RU2023678C1

RU2023678C1 - Dual-rotor aerator

Info

Publication number: RU2023678C1
Application number: SU914925485A
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: aerator incorporates two coaxial hollow shafts lower ends of which are connected to oppositely revolving rotors, birotatory driving electric motor having stator and rotor with shaft and disposed coaxially above hollow shafts, and air supply unit. Aerator has casing which houses outer hollow shaft held by bearings. Air supply unit is inward-flow compressor that incorporates inner and outer oppositely revolving working wheels. Inner working wheel includes two coaxial and spaced discs having concentric row of cantilevered blades that face each other. Discs are rigidly interconnected by means of first inner row of blades common to both discs one of which is connected to electric motor shaft and other one having central opening is connected to upper end of inner hollow shaft. Outer working wheel is shaped as intermediate disc sandwiched in between discs of inner working wheel and having on its both sides concentric rows of cantilevered blades positioned between rows of blades belonging to inner working wheel. Intermediate disc and connecting disc having central opening and secured to upper end of outer hollow shaft are connected to electric motor stator by virtue of first outer row of blades of intermediate disc. 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.

Известен также двухроторного типа аэратор, содержащий два коаксиальных полых вала, нижние концы которых соединены с роторами противоположного вращения, приводной электродвигатель со статором и ротором с валом, расположенный над полыми валами соосно, узел подачи воздуха [2]. Also known is a two-rotor type aerator containing two coaxial hollow shafts, the lower ends of which are connected to rotors of opposite rotation, a drive motor with a stator and a rotor with a shaft located coaxially above the hollow shafts, an 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 изображен предлагаемый аэратор. The drawing shows the proposed aerator.

Двухроторного типа аэратор содержит два коаксиальных полых вала 1 и 2 (внутренний полый вал 1 и наружный полый вал 2), нижние концы которых соединены с роторами 3 противоположного вращения, приводной биротативный электродвигатель 4 со статором 5 и ротором 6 с валом 7, расположенный над полыми валами 1 и 2 соосно, корпус 8 аэратора, в котором на подшипниках 9 установлен наружный полый вал 2, узел подачи воздуха, выполненный в виде центростремительного компрессора, включающего в себя внутреннее 10 и внешнее 11 рабочие колеса противоположного вращения, причем внутреннее рабочее колесо 10 выполнено из двух соосных и разделенных промежутком дисков 12 и 13 с центрическими рядами консольных лопаток 14 на обращенных друг к другу сторонах, диски 12 и 13 жестко соединены между собой посредством первого внутреннего ряда лопаток 15, общих для обоих дисков 12 и 13, из которых диск 12 соединен с валом 7 электродвигателя 4, а диск 13, имеющий центральное отверстие, соединен с верхним концом внутреннего полого вала 1, внешнее рабочее колесо 11 выполнено в виде промежуточного диска 16, расположенного между дисками 12 и 13 внутреннего рабочего колеса 10 и имеющего с обеих сторон концентрические ряды консольных лопаток 17, расположенных между рядами лопаток 14 внутреннего рабочего колеса 10, при этом посредством первого внешнего ряда лопаток 18 промежуточного диска 16 соединены со статором 5 электродвигателя 4 промежуточный диск 16 и имеющий центральное отверстие соединительный диск 19, скрепленный с верхним концом наружного полого вала 2. Аэратор может быть снабжен направляющим аппаратом (для воздушного потока) с лопатками 20, механически связанными с корпусом 8 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), the lower ends of which are connected to rotors 3 of the opposite rotation, a bi-rotational drive motor 4 with a stator 5 and a rotor 6 with a shaft 7 located above the hollow by shafts 1 and 2 coaxially, an aerator housing 8, in which an external hollow shaft 2 is mounted on bearings 9, an air supply unit made in the form of a centripetal compressor, including internal 10 and external 11 impellers of opposite rotation, moreover, the inner impeller 10 is made of two coaxial and spaced apart disks 12 and 13 with centric rows of cantilever vanes 14 on the sides facing each other, the disks 12 and 13 are rigidly interconnected by the first inner row of vanes 15 common to both disks 12 and 13, of which the disk 12 is connected to the shaft 7 of the electric motor 4, and the disk 13 having a central hole is connected to the upper end of the internal hollow shaft 1, the external impeller 11 is made in the form of an intermediate disk 16 located between the disks 12 and 13 of the inner impeller 10 and having concentric rows of cantilever vanes 17 located on both sides between the rows of vanes 14 of the inner impeller 10, while the first outer row 16 of the intermediate disk 16 is connected to the stator 5 of the electric motor 4 by an intermediate disk 16 and having a Central hole a connecting disk 19, fastened to the upper end of the outer hollow shaft 2. The aerator can be equipped with a guide apparatus (for air flow) with blades 20, mechanically connected to the housing 8 aerator. The arrows indicate the direction of air flow in the aerator during its operation.

Аэратор работает следующим образом. The aerator works as follows.

При работе электродвигателя 4 его ротор 6 и вал 7, внутреннее рабочее колесо 10 с дисками 12, 13 и лопатками 14 и 15, внутренний полый вал 1 и соединенный с ним ротор 3 аэратора вращаются в одну сторону, а статор 5, внешнее рабочее колесо 11 с диском 16 и лопатками 17 и 18, соединительный диск 19, наружный полый вал 2 и соединенный с ним второй ротор 3 (под этой позицией обозначены два ротора: один соединен с концом внутреннего полого вала 1, а другой соединен с концом наружного полого вала 2) вращаются в противоположную сторону. При этом лопатки 18, 14, 15, 17 центростремительного компрессора захватывают на периферии атмосферный воздух, перемещают к оси, последовательно сжимая, и нагнетают во внутренний полый вал 1, по которому он поступает к роторам 3 аэратора, причем под давлением более высоким, чем у прототипа и аналогов, что и позволяет увеличить глубину аэрации. When the motor 4 is operating, its rotor 6 and shaft 7, the internal impeller 10 with disks 12, 13 and blades 14 and 15, the internal hollow shaft 1 and the aerator rotor 3 connected to it rotate in one direction, and the stator 5, the external impeller 11 with a disk 16 and blades 17 and 18, a connecting disk 19, an external hollow shaft 2 and a second rotor 3 connected to it (two rotors are indicated under this position: one is connected to the end of the internal hollow shaft 1, and the other is connected to the end of the external hollow shaft 2 ) rotate in the opposite direction. In this case, the blades 18, 14, 15, 17 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, through which it enters the aerator rotors 3, and at a pressure higher than prototype and analogues, which allows to increase the depth of aeration.

Использование изобретения повысит его надежность и увеличит глубину аэрации. The use of the invention will increase its reliability and increase the depth of aeration.

Claims

A two-rotor type aerator containing two coaxial hollow shafts, the lower ends of which are connected to opposite rotors, a drive electric motor with a stator and a rotor with a shaft, coaxially located above the hollow shafts, an air supply unit, characterized in that, in order to increase reliability and increase depth 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 is made in the form of a centripetal compressor, including internal and external impellers of opposite rotation, and the internal impeller is made of two coaxial and gap-separated disks with concentric rows of cantilever vanes on one side facing one another, the disks are rigidly interconnected by the first inner row of vanes common to both disks, from of which one is connected to the motor shaft, and the second, having a Central hole, with the upper end of the internal hollow shaft, the outer impeller is made in the form of an intermediate suit, located between the disks of the inner impeller and having on both sides concentric rows of cantilever vanes located between the rows of vanes of the inner impeller, while the first outer row of the blades of the intermediate disk is connected to the stator of the electric motor of the intermediate disk and has a Central hole connecting disk attached to the upper end of the outer hollow shaft.