PL169306B1 - Urzadzenie do rozpuszczania gazu PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do rozpuszczania gazu w objetosci plynu, zawierajace pompe do prze- puszczania plynu przez liczne przewody, przy czym kazdy przewód jest zakonczony dysza, a kazda dysza ma kanal do przeplywu przez niego strumienia plynu, znamienne tym, ze taki kanal zawiera pierwsza czesc zbiezna (28), druga czesc równolegla (30) za pierwsza czescia (28) i trzecia czesc rozbiez- na (32) za druga czescia (30) oraz element tworzacy pierscieniowy przewód gazowy (44) polaczony z kanalem (26) w miejscu wzdluz drugiej równoleglej czesci (30). FIG. 2 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do rozpuszczania gazu w objętości płynu, a zwłaszcza dysze zastosowane w takim urządzeniu. Stosowane w opisie określenie gaz obejmuje również mieszaniny gazowe.

W europejskim zgłoszeniu patentowym, Publikacja Nr 0 389 230 jest opisany sposób obróbki dużej objętości płynu, zawartego w zbiorniku do oczyszczania ścieków. Pompa ścieków wytwarza strumień płynu odpadowego i przepuszcza ten płyn przez wieńcowy przewód główny. Pionowo względem wieńcowego przewodu głównego odchodzą liczne przewody, z których każdy ma umieszczoną na górnym końcu zwężkę Venturiego. Każda zwężka Venturiego ma wlot tlenu gazowego. Przy dolnym końcu każdego przewodu za zwężką Venturiego jest odcinek rury w kształcie litery T, w którym jest umieszczona jedna lub więcej dysz wylotowych dla przepuszczania mieszaniny gaz-płyn do głównej objętości płynu w zbiorniku do oczyszczania ścieków.

Każda zwężka Venturiego stanowi ograniczenie towarzyszącego jej przewodu, przez co przepływający przezeń płyn jest poddawany turbulencji. Przepływ tlenu do obszaru turbulencji od wlotu zwężki jest przerywany do postaci małych pęcherzyków tlenu. Mieszanina płynu i gazu przechodzi w dół przewodu i przez dyszę, która ma średnicę wylotu znacznie mniejszą niż średnica towarzyszącego przewodu, tak że mieszanina płynno-gazowa opuszcza dyszę ze stosunkowo dużą prędkością, wytwarzając tym samym turbulencję i dalej wspomagając przerywanie lub przecinanie pęcherzyków w mieszaninie płynno-gazowej na jeszcze mniejsze pęcherzyki, które ulegają łatwo rozpuszczeniu w głównej masie płynu w zbiorniku do oczyszczenia ścieków.

Celem wynalazku jest opracowanie ulepszonej dyszy, mającej zastosowanie w urządzeniu opisanym w europejskiej publikacji Nr 0 389 230, dzięki której unika się potrzeby stosowania niezależnego zwężki Venturi.

Według wynalazku opracowano urządzenie do rozpuszczania gazu w objętości płynu, które zawiera pompę do przepuszczania płynu przez liczne przewody, przy czym każdy przewód jest zakończony dyszą, a każda dysza ma kanał, przez który przepływa para tego płynu, przy

169 306 czym ten kanał zawiera pierwszą część zbieżną, drugą równoległą część za pierwszą częścią oraz trzecią część rozbieżną za drugą częścią, oraz środek tworzący pierścieniowy przewód gazowy, połączony z tym kanałem w miejscu wzdłuż drugiej równoległej części.

Korzystnie, przewód gazowy jest umieszczony tuż przy lub w pobliżu nasady trzeciej części rozbieżnej.

W zalecanym rozwiązaniu dysza zawiera dwie części, mianowicie część zewnętrzną, która tworzy trzecią rozbieżną część oraz część wewnętrzną zamocowaną wewnątrz zewnętrznej części, która tworzy pierwszą zbieżną i drugą równoległą część.

Przewód jest przynajmniej częściowo utworzony przez przeciwległe, rozstawione powierzchnie pierwszej i drugiej części.

Każda część może być wykonana z formowanego tworzywa sztucznego.

Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie, częściowo w perspektywie, urządzenie nadtleniające jak opisano w publikacji europejskiego zgłoszenia patentowego Nr 0 389 230, a fig. 2 - pionowy przekrój przez dyszę według wynalazku, nadającą się do zastosowania w urządzeniu jak opisano w europejskiej publikacji Nr 0 389 230.

Jak pokazano na fig. 1, zilustrowane urządzenie może być umieszczone w całości wewnątrz dużej objętości płynu, przykładowo płynu zawartego wewnątrz zbiornika do oczyszczenia ścieków. Pompa ściekowa 2 mająca wlot zasysający, tworzy strumień wody odpadkowej, który wchodzi do pierścieniowego przewodu głównego 4. Przewód główny 4 jest przystosowany do podawania płynu do licznych przewodów 6, które odchodzą od niego zasadniczo pionowo. Każdy przewód 6 ma umieszczoną zwężkę Venturiego 8. Każda zwężka 8 ma wlot 10 tlenu gazowego. Każdy przewód 6 ma ustawiony odcinek rury 13 w kształcie T przy dolnym końcu, w którym jest umieszczonajedna lub więcej dysz wylotowych 12 do przepuszczania mieszaniny płynu i gazu do głównej objętości płynu, w której jest zanurzony przewód główny.

Jak wyjaśniono w publikacji europejskiego zgłoszenia patentowego Nr 0 389 230, każda zwężka 8 stanowi ograniczenie towarzyszącego jej przewodu 6, tak że płyn przepływający przez przewód 6 poddawany jest turbulencji. Przepływ tlenu do obszaru turbulencji z wlotu 10 przerywa strumień tlenu do postaci pęcherzyków.

Każda dysza 12 ma średnicę wylotową znacznie mniejszą niz średnica towarzyszącego przewodu 6, tak że mieszanina płyn-gaz opuszcza dyszę 12 ze stosunkowo dużą prędkością, tym samym wywołując turbulencję i dalej wspomagając przerywanie lub przecinanie pęcherzyków w mieszaninie na jeszcze mniejsze pęcherzyki, które są łatwo rozpuszczalne w głównej masie płynu.

Wynika z tego, że urządzenie opisane w europejskiej publikacji Nr 0 389 230 wymaga dla każdego przewodu 6 oddzielnej zwężki 8 i jednej lub więcej dysz 12.

Na fig. 2 pokazano dyszę 20, przeznaczoną do zastosowania w urządzeniu do rozpuszczania gazu w objętości płynu, typu opisanego w publikacji patentu europejskiego Nr 0 389 230, w którym unika się potrzeby stosowania zwężki.

Dysza 20 zawiera zewnętrzną część 22, wewnątrz której jest mocno osadzona wewnętrzna część 24. Obie części 22,24 mogą być wykonane z formowanego tworzywa sztucznego. Dysza 20 ma środkowy kanał 26 do przepuszczania przepływu strumienia płynu z lewej strony na prawą (jak pokazano). Kanał 26 zawiera pierwszą zbieżną część 28 i za nią drugą równoległą część 30, obydwie utworzone przez wewnętrzną część 24, oraz trzecią rozbieżną część 32 za drugą równoległą częścią 30, która to część 32 jest utworzona przez zewnętrzną część 22.

Zewnętrzna część 22 ma wlot 34 dla gazu, na przykład tlenu, oraz przeciwległe powierzchnie 36, 38 wewnętrznej części 24 i 40, 42 zewnętrznej części 22 utworzonej pomiędzy nimi w postaci pierścieniowego kanału 44, który jest połączony z kanałem 26 w miejscu wzdłuż drugiej równoległej części 30 w sąsiedztwie nasady trzeciej rozbieżnej części 32.

Dysza 20 powinna być podłączona albo bezpośrednio do przewodu 6 albo do części rurki 13 w kształcie T, w rodzaju przedstawionym na fig. 1.

Podczas pracy, tlen przechodzi przez wlot 34 i pierścieniowy kanał 44 i jest wtryskiwany do płynu przechodzącego przez kanał 26 w pobliżu nasady trzeciej rozbieżnej części 32, a

169 306 mieszanina płynu i tlenu opuszcza dyszę 20 z prędkością, która przekracza prędkość dźwięku dla mieszaniny, tym samym wywołując fale uderzenkowe w głównej masie płynu.

Zastosowanie dyszy 20 w urządzeniu przedstawionym na fig. 1 pozwala na uniknięcie potrzeby, kosztu i spadku ciśnienia występującego w przypadku zastosowania zwężki Venturiego, a ponieważ przewód 6 nie prowadzi już mieszaniny płyn-gaz, zatem może być zredukowana prędkość płynu, powodując zredukowanie o 25% spadku ciśnienia w przewodzie, w porównaniu z urządzeniem przedstawionym na fig. 1. Zysk netto będzie polegał na zmniejszeniu o połowę poboru mocy, potrzebnej do uruchamiania urządzenia pokazanego na fig. 1.

Do rozwiązania pokazanego na fig. 2 mogą być wprowadzone modyfikacje polegające na tym, że kanał 44 nie musi być połączony z kanałem 26 bezpośrednio w sąsiedztwie trzeciej rozbieżnej części 32, ale może być umieszczany gdziekolwiek wzdłuż drugiej równoległej części 30.

Ponadto na powierzchni trzeciej rozbieżnej części 32 mogą być utworzone liczne płytkie łopatki dla wprawienia w ruch obrotowy mieszaniny płynu z tlenem, opuszczającej dyszę 20. Łopatki mogą być formowane jako spirala lub gwint o długim skoku na powierzchni rozbieżnej części 32. Ruch obrotowy mieszaniny płynu i gazu, opuszczającej dyszę 20, wspomaga dyspersję i mieszanie.

306

FIG. 2

169 306

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,.50 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do rozpuszczania gazu w objętości płynu, zawierające pompę do przepuszczania płynu przez liczne przewody, przy czym każdy przewód jest zakończony dyszą, a każda dysza ma kanał do przepływu przez niego strumienia płynu, znamienne tym, że taki kanał zawiera pierwszą część zbieżną (28), drugą część równoległą (30) za pierwszą częścią (28) i trzecią część rozbieżną (32) za drugą częścią (30) oraz element tworzący pierścieniowy przewód gazowy (44) połączony z kanałem (26) w miejscu wzdłuż drugiej równoległej części (30).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przewód gazowy (44) jest umieszczony przy lub w sąsiedztwie nasady trzeciej części rozbieżnej (32).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że dysza (20) zawiera pierwszą i drugą część, przy czym zewnętrzna pierwsza część (22) tworzy trzecią rozbieżną część, a wewnętrzną druga część (24) jest zamocowana wewnątrz zewnętrznej pierwszej części (22) i tworzy zbieżną część i drugą równoległą część (28, 30).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że przewód (44) jest przynajmniej częściowo utworzony przez przeciwległe, rozstawione powierzchnie (36, 40,38, 42) pierwszej i drugiej części (22, 24).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że każda część (22,24) jest wykonana z formowanego tworzywa sztucznego.