RO119537B1 - Aerator cu discuri submersibile - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un aerator (10) cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, având un ax (22) pe care sunt amplasate, radial, o multitudine de discuri circulare, formate din sectoare de disc (14) individuale, de aceeaşi rază, şi care sunt susţinute de tiranţi (18) paraleli cu axul şi introduşi în proptele (20) plasate radial. Discurile (12) sunt plasate la o distanţă axială, bine definită, unele faţă de celelalte, prin intermediul unor distanţiere (16). Distanţierele (16) învecinate axial formează interstiţii în care pătrund sectoarele de disc (14) individuale. Sectoarele de disc (14) sunt ţinute în contact forţat, între două distanţiere (16), învecinate axial. ŕ

Description

Invenția se referă la un aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, având un ax pe care sunt plasate, radial, o multitudine de discuri circulare, formate din sectoare de disc, individuale de aceeași rază, care sunt fixate de tiranți paraleli cu axul, introduși prin proptele orientate radial, discurile prezentând o anumită distanță axială unele față de altele, datorită unor distanțiere intercalate.

Aeratoarele cu discuri submersibile sunt utilizate în instalații de purificare biologică a apelor industriale. Ele sunt formate din mai multe discuri circulare, care sunt fixate pe un ax comun și servesc drept suport de dezvoltare pentru microorganismele existente în apă.

Discurile aeratorului sunt cufundate, fiecare, aproximativ cu câte o jumătate din suprafața lor, într-un bazin umplut cu apă industrială de purificat, care a fost purificată mecanic, în prealabil. Axul sprijinit pe două lagăre și antrenat de un mecanism rotește discurile care formează aeratorul, astfel încât în apă să fie cufundată, mereu, o altă zonă a suprafeței fiecărui disc și respectiv, să vină în contact cu oxigenul din aerul mediului înconjurător. Fiecare disc al unui aerator este, pentru microorganismele lipite acolo, un punct corespunzător de contact cu apa industrială și cu aerul înconjurător, în același timp. Datorită dimensiunilor enorme ale discurilor care ating un diametru de trei metri și peste, transportul aeratoarelor cu discuri submersibile este problematic și adeseori imposibil. De aceea, ele s-au realizat cu discuri submersibile demontabile, care sunt ușor de manipulat atât din punct de vedere al transportului, cât și al eventualei înlocuiri ale unui disc submersibil, în caz de deteriorare a acestuia.

în acest scop, au fost prevăzute, conform DE 94 09 352 U1, aeratoare cu discuri submersibile, formate din sectoare individuale, care se suprapun la margini și care sunt fixate prin intermediul unor tiranți paraleli cu axul, care pătrund prin zona de suprapunere și sunt introduși în proptelele orientate radial. între discurile submersibile, care se învecinează unul cu altul, axial, sunt intercalate distanțiere care țin discurile la distanță, astfel încât între discuri să apară un spațiu intermediar, care să permită umezirea cu apă industrială a suprafeței imersate a discului.

Oricât de practică este împărțirea discurilor în sectoare individuale, tot există, referitor la modul de prindere, dezavantajul că sectoarele de disc utilizate trebuie prevăzute fiecare cu găuri foarte precise, fiind inevitabilă o prelucrare specială a discurilor. Un alt dezavantaj derivă din faptul că, dacă este necesară înlocuirea unui sector de disc, ca de pildă în urma deteriorării, trebuie îndepărtați toți tiranții utilizați pentru fixarea acestui sector, pentru a se putea realiza astfel extragerea sectorului defect și fixarea celui nou.

Pornind de la acest nivel al tehnicii, scopul invenției de față este realizarea unui aerator cu discuri submersibile de tipul specificat mai sus, care să permită o înlocuire ușoară a sectoarelor care se pot, eventual, deteriora.

Aeratorul cu discuri submersibile, având un ax pe care sunt așezate radial mai multe discuri formate din sectoare de disc individuale, având aceeași rază și care sunt susținute de tiranți paraleli cu axul și introduși în proptele amplasate radial, discurile prezentând unul față de celălalt o distanță axială, bine definită prin intermediul unor distanțiere intercalate, elimină dezavantajele de mai sus prin aceea că, distanțierele învecinate axial formează interstiții în care pătrund sectoarele de disc individuale, sectoarele de disc fiind ținute în contact forțat între două distanțiere învecinate axial.

Conform unei modalități preferate de realizare a invenției, distanțierele sunt prevăzute pe o față frontală cu decupări axiale, iar pe fața frontală opusă cu came adaptate la decupările respective. Această formă a distanțierului permite, într-o altă variantă de realizare a invenției, ca distanțierele să se poată introduce unele în altele, decupările primind camele corespunzătoare respective.

RO 119537 Β1

Conform unei variante a invenției, distanțierele sunt realizate sub formă cilindrică, cu un diametru de minimum 70 mm și o grosime axială minimă, de 15 mm. Această grosime 50 axială, minimă, este decisivă pentru distanța axială între sectoarele de disc, unele față de celelalte, unde decupările formate în distanțiere prezintă o adâncime de cufundare de 5 mm, iar camele formate axial prezintă o grosime de cel puțin 6 mm. întrucât conform invenției, găurile din apropierea marginilor se elimină, în mod avantajos, grosimea sectoarelor asamblate ca disc se poate ridica între 1 mm și maximum 2,5 mm, fără a rezulta o dete- 55 riorare a plăcilor, de exemplu, ca urmare a ruperii găurilor. Datorită grosimii reduse a discurilor, este permisă astfel o mărire a suprafeței active a instalației echipate cu aerator cu discuri submersibile, fără ca acest lucru să necesite măsuri constructive suplimetare.

Corespunzător unei alte variante a invenției, sectoarele asamblate sub formă de discuri sunt realizate din material plastic, de preferat, din polipropilenă. 60

Conform unei variante preferate de realizare a invenției, sectoarele asamblate sub formă de sector sunt realizate din polipropilenă amestecată cu praf de talc, rezultând astfel o rezistență mărită a materialului. Aceasta este de mare importanță, pentru că astfel se asigură preluarea, fără probleme, a forțelor care acționează asupra sectoarelor de disc și care sunt exercitate de distanțiere. 65

Nu există cerințe deosebite în privința materialului pentru distanțiere, dar s-a dovedit convenabil ca ele să constea dintr-un material plastic, de preferință, un termoplast care să permită realizarea distanțierelor ca piese din material plastic, turnate prin injecție.

Tiranții prevăzuți pentru a fi utilizați în aeratorul cu discuri submersibile, conform invenției, sunt realizați, de preferință, din material rezistent la coroziune. Ca material pentru 70 tiranți, este prevăzut mai ales oțelul inoxidabil înalt aliat, de exemplu, un oțel austenitic, de preferință 1.4571.

Axul prevăzut pentru fixarea discurilor submersibile este realizat conform invenției ca ax gol pe dinăuntru, cu secțiune circulară și executat din oțel sudabil. Pentru fixarea proptelelor radiale pentru susținerea și ghidarea tiranților sunt prevăzute eclise de susținere, 75 care sunt sudate uniform repartizate pe circumferința axului.

Conform unei variante a invenției, se poate grupa un anumit număr de discuri formate din sectoare , sub forma unui pachet.

Corespunzător unei alte variante, se pot prevedea, pe circumferința discurilor, tije de siguranță paralele cu lungul axului, care sunt unite cu proptelele radiale și conferind astfel 80 aeratorului cu discuri submersibile alcătuit din sectoare de disc individuale, o stabilitate suplimentară. Este avantajos ca tijele să fie formate din țeavă de secțiune pătratică.

O altă variantă preferată a invenției se caracterizează prin faptul că proptelele radiale sunt fixate astfel, încât să formeze un poligon. Atât proptelele de legătură, cât și tijele de siguranță și proptelele radiale sunt realizate din material rezistent la coroziune, de preferință, 85 din oțel inoxidabil.

în continuare, să dă un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1...5 care reprezintă :

- fig.1, secțiune printr-un aerator cu discuri submersibile, conform invenției, format din discuri individuale, formate, la rândul lor, din sectoare de disc, care sunt fixate prin 90 proptele radiale de un ax gol pe dinăuntru;

- fig. 2, un singur sector de disc cu proptele radiale corespunzătoare;

- fig. 3, secțiune longitudinală printr-un aerator cu discuri submersibile, conform fig.

1;

- fig. 4, secțiune longitudinală prin două distanțiere învecinate, introduse unul în altul; 95

- fig. 5, vedere frontală asupra unui distanțier conform invenției.

RO 119537 Β1 în fig. 1, este reprezentat, în secțiune, un aerator 10 cu discuri submersibile, pentru purifcare biologică, care este alcătuit din discuri individuale 12, care sunt plasate axial, la distanță mică unul de altul și sunt formate din sectoare de disc 14 individuale.

Sectoarele de disc 14 individuale se învecinează unele de altele cu fețele lor radiale teșite și pătrund printre distanțierele dispuse radial 16, care prind între ele, prin contact forțat sectoarele de disc 14.

Distanțierele 16 sunt prevăzute cu găuri de trecere 17, care sunt pătrunse de tiranții 18 plasați paralel cu axa longitudinală a aeratorului 10 cu discuri submersibile, tiranți care sunt introduși în așa-numitele proptele radiale 20. Proptelele radiale 20, la rândul lor, sunt cuplate cu un ax 22 gol pe dinăuntru, realizat dintr-o țeava de diametru mai mare.

Distanțierele 16, care în fig. 4 sunt prezentate în secțiune longitudinală, au pe părțile frontale anumite forme care permit ca distanțierele 16 învecinate axial să pătrundă unele în altele. în acest scop, câte o parte frontală a unui distanțier conform invenției este prevăzută cu o decupare 24 realizată ca o adâncitură, pe când pe partea frontală, opusă, a distanțierului 16 este realizată o camă 26 potrivită pentru adâncitură 24. Este avantajos ca aceste decupări 24 și camele 26 să aibă o formă extinsă pe lungime, astfel încît să nu fie posibile rotirile relative între două distanțiere alăturate și pătrunse unele în altele să fie excluse. De aici, rezultă, de ambele părți ale decupării 24 respectiv ale camei 26, o suprafață simetrică de formă semicirculară, care este sensibil mai mare decât cea de la capătul îngust al decupării 24 respectiv al camei 26 și servește ca suprafață de așezare pentru sectoarele de discuri 14.

Această profilare oferă, în același timp, garanția că sectoarele de disc introduse între distanțiere alăturate stau pe partea lungă a camelor formate la distanțierele 16 și astfel pot fi antrenate cu o forță suficient de mare.

După cum se arată în fig. 1,2 și 3, proptelele radiale 20 sunt prevăzute la distanță radială egală cu decupările 24, prin care sunt introduși tiranții 18. La capetele exterioare ale proptelelor radiale 20, sunt plasate tije de siguranță 28 pentru stabilizare mecanică, ce sunt cuplate cu proptelele radiale 20, prin înșurubare, așa cum rezultă și din reprezentarea din fig· 3.

De aici rezultă că proptelele radiale 20 ale unui fragment se pot prevedea cu tije de legătură 29 formând un poligon care este plasat paralel cu sectoarele de disc 14, adică de-a curmezișul proptelelor radiale 20, pentru stabilizarea proptelelor radiale 20 care se depărtează, ca niște raze, de țeava axului central.

în fig. 3, este prezentată o secțiune longitudinală prin aeratorul 10 cu discuri submersibile, din care rezultă că proptelele radiale 20 sunt înșurubate în mod convenabil de eclisele de susținere 30, care sunt sudate de țeava axului 22.

în plus, se poate prevedea un disc inelar antrenor, arătat în fig. 1, care se fixează concentric pe țeava 22 și care este, de asemenea, înșurubat cu eclisa de susținere. Axul gol pe dinăuntru 22 și eclisele de susținere 30 sunt executate, de preferință, dintr-un oțel sudabil.de exemplu, oțel de construcție tip St 52-3 sau St 37-2.

Pe baza reprezentărilor din fig. 3 și 4, rezultă principiul de fixare conform invenției, pentru ancorarea sectoarelor de disc 14, cu ajutorul distanțiereior 16. Distanțierele 16 sunt plasate una după alta, ca perlele pe ață, pe tirantul 18 respectiv în aceeași direcție, astfel încît camele 26 ale unui distanțier 16 să pătrundă în decupările 24 corespunzătoare ale distanțierului alăturat, îndreptat spre acesta și să prindă între ele sectorul de disc respectiv

14. Cu ajutorul piulițelor de prindere 19, înșurubate la capătul tiranților 18, distanțierele 16 străpunse de tirantul respectiv sunt fixate unele față de altele, fiind fixate astfel și sectoarele de discuri 14 inserate între ele.

RO 119537 Β1 înlocuirea unuia sau mai multor sectoare de disc 14 este deosebit de simplă, cu 145 ajutorul modului de fixare conform invenției. Trebuie numai să se slăbească piulițele de strîngere 19 care aparțin sectorului respectiv, astfel încît local să apară un joc axial suficient al distanțierului 16, iar sectorul de disc 14 respectiv să poate fi extras radial înspre afară.

în final, se poate introduce corespunzător noul sector de disc 14 într-o ordine inversă a operațiilor. Piulițele de prindere respective tebuie puse din nou, pentru a fixa distanțierele 150 unele de celelalte, respectiv față de sectoarele de disc 14.

în principiu, este posibilă orice fel de împărțire a discurilor de imersiune 12, însă trebuie prevăzută mereu o împărțire unitară per disc. împărțirea se orientează, în primul rând, după mărimea lor, adică cu cât diametrul discurilor de imersiune 12 este mai mare, cu atât mai multe sectoare se prevăd, pentru a se limita, prin aceasta, mărimea sectoarelor de 155 disc. Se poate prevedea astfel atît o împărțire pară, de preferință în 4 sau 8, unde sectoarele reprezintă 1/4 respectiv 1/8 din suprafața discului, cât și una impară, de exemplu 1/5 sau 1/10.

Totuși, împărțirea în multe sectoare duce la un număr mai mare de proptele radiale 20, tiranți 18 și distanțiere 16, dar acest lucru poate fi mai avantajos pentru instalație, 160 deoarece sectoarele de disc 14 necesare acestei instalații sunt permanent egale, iar transportul și manipularea lor sunt mult mai simple, dacă ele au cote mai reduse.

Față de sectoarele de disc, utilizate până acum, fixarea cu cleme conform invenției este o simplificare importantă, întrucât dispar găurile necesare trecerii tiranților 18. Această simplificare este de un efect considerabil, mai ales pentru că, pentru un montaj fără 165 probleme, găurile din sectoarele de disc trebuie prevăzute exact la distanțele respective la care trec tiranții. în cazul impreciziilor de poziționare trebuie făcute rectificări, ceea ce înseamnă cheltuială suplimentară de timp, pentru montaj.

O altă caracteristică a invenției se referă la alegerea materialului pentru discurile submersibile 12 respectiv sectoarele de disc 14 prevăzute a fi utilizate în rotor, conform 170 invenției.

Deoarece, conform invenției, sectoarele de disc 14 sunt fixate numai prin intermediul distanțierelor 16 presate împreună, ele trebuie să fie executate dintr-un material destul de rezistent din punct de vedere mecanic, pentru a se evita alunecarea materialului sectoarelor discurilor 14 ca urmare a forței de presiune și slăbirea distanțierelor 16 respectiv a 175 sectoarelor de disc 14 fixate prin tensionare.

Aici este prevăzut, în continuare, conform invenției, ca sectoarele de disc 14 să fie fabricate din polipropilenă în amestec cu praf de talc, care capătă astfel o mai mare rezistență, datorită adaosului de praf de talc și îndeplinesc astfel cerințele impuse.

Alegerea acestui material conform invenției conferă posibilitatea montării unor 180 sectoare de disc cu pereți deosebit de subțiri, comparativ cu tehnica obișnuită, care să prezinte o grosime de 1 pînă la 2 mm. Dincolo de faptul că prin aceasta necesarul de material pentru fiecare disc 12 se reduce cu 50 până la 70%, la utilizarea discurilor submersibile 12 cu pereți subțiri conform invenției, se pot monta cu 10 discuri mai mult per aerator decât pînă acum. Astfel stă la dispoziție o suprafață mai mare de schimb respectiv un suport mai mare 185 de dezvoltare, ceea ce îmbunătățește considerabil eficacitatea instalației cu aerator cu discuri submersibile pentru purificare biologică.

Claims (22)

1. Aerator”cu discuri submersibile (10), pentru purificare biologică, cu un ax (22) pe care sunt așezate, radial, mai multe discuri (12) formate din sectoare de disc (14) individuale, avînd aceeași rază, și care sunt susținute de tiranți (18) paraleli cu axul și introduși

RO 119537 Β1 în proptele (20) plasate radial, discurile (12) prezentând unul față de altul o distanță axială bine definită, prin intermediul unor distanțiere (16) intercalate, caracterizat prin aceea că distanțierele (16) învecinate axial formează interstiții în care pătrund sectoarele de disc (14) individuale, sectoarele de disc (14) fiind ținute în contact forțat între două distanțiere (16) învecinate axial.

2. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că distanțierele (16) sunt prevăzute, pe o parte frontală, cu niște decupări axiale (24), iar pe cealaltă parte frontală, cu niște came (26) de formă adaptată decupărilor (24).

3. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că distanțierele (16) pătrund unele în altele, decupările (24) primind camele (26) introduse în ele.

4. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că distanțierele sunt de formă cilindrică, cu un diametru de minimum 70 mm și o grosime axială de cel puțin 15 mm.

5. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, caracterizat prin aceea că decupările (24) formate în distanțierele (16) prezintă o adîncime de 5 mm.

6. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că, camele (26) formate axial au o grosime de minimum 6 mm.

7. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că grosimea sectoarelor de disc (14), îmbinate sub forma unor discuri (12), este între 1 și 2,5 mm.

8. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că sectoarele de disc (14), ce formează discurile (12), sunt realizate din material plastic.

9. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că sectoarele de disc (14), ce formează discurile (12), sunt realizate din plăci de polipropilenă.

10. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologic,ă conform uneia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că distanțierele (16) sunt realizate dintrun material plastic.

11. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform revendicării 10, caracterizat prin aceea că distanțierele (16) sunt realizate ca piese din material plastic, turnate prin injecție.

12. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că tiranții (18) sunt realizați din material rezistent la coroziune.

13. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform revendicării

12, caracterizat prin aceea că tiranții (18) sunt realizați din oțel inoxidabil înalt aliat.

14. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform revendicării

13, caracterizat prin aceea că tiranții (18) sunt realizați dintr-un oțel austenitic, cum ar fi 1.4571.

15. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că axul (22) este realizat ca ax gol pe dinăuntru, cu secțiune circulară sau poligonală.

16. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că axul (22) este realizat din oțel sudabil și că, pe circumferință, sunt prevăzute, pentru spițele radiale, (20) eclise de susținere repartizate uniform.

RO 119537 Β1

245

17. Aeratorcu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că un număr de discuri (12) formate din sectoarele de disc (14) este realizat sub formă de pachet.

18. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că, pe circumferința discurilor (12), sunt prevăzute niște tije de siguranță (28), plasate paralel, în lungul axului și care sunt unite cu proptelele radiale (20).

19. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că tijele de siguranță (28) sunt realizate din țeavă rectangulară.

20. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că proptelele radiale (20) sunt susținute de niște proptele de legătură (29), ce formează un poligon.

21. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicărilel8...20, caracterizat prin aceea că tijele de siguranță (28), proptelele de legătură (29) și proptelele radiale (20) sunt realizate din material rezistent la coroziune, de preferință, din oțel inoxidabil.

22. Aerator cu discuri submersibile, pentru purificare biologică, conform uneia din revendicările prevedente, caracterizat prin aceea că fiecare sector de disc (14) este realizat din polipropilenă, la care s-a adiționat praf de talc.