PL61094B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.X.1970 61094 KI. 85 c, 2 MKP C 02 c, 5/06 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Endre Abraham, Laszlo Tasfi Wlasciciel patentu: Vizgazdalkodasi Tudomanyos Kutató Intezet, Buda¬ peszt (Wegry) Urzadzenie napowietrzajace z pionowym walem i Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie napo¬ wietrzajace z pionowym walem, zabezpieczajace wlasciwe warunki eksploatacji zbiorników scie¬ kowych z osadem czynnym, a w szczególnosci wirnik turbinowy tego urzadzenia, zlozony z kola 5 i zamocowanych do niego lopatek.Znane sa urzadzenia napowietrzajace i miesza¬ jace, w których stosuje sie dzialajace dynamicznie wirniki o pionowej osi, napowietrzajace powierz¬ chniowo ciecz w zbiorniku, zanurzone pod po- 10 wierzchnia lub wynurzone czesciowo nad po¬ wierzchnie cieczy. Przekladnia umieszczona na konstrukcji mostkowej, przymocowanej do górne¬ go konca walu napedza kolo lopatkowe lub wirnik turbinowy, które wprowadzaja ciecz w ruch burz- 15 liwy.Przeplyw cieczy nastepuje wzdluz osi urzadzenia od dna zbiornika w góre, a nastepnie spiralnie w dól przy scianach bocznych zbiornika. Powierz¬ chnia cieczy ulega silnemu falowaniu, wskutek 20 czego wierzchnia jej warstwa zostaje nasycona tlenem, a w nastepstwie silnej turbulencji cieczy w calym zbiorniku, tlen pobrany przez górne war¬ stwy cieczy ulega rozprowadzeniu na cala objetosc zbiornika. Znane urzadzenia biologicznego oczysz- 25 czania scieków pracuja wlasnie na tej zasadzie.Znane sa równiez takie urzadzenia, które wy¬ korzystuja dodatkowo sprezone powietrze, aby umozliwic skuteczniejszy cToplyw tlenu. Wskutek tego jednak zwieksza sie zuzycie energii na naped 30 sprezarki i dwóch kól lopatkowych, co jest jedna z wad znanych urzadzen.Celem wynalazku jest urzadzenie zapewniajace skuteczniejsze natlenienie i intensywniejsze wy¬ mieszanie cieczy w zbiorniku, od osiaganych z do¬ tychczas znanych urzadzen.Cel ten jest wedlug wynalazku osiagniety, przez to, ze kolo zlozone jest z trzech wspólsrod- kowych tarczy zamocowanych na pionowym wale jedna nad druga w odpowiednio równych odste¬ pach, przy czym górna i dolna tarcza maja wycie¬ cia o równej srednicy, a srodkowa tarcza, rozdzie¬ lajaca przestrzen miedzy górna i dolna tarcza na dwie czesci, ma szereg wyciec rozmieszczonych na wspólnym kole podzialowym, oraz ze tak wy¬ konane kolo zaopatrzone jest w rozmieszczone pro¬ mieniowo lopatki, które zamocowane sa wewnatrz kola od jego osi geometrycznej do odpowiedniej srednicy i siegaja na zewnatrz poza obwód wspól- srodkowych tarczy kola, przy czym dziela one we¬ wnetrzny obszar wirnika na komory zwezajace sie do wewnatrz wirnika i polaczone miedzy soba w srodkowej jego czesci. Wysokosc lopatek w kie¬ runku osi jest odpowiednio równa szerokosci kola lub nieco wieksza, natomiast wysokosc czesci lo¬ patek, znajdujacych sie pod kolem bosym zwiek¬ sza sie ku osi, dzieki czemu lopatki w dolnej czesci w poblizu osi geometrycznej wirnika maja ostre zakonczenie.Urzadzenie napowietrzajace wedlug wynalazku 6109461094 4 nie tylko powoduje zasysanie i rozplyw cieczy oraz nasycanie jej w ten sposób tlenem, ale pod dzialaniem prózni powstalej za kolem lopatko¬ wym wirnik urzadzenia bez dodatkowego nakladu energii, to znaczy bez potrzeby dodatkowej spre- 5 Zarki, zasysa dodatkowa ilosc powietrza i wpro¬ wadza je intensywnie do cieczy tfod postacia ma¬ lych pecherzyków. Dzialanie takie powstaje dzieki podzielonej konstrukcji wirnika turbinowego. Przy pomocy urzadzenia napowietrzajacego wedlug wy- 10 nalazku mozna uzyskac intensywne wprowadzanie tlenu do cieczy i skuteczne jej wymieszanie w zbiorniku bez dodatkowego zuzycia energii, to znaczy bez potrzeby dodatkowej sprezarki, dzieki czemu sprawnosc tego urzadzenia staje sie o wiele 15 wieksza od sprawnosci znanych urzadzen tego rodzaju.Urzadzenie napowietrzajace wedlug wynalazku pod wzgledem wprowadzania tlenu przewyzsza urzadzenia, pracujace przy wdmuchiwanym do 20 zbiornika dodatkowym powietrzu. Jednoczesnie w urzadzeniu wedlug, wynalazku zuzycie energii jest mniejsze, jak przy znanych urzadzeniach, któro charakteryzuja sie najwyzsza sprawnoscia.Prócz tego turbulencja wywolywana w zbiorniku 25 jest wieksza w urzadzeniu wedlug wynalazku, niz w innych nowoczesnych systemach.Wszystkie te zalety, a wiec zwiekszona turbu¬ lencja i zapewnienie intensywniejszego wprowa¬ dzania tlenu umozliwiaja zwiekszenie obciazenia 30 urzadzen napowietrzajacych wedlug wynalazku ponad osiagane dotad wartosci, a w nastepstwie zwiekszenie ilosci doprowadzanych scieków i za¬ stosowanie wiekszych koncentracji osadu. Dlatego tez urzadzenie wedlug wynalazku moze byc sto- 35 sowane w wielu przypadkach, a wiec nie tylko do- oczyszczania scieków, ale tez przy nasycaniu tle¬ nem cieczy o duzym stezeniu.Wykorzystujac urzadzenie wedlug wynalazku na przyklad przy biologicznym oczyszczaniu scie¬ ków, mozna w napowietrzanych zbiornikach osiag¬ nac koncentracje osadu wielokrotnie wieksza niz dotychczas, poniewaz istnieje mozliwosc zabezpie¬ czenia niezbednych ilosci tlenu dla znacznie wiek¬ szych ilosci bakterii. Ponadto przy pomocy urza¬ dzen napowietrzajacych wedlug wynalazku moga byc oczyszczane scieki, podlegajace rozkladowi biologicznemu o duzej zawartosci substancji orga¬ nicznych, a takze wprowadzane do cieczy dowolne gazy wzglednie usuwane szkodliwe gazy i za¬ pachy.Cechy te ujawniaja sie korzystnie nie tylko przy planowaniu, wzglednie inwestowaniu nowych oczyszczalni, ale takze przy rozbudowie istnieja- g5 cych juz urzadzen, poniewaz pojemnosc tych ostat¬ nich mozna zwiekszyc bez kosztownych inwesty¬ cji i to przy uzyciu Stosunkowo prostych srodków.Poniewaz w urzadzeniach wedlug wynalazku powstaje, jak to juz podano poprzednio, silne dzia- eo lanie ssace, skierowane ku górze wzdluz osi urza¬ dzenia, zastosowanie wynalazku w systemie, w którym wymagane jest tego rodzaju dzialanie ss4ce, przynosi dalsza korzysc, poniewaz mozna zaniechac instalowania dodatkowych urzadzen, na 65 40 45 50 przyklad pompowni recyrkulacyjnej, potrzebnych do wytworzenia takiego dzialania.Przedmiot wynalazku tytulem przykladu jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia ogólny schemat urzadzenia wedlug wynalazku; fig. 2 — pionowy przekrój wirnika turbinowego z fig. 1.Wirnik turbinowy wedlug wynalazku sklada sie z pionowego walu 1, na którym od góry ku dolowi, w jednakowych odstepach zamontowane sa trzy wspólosiowe tarcze. Dolna tarcza 2 i gór¬ na tarcza 3 posiadaja w srodku wyciecia 4, wzglednie 5 o jednakowej srednicy, srodkowa tar¬ cza 6 zas ma na swoim obwodzie, najkorzystniej na wspólnym kole podzialowym, wyciecia 7. Do wspólsrodkowych tarcz 2, 3, 6 podlaczone sa sy¬ stematycznie lopatki 8, które na zewnatrz w kie¬ runku promieniowym wystaja poza tarcze wspól¬ osiowe, a ku srodkowi siegaja na pewna odleglosc, najkorzystniej do srodka wyciecia' 5 wzglednie 4 górnej tarczy 3 wzglednie dolnej tarczy 2 od geometrycznej osi wirnika.W ten sposób lopatki 8 dziela wewnetrzna prze¬ strzen wirnika na zwezajace sie ku wewnatrz, polaczone ze soba przestrzenie. Powierzchnia lo¬ patek. 8 przebiega osiowo i równologle do walu 1, a wysokosc obydwu jest celowo jednakowa lub wieksza od wysokosci wirnika, skladajacego sie ze wspólsrodkowych tarcz 2, 3, 6. Wysokosc lo¬ patek 8 zwieksza sie w kierunku geometrycznej osi wirnika, poczynajac najkorzystniej od obwodu wspólsrodkowych tarcz, przez co lopatki 8 u dolu maja ostre zakonczenie 9.Wirnik w wykonaniu zgodnym z wynalazkiem podzielony jest przez srodkowa wspólosiowa tar¬ cze 6 w kierunku poziomym, na dwie czesci.W górna przestrzen 10 ponad tarcze 6 zasysane jest od góry swieze powietrze wskutek obrotu wirnika turbinowego, przy czym powstajace w dol¬ nej przestrzeni 11 pod tarcza 6 dzialanie ssace, powoduje wciaganie cieczy równiez w kierunku osiowym. Równoczesnie, wzdluz zewnetrznego ob¬ wodu lopatek 8 powstaje intensywne mieszanie zassanego powietrza z zassana ciecza, a przez to nasycanie jej tlenem.Wirnik turbinowy wykonany zgodnie z powyz¬ szym przykladem zostaje umieszczony w poblizu poziomu cieczy.. Na skutek obrotu wirnika, lopatki 8 zgarniaja i rozpylaja ciecz, oraz wywoluja dzia¬ lanie ssace. Zapewnia to calkowite przemieszanie zawartosci zbiornika i intensywny doplyw tlenu.Prócz tego powstaje równoczesnie silne zasysanie powietrza poprzez wyciecie 5 górnej tarczy 3.Zassane powietrze na skutek silnego ruchu sty¬ ka sie w postaci drobnych pecherzyków z ciecza i nasyca ja tlenem. Ilosc wprowadzonego w ten sposób tlenu jest znaczna i podwyzsza w znacz¬ nym stopniu sprawnosc urzadzenia. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie napowietrzajace z pionowym wa¬ lem, zwlaszcza wirnik turbinowy, sluzacy do zapewnienia warunków roboczych przy czyn¬ nym oczyszczaniu scieków, skladajacy sie61094 5 z wirnika i umieszczonych wokól niego lopa¬ tek, znamienny tym, ze sklada sie z umiesz¬ czonych jedna nad druga na pionowym wale, najkorzystniej w jednakowych odstepach, trzech wspólosiowych tarcz, z których dolna tarcza 5 (2) i górna tarcza (3) posiadaja wyciecia (4), (5) najkorzystniej o jednakowej srednicy, a srodkowa tarcza (6), dzielaca przestrzen po¬ miedzy górna i dolna tarcza w kierunku pio¬ nowym na dwie czesci, ma kilka, wyciec (7), 10 najkorzystniej umieszczonych na wspólnym kole podzialowym oraz z lopatek (8), umiesz¬ czonych w kierunku promieniowym, siegaja¬ cych ku osi geometrycznej wirnika az do okreslonej srednicy, a na zewnatrz wystajacych 15 poza wspólosiowe tarcze, przy czym lqpatki te dziela wewnetrzna przestrzen wirnika na prze¬ strzenie zwezajace sie ku osi i laczace sie po¬ srodku ze soba, a wysokosc kazdej lopatki w kierunku osiowym jest równa lub wieksza 20 6 od wysokosci wirnika, wysokosc zas czesci lo¬ patek znajdujacej sie ponizej wirnika wzrasta w kierunku osi, przez co lopatki u dolu, w po¬ blizu geometrycznej osi maja ostre zakonczenie.

2. Urzadzenie napowietrzajace, zwlaszcza wirnik turbinowy wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma wyciecia (7) w srodkowej tarczy (6), któ¬ rych suma powierzchni jest mniejsza od polo¬ wy powierzchni wyciecia (4), (5) dolnej lub górnej tarczy (2), (3).

3. Urzadzenie napowietrzajace wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze lopatki (8) sa zaopatrzo¬ ne w krzywizny, przebiegajace wszystkie w tym samym kierunku.

4. Urzadzenie napowietrzajace wedlug zastrz. 1—3, znamienne tym, ze ma lopatki (8), umiesz¬ czone w wirniku w kierunku promieniowym siegajace od zewnatrz az do wyciec (4), (5) w dolnej i górnej tarczy (2), (3).KI. 85 c, 2 61094 MKP C 02 c, 5/06 .1 ,7,6 ,3 8 PZG W Pab., zam. 876-70, nakl. 280 egz. PL PL