i powietrza. Strumienie cieczy i powietrza doprowadza się w kształcie współśrodkowych pierścieni. Pompowaną ciecz po wymieszaniu z zassanym powietrzem w strefie wirnika przetłacza się do zbiornika. Kierunek wypływu tłoczonej napowietrzonej cieczy regulowany jest przy pomocy wymiennego elementu 7 w kształcie kolana, rurociągu, leja.

163 246

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób napowietrzania, mieszania i przetłaczania napowietrzonej cieczy, znamienny tym, że czynnik cieczy i gazu doprowadza się bezpośrednio do wlotu wirnika oddzielnymi strumieniami, przy czym czynnikiem roboczym jest ciecz, którą po wymieszaniu z zassanym i/lub doprowadzonym powietrzem przetłacza się do zbiornika, pod dowolnym kątem i na żądaną głębokość.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strumienie cieczy i powietrza doprowadza się symetrycznie.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powietrze pobiera się powyżej lustra cieczy i doprowadza się po stronie ssawnej ruchomego wirnika, w obszar występowania w urządzeniu najniższego ciśnienia statycznego, gdzie w strefie wirnika odbywa się mieszanie cieczy i gazu.
4. 4. Urządzenie do napowietrzania, mieszania i przetłaczania napowietrzonej cieczy, znamienne tym, że stanowi je pompa wirowa, złożona z wirnika (1) osadzonego na wale (2), silnika napędzającego (3), komór cieczy (4) i powietrza (5), kierownicy (6) i/lub elementu wylotowego (7).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że komory cieczy (4) i powietrza (5) rozmieszczone są symetrycznie względem osi obrotu wirnika (1).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 4 albo 5, znamienne tym, że wlot (5.1) komory powietrza (5) umieszczony jest powyżej lustra cieczy, a wylot (5.2) komory powietrza (5) umieszczony jest w pobliżu krawędzi wlotu wirnika (1) w odległości (0,1-2) D.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że wirnik (1), korzystnie jest wirnikiem śmigłowym z łopatkami (1.1) nastawnymi w czasie postoju i/lub ruchu.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że kierunek i głębokość wypływu tłoczonej do zbiornika cieczy regulowany jest przez zastosowanie odpowiedniego elementu wylotowego (7) lub przez obrót elementu wylotowego.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że kierownica (6) i/lub element wylotowy (7) posiadają łopatki powodujące dodatkowe mieszanie cieczy z powietrzem.