PL175407B1 - Wielostopniowa grawitacyjna głowica napowietrzająca - Google Patents

Abstract

Wielostopniowa grawitacyjna głowica napowietrzająca posiadająca obudowę, układ napowietrzający oraz układ odprowadzający, znamienna tym, że w układzie napowietrzającym głowicy znajdują się co najmniej dwie wkładki stożkowe (2) i (3) o zmieniającym się kącie nachylenia tworzących, skierowane szerszą podstawą ku górze, przy czym wkładka wewnętrzna (3) ma na obrzeżu nacięcia (7) zapewniające pilasty przelew wody, natomiast między wkładkami (2) i (3) znajdują się rurki napowietrzające (5), których wloty znajdują się ponad maksymalnym poziomem wody (11), a ich wyloty usytuowane są w miejscu największego przewężenia między wkładkami (2) i (3).

Description

Przedmiotem wynalazku jest wielostopniowa grawitacyjna głowica napowietrzająca stosowana w kolumnach napowietrzających wodę płynącą z ujęć infiltracyjnych na filtry pospieszne ciągu technologicznego uzdatniania wody.

Znane są różnego typu urządzenia napowietrzające. Do najczęściej stosowanych należą rozwiązania wykorzystujące ciśnienie (znane np. ze zgłoszenia wzoru użytkowego W-97663) lub urządzenia grawitacyjne. Znane urządzenia grawitacyjne posiadają głowicę napowietrzającą, w której zastosowano stożek dławiący. Za pomocą regulacji położenia stożka w głowicy, zwiększa się lub zmniejsza strumień napowietrzanej powietrzem wody. Napowietrzanie następuje przez wprowadzanie do strumienia wody powietrza atmosferycznego. Dużym problemem występującym w tych urządzeniach jest regulacja przepływu, która prowadzona jest ręcznie i nie zapewnia proporcjonalności dopływu powietrza w stosunku do ilości przepływającej wody. Ponadto często występuje zacinanie się układu mechanicznego regulacji położenia stożka, co w konsekwencji powoduje zakłócenia w dostawie wody do dalszej obróbki w ciągu technologicznym uzdatniania wody.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest to, że w układzie napowietrzającym głowicy znajdują się co najmniej dwie wkładki stożkowe umieszczone jedna w drugiej i skierowane szerszą podstawą ku górze. Wkładka wewnętrzna jest zaopatrzona na obrzeżu w nacięcia zapewniające pilasty przelew wody. Natomiast między kolejnymi wkładkami znajdują się rurki napowietrzające, których wyloty znajdują się w miejscu największego przewężenia między wkładkami stożkowymi.

Głowica według wynalazku nie wymaga sterowania i regulacji w zależności od zmiany ilości przepływającej wody, zachowując jednocześnie zadany stosunek ilości pobieranego powietrza do ilości przepływającej wody. Konstrukcja głowicy jest bardzo prosta, gdyż nie zawiera części ruchomych, a jednocześnie pozwala na obserwację procesu napowietrzania od góry poprzez wkładkę wewnętrzną.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na przykładzie wykonania pokazanym na rysunku, który przedstawia głowicę napowietrzającą z układem napowietrzającym o trzech stopniach napowietrzania uzyskanych dzięki zastosowaniu odpowiednich wkładek. Wkładki 1, 2, 3, mają kształt stożków ściętych o różnych kątach nachylenia tworzących, ułożonych jeden w drugim i usytuowanych szerszą podstawą do góry. Między kolejnymi wkładkami zachowana jest przestrzeń, w której znajdują się rurki 4 i 5. Wloty tych rurek znajdują się ponad maksymalnym poziomem wody 11, natomiast ich wyloty usytuowane są w miejscu największego przewężenia między wkładkami. Wewnątrz wkładki 3 nie ma rurek napowietrzających, ale wkładka ta w górnej części, na całym obwodzie posiada nacięcia 7 zapewniające pilasty przelew wody.

175 407

Budowa głowicy umożliwia w miarę zwiększania poziomu wody na samoczynne włączanie się do pracy poszczególnych stopni - odpowiadających kolejnym wkładkom 1, 2, 3 bez potrzeby jakiejkolwiek regulacji

Napływająca woda najpierw przelewa się przez pierwszy stopień i spływając do dołu zapełnia przestrzeń między wkładką 1 i 2, przepływając między rurkami 4. Zwężająca się przestrzeń między wkładkami powoduje zwiększanie szybkości przepływu wody. Największe przewężenie i największa prędkość występuje w dolnej przestrzeni między wkładkami, gdzie również znajdują się wyloty rurek napowietrzających 4. W tym miejscu następuje zasysanie powietrza z rurek i jego wciąganie razem z wodą w głąb kolumny areacyjnej 10. Kierunek przepływu wody oznaczono na rysunku za pomocą strzałek.

Przy dalszym zwiększaniu napływu wody, po całkowitym wypełnieniu przestrzeni między wkładką 1 i wkładką 2 następuje podniesienie poziomu wody i jej napływanie do przestrzeni między wkładką 2 a wkładką 3 - jest to tzw. drugi stopień napowietrzania. W tej przestrzeni również znajdują się rurki napowietrzające 5, których wyloty znajdują się w miejscu największego przewężenia między wkładkami 2 i 3. Dalsze podniesienie poziomu wody powoduje jej przelewanie się do wnętrza wkładki 3, która nie posiada rurek napowietrzających, natomiast ma na obrzeżu nacięcia 7. Wpływająca woda dzieli się na szereg strumieni, które z góry spadają na wodę połączoną wstępnie z powietrzem, a wypływającą z poprzednich stopni, powodując lepszą dynamikę mieszania i napowietrzania. Cały system napowietrzania przedstawia się następująco. Układ napowietrzający znajduje się w górnej części obudowy tubusa 14, a woda przepływająca przez przewężenie 8 i 9 wpada do kolumny areacyjnej 10, w której następuje jej właściwe natlenianie. Kolumna 10 umieszczona jest w obudowie wewnętrznej 6, posiadającej na dole wylot do tubusa 12, którym woda wraca do góry i przez wypływ 13 opuszcza kolumnę napowietrzającą.

175 407

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Wielostopniowa grawitacyjna głowica napowietrzająca posiadająca obudowę, układ napowietrzający oraz układ odprowadzający, znamienna tym, że w układzie napowietrzającym głowicy znajdują się co najmniej dwie wkładki stożkowe (2) i (3) o zmieniającym się kącie nachylenia tworzących, skierowane szerszą podstawą ku górze, przy czym wkładka wewnętrzna (3) ma na obrzeżu nacięcia (7) zapewniające pilasty przelew wody, natomiast między wkładkami (2) i (3) znajdują się rurki napowietrzające (5), których wloty znajdują się ponad maksymalnym poziomem wody (11), a ich wyloty usytuowane są w miejscu największego przewężenia między wkładkami (2) i (3).