RU2023677C1

RU2023677C1 - Dual-rotor aerator

Info

Publication number: RU2023677C1
Application number: SU914925484A
Authority: RU
Inventors: П.З. Шеремет
Original assignee: Акционерное общество "Новатор"
Priority date: 1991-04-04
Filing date: 1991-04-04
Publication date: 1994-11-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering; apparatuses for dissolving air oxygen in water. SUBSTANCE: dual-rotor aerator incorporates two coaxial hollow shafts spaced by annual cavity and whose lower ends are connected to oppostely revolving aerator rotors, birotatory driving electric motor having stator and shaft-mounted rotor coaxially positioned above hollow shafts, and air supply unit. Aerator is enclosed in casing which houses outer hollow shaft. Air supply unit is inward-flow compressor incorporating inner and outer oppositely rotating working wheels. Inner working wheel is composed of two coaxial spaced discs having concentric rows of cantilevered blades on opposite sides and on one external side. Discs are rigidly interconnected by means of first inner row of blades common to both discs one of which has no blades on external side that faces electric motor shaft and is connected to it and second disc having central opening is connected to upper end of inner hollow shaft. Outer working wheel is made up of two coaxial and spaced discs having concentric rows of cantilevered blades on opposite sides and one external side. These discs are rigidly interconnected by virtue of first outer row of blades common to both discs one of which having no blades on external side and having central opening faces by its bladeless side upper end of outer hollow shaft and is connected to it. Other disc is linked to electric motor stator by means of first outer row of blades and sandwiched in between discs of inner working wheel. Rows of blades belonging to discs of outer working wheel are positioned between rows of blades of inner working wheel. EFFECT: more sophisticated design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для растворения кислорода воздуха в воде. The invention relates to devices for dissolving atmospheric oxygen in water.

Известен аэратор однороторного типа, содержащий приводной электродвигатель, корпус и установленный в нем на подшипниках полый вал, нижний конец которого соединен с ротором аэратора, а верхний имеет узел подачи воздуха [1] . Его недостаток - малая эффективность аэрации, так как он имеет только один ротор с недостаточной диспергацией воздуха. A single-rotor type aerator is known, comprising a drive electric motor, a housing and a hollow shaft mounted on bearings, the lower end of which is connected to the aerator rotor, and the upper has an air supply unit [1]. Its disadvantage is low aeration efficiency, since it has only one rotor with insufficient air dispersion.

Наиболее близким по технической сущности является аэратор друхроторного типа, содержащий два коаксиальных полых вала с кольцевой полостью между ними, нижние концы которых соединены с роторами противоположного вращения аэратора, приводной электродвигатель со статором и ротором с валом, расположенный над полыми валами соосно, узел подачи воздуха [2]. The closest in technical essence is a two-rotor type aerator containing two coaxial hollow shafts with an annular cavity between them, the lower ends of which are connected to rotors of the opposite rotation of the aerator, a drive motor with a stator and a rotor with a shaft located coaxially above the hollow shafts, the air supply unit [ 2].

У этого аэратора повышена степень диспергации воздуха за счет двух роторов (аэратора) противоположного вращения, что повышает эффективность аэрации, однако у него низкая надежность в работе из-за фрикционного узла противоположного вращения полых валов с роторами (аэратора) и малая глубина аэрации из-за пассивного узла подачи воздуха (подаваемый к роторам аэратора воздух имеет давление не выше атмосферного). This aerator has an increased degree of dispersion of air due to two rotors (aerator) of opposite rotation, which increases the efficiency of aeration, but it has low reliability due to the friction unit of the opposite rotation of hollow shafts with rotors (aerator) and a small depth of aeration due to passive air supply unit (the air supplied to the aerator rotors has a pressure not higher than atmospheric).

Цель изобретения - повышение надежности аэратора в работе и увеличение глубины аэрации путем повышения напора воздушного потока, подаваемого к роторам аэратора. The purpose of the invention is to increase the reliability of the aerator in operation and increase the depth of aeration by increasing the pressure of the air flow supplied to the rotors of the aerator.

На чертеже изображена схема предлагаемого аэратора двухроторного типа. The drawing shows a diagram of the proposed aerator two-rotor type.

Аэратор двухроторного типа содержит два коаксиальных полых вала 1 и 2 (внутренний полый вал 1 и наружный полый вал 2) с кольцевой полостью 3 между ними, нижние концы которых соединены с роторами 4 противоположного вращения, приводной биротативный электродвигатель 5 со статором 6 и ротором 7 с валом 8, расположенный над полыми валами 1 и 2 соосно, корпус 9 аэратора, в котором на подшипниках 10 установлен наружный полый вал 2, узел подачи воздуха, выполненный в виде центростремительного компрессора, включающего в себя внутреннее 11 и внешнее 12 рабочие колеса противоположного вращения, причем внутреннее рабочее колесо 11 выполнено из двух соосных и разделенных промежутком дисков 13 и 14 с концентрическими рядами консольных лопаток 15 на обращенных друг к другу сторонах и на одной внешней стороне, диски 13 и 14 жестко соединены между собой посредством первого внутреннего ряда лопаток 16, общих для обоих дисков 13 и 14, из которых диск 13, не имеющий лопаток на внешней стороне, обращен этой стороной к валу 8 электродвигателя 5 и соединен с ним, а диск 14, имеющий центральное отверстие, соединен с верхним концом внутреннего полого вала 1, внешнее рабочее колесо 12 выполнено из двух соосных и разделенных промежутком дисков 17 и 18 с концентрическими рядами консольных лопаток 19 на обращенный друг к другу сторонах и на одной внешней стороне, диски 17 и 18 жестко соединены между собой посредством первого внешнего ряда лопаток 20, общих для обоих дисков 17 и 18, из которых диск 18, не имеющий лопаток на внешней стороне и имеющий центральное отверстие, обращен безлопаточной стороной к верхнему концу наружного полого вала 2 и соединен с ним, а диск 17 посредством первого внешнего ряда лопаток 20 соединен со статором 6 электродвигателя 5 и расположен между дисками 13 и 14 внутреннего рабочего колеса 11, а ряды лопаток 19 дисков 17 и 18 внешнего рабочего колеса 12 расположены между рядами лопаток 15 внутреннего рабочего колеса 11. Аэратор может быть снабжен направляющим аппаратом с лопатками 21, механически связанными с корпусом 9 аэратора. Стрелками показано направление воздушного потока в аэраторе при его работе. The two-rotor type aerator contains two coaxial hollow shafts 1 and 2 (inner hollow shaft 1 and outer hollow shaft 2) with an annular cavity 3 between them, the lower ends of which are connected to rotors 4 of the opposite rotation, the drive biotic motor 5 with stator 6 and rotor 7 s a shaft 8 located coaxially above the hollow shafts 1 and 2, an aerator body 9, in which an external hollow shaft 2 is mounted on bearings 10, an air supply unit made in the form of a centripetal compressor, including internal 11 and external 12 working oles of opposite rotation, the inner impeller 11 being made of two disks 13 and 14 coaxial and spaced apart with concentric rows of cantilever vanes 15 on the sides facing one another and on one outer side, the disks 13 and 14 are rigidly interconnected by means of the first inner row blades 16, common to both disks 13 and 14, of which the disk 13, which does not have blades on the outside, is turned by this side to the shaft 8 of the electric motor 5 and connected to it, and the disk 14, having a central hole, is connected to the upper end of the inner hollow shaft 1, the outer impeller 12 is made of two coaxial and gap-separated discs 17 and 18 with concentric rows of cantilever vanes 19 on the sides facing each other and on one outer side, the disks 17 and 18 are rigidly interconnected by means of the first outer a row of blades 20, common to both disks 17 and 18, of which the disk 18, which does not have blades on the outside and has a central hole, faces the upper side of the outer hollow shaft 2 and is connected to it, and the disk 17 m of the first outer row of blades 20 is connected to the stator 6 of the electric motor 5 and is located between the disks 13 and 14 of the inner impeller 11, and the rows of blades 19 of the disks 17 and 18 of the outer impeller 12 are located between the rows of blades 15 of the inner impeller 11. The aerator can be provided a guiding apparatus with vanes 21 mechanically connected to the aerator body 9. The arrows indicate the direction of air flow in the aerator during its operation.

Работает аэратор двухроторного типа следующим образом. The aerator of the two-rotor type operates as follows.

При работе электродвигателя 5 его ротор 7 и вал 8, внутреннее рабочее колесо 11 с дисками 13, 14 и лопатками 15 и 16, внутренний полый вал 1 и соединенный с ним ротор 4 аэратора вращаются в одну сторону, а статор 6, внешнее рабочее колесо 12 с дисками 17, 18 и лопатками 19 и 20, наружный полый вал 2 и соединенный с ним второй ротор 4 (под этой позицией обозначены два ротора: один соединен с концом полого вала 1, а другой соединен с концом полого вала 2) вращаются в противоположную сторону. При этом лопатки 20, 15, 19 и 16 центростремительного компрессора захватывают на периферии атмосферный воздух, перемещают к оси, последовательно сжимая, и нагнетают во внутренний полый вал 1 и в кольцевую полость 3 между валами 1 и 2, по которым он и поступает к роторам 4 аэратора, причем под давлением более высоким, чем у прототипа и аналогов, что и позволяет увеличить глубину аэрации. When the motor 5 is operating, its rotor 7 and shaft 8, the internal impeller 11 with disks 13, 14 and blades 15 and 16, the internal hollow shaft 1 and the aerator rotor 4 connected to it rotate in one direction, and the stator 6, the external impeller 12 with disks 17, 18 and blades 19 and 20, the outer hollow shaft 2 and the second rotor 4 connected to it (two rotors are indicated under this position: one is connected to the end of the hollow shaft 1 and the other is connected to the end of the hollow shaft 2) rotate in the opposite direction side. In this case, the blades 20, 15, 19 and 16 of the centripetal compressor capture atmospheric air at the periphery, move it to the axis, sequentially compressing it, and pump it into the internal hollow shaft 1 and into the annular cavity 3 between the shafts 1 and 2, through which it enters the rotors 4 aerators, and under a pressure higher than that of the prototype and analogues, which allows you to increase the depth of aeration.

Claims

A two-rotor type aerator containing two coaxial hollow shafts, external and internal, with an annular cavity between them, the lower ends of which are connected to rotors of opposite rotation of the aerator, a drive motor with a stator and a rotor with a shaft located coaxially above the hollow shafts, an air supply unit, characterized in that, in order to increase reliability and increase the depth of aeration, it is equipped with a housing in which an external hollow shaft is mounted on the bearings, the electric motor is made bi-rotational, and the air supply unit in the form of a centripetal compressor, including the inner and outer impellers of the opposite rotation, the inner impeller made of two coaxial and spaced apart disks with concentric rows of cantilever vanes on the sides facing one another and on one outer side, the disks are rigidly interconnected by means of the first inner row of blades common to both disks, of which one, which does not have blades on the outer side, faces this side of the motor shaft and is connected nen with it, and the second, having a central hole, is connected to the upper end of the internal hollow shaft, the external impeller is made of two disks coaxial and spaced apart by concentric rows of cantilever vanes on one side facing one another and on one external side, the disks are rigidly connected with each other by means of the first outer row of blades common to both disks, of which one, without blades on the outside and having a central hole, faces the bladeless side to the upper end of the outer hollow shaft and connected to it, and the second through the first outer row of blades connected to the start of the electric motor and located between the disks of the inner impeller, and the rows of blades of the disks of the outer impeller are located between the rows of blades of the inner impeller.