RU2042649C1

RU2042649C1 - Cavitation element as aerator for flowing water

Info

Publication number: RU2042649C1
Authority: RU
Inventors: Петр Владимирович Плотников
Original assignee: Петр Владимирович Плотников
Priority date: 1991-03-26
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1995-08-27

Abstract

FIELD: aeration practice. SUBSTANCE: cavitation element comprises a disc with a central hole in which an air pipe is secured. Mounted on the disc is a screen sprayer coinciding in the shape with cavitation space and exceeding it in size. Design of the aerator provides for efficient utilization of kinetic energy of water flow and eliminates clogging. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для аэрации текучих вод. The invention relates to environmental protection and can be used for aeration of fluid water.

Известно устройство для аэрации сточных вод в низконапорном коллекторе, содержащее коллектор с вмонтированным в него эжектором, снабженным раструбом вогнуто-выпуклой формы, и воздухозаборник [1]
Однако это устройство имеет сложную конструкцию и недостаточную производительность.A device for aeration of wastewater in a low-pressure manifold containing a collector with an ejector mounted in it, equipped with a concave-convex bell, and an air intake [1]
However, this device has a complex structure and insufficient performance.

Наиболее близким к изобретению является устройство для дегазации жидкости, содержащее цилиндрическую камеру с патрубками входа и выхода жидкости, в которой установлен кавитационный элемент в виде диска [2]
Недостатком этого устройства при использовании его как аэратора является отсутствие распыливающего устройства.Closest to the invention is a device for degassing a liquid, comprising a cylindrical chamber with nozzles for the inlet and outlet of the liquid, in which a cavitation element in the form of a disk is installed [2]
The disadvantage of this device when using it as an aerator is the lack of a spray device.

Целью изобретения является использование кавитационного элемента как аэратора текучих вод. The aim of the invention is the use of a cavitation element as an aerator of fluid water.

Цель достигается тем, что на кавитационном элементе в виде диска с воздушной трубкой, один конец которой соединяется с атмосферой, а второй с центральным отверстием диска, по его периметру крепится с помощью кольцевой пластины и шурупов сетчатый распылитель по форме кавитационной полости. Форма кавитационной полости зависит от диаметра диска и скорости течения воды. The goal is achieved by the fact that on the cavitation element in the form of a disk with an air tube, one end of which is connected to the atmosphere, and the second with the central hole of the disk, a mesh sprayer in the shape of a cavitation cavity is attached along its perimeter with the help of an annular plate and screws. The shape of the cavitation cavity depends on the diameter of the disk and the speed of the water.

Кавитационный элемент-аэратор устанавливается поперек течения воды с целью разрыва струи и создания вакуума за диском, что способствует засосу воздуха из атмосферы по воздушной трубке. Величина диаметра диска устанавливается в зависимости от скорости течения воды. The cavitation aerator element is installed across the water flow in order to break the stream and create a vacuum behind the disk, which contributes to the suction of air from the atmosphere through the air tube. The diameter of the disk is set depending on the speed of the water flow.

Отличительным признаком предлагаемого технического решения является то, что кавитационный элемент-аэратор имеет сетчатый распылитель по форме кавитационной полости. A distinctive feature of the proposed technical solution is that the cavitation element-aerator has a mesh atomizer in the shape of a cavitation cavity.

Предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна", так как имеет иную совокупность признаков. Устройств для аэрации текучих вод, подобных предложенному, не обнаружено и поэтому оно соответствует критерию "существенные отличия". The proposed technical solution meets the criterion of "novelty", as it has a different set of features. Devices for aeration of fluid water, such as proposed, were not found and therefore it meets the criterion of "significant differences".

На фиг.1 и 2 представлен кавитационный элемент в разрезе. Figures 1 and 2 show a cavitation element in section.

На фиг.1 и 2 показаны диск 1, отверстие 2 в центре, воздушная трубка 3, сетчатый распылитель 4, кавитационная полость 5, воздуховод 6, кольцевая пластина 7 и шурупы 8. Figures 1 and 2 show a disk 1, a hole 2 in the center, an air tube 3, a mesh atomizer 4, a cavitation cavity 5, an air duct 6, an annular plate 7, and screws 8.

Кавитационный элемент-аэратор устанавливается на глубине реки или водостока. Диск 1 устанавливается перпендикулярно по отношению к продольной оси течения воды. К месту установки кавитационного элемента аэратора подводится воздуховод 6 и свободный конец воздушной трубки 3 подсоединяется к нему. The cavitation aerator element is installed at the depth of the river or drain. Disk 1 is mounted perpendicular to the longitudinal axis of the flow of water. An air duct 6 is supplied to the installation site of the cavitation element of the aerator and the free end of the air tube 3 is connected to it.

Кавитационный элемент работает следующим образом. The cavitation element works as follows.

Кавитационный элемент-аэратор устанавливается на глубине реки или водостока поперек продольной оси течения воды. К нему подводится воздуховод 6 и кавитационный элемент-аэратор соединяется с ним свободным концом трубки 3. Диск 1, препятствуя движению воды, производит разрыв струи, что приводит к созданию вакуума кавитационной полости 5 за диском 1, где находится сетчатый распылитель 4, по форме кавитационной полости 5. Вакуум способствует засосу воздуха по трубке 3, соединенной с воздуховодом 6. Воздух из воздуховода 6, пройдя по трубке 3 и сетчатому распылителю 4, попадает в воду в виде мелких пузырьков и аэрирует ее. Величина диаметра диска 1 зависит от скорости течения воды. A cavitation aerator element is installed at the depth of a river or a drain across the longitudinal axis of the water flow. An air duct 6 is supplied to it and a cavitation aerator element is connected to it by the free end of the tube 3. Disc 1, obstructing the movement of water, produces a rupture of the jet, which leads to the creation of a vacuum in the cavitation cavity 5 behind the disk 1, where the mesh atomizer 4 is located, in the form of a cavitation cavity 5. Vacuum promotes air suction through a pipe 3 connected to the air duct 6. The air from the air duct 6, passing through the pipe 3 and the mesh atomizer 4, enters the water in the form of small bubbles and aerates it. The diameter of the disk 1 depends on the speed of the water.

Величина и форма сетчатого распылителя 4 зависит от формы кавитационной полости 5. Размеры сетчатого распылителя 4 превышают размеры кавитационной полости 5 из-за изменчивости скорости течения воды при наводке. Причина превышения размера сетчатого распылителя 4 над размерами кавитационной полости 5 заключается в том, что если кавитационная полость будет превышать размеры сетчатого распылителя, то сетчатый распылитель потеряет свою функцию распылителя воздуха. Воздух из внутреннего объема сетчатого распылителя будет попадать в часть каверны, выходящей за пределы сетчатого распылителя в виде пузыря, что резко снизит его производительность. В том случае, когда сетчатый распылитель по своим размерам будет превышать размеры кавитационной полости этого не произойдет. The size and shape of the mesh sprayer 4 depends on the shape of the cavitation cavity 5. The dimensions of the mesh sprayer 4 exceed the size of the cavitation cavity 5 due to the variability of the flow velocity of the water during induction. The reason for the size of the mesh sprayer 4 exceeding the size of the cavitation cavity 5 is that if the cavitation cavity exceeds the size of the mesh sprayer, the mesh sprayer will lose its function as an air sprayer. Air from the internal volume of the mesh atomizer will enter the part of the cavity that extends beyond the mesh atomizer in the form of a bubble, which will sharply reduce its productivity. In the case when the mesh sprayer in size will exceed the size of the cavitation cavity this will not happen.

Наиболее эффективный размер диска, а значит и формы кавитационной полости, устанавливается опытным путем с помощью опускания в поток воды кавитатора, снимая показания количества засасываемого воздуха и визуально наблюдая форму кавитационной полости. Установив оптимальный размер формы полости, необходимой для наиболее эффективной работы устройства, увеличиваем размер диска с запасом, т.е. с учетом на не постоянность скорости потока воды в сторону увеличения. The most effective disk size, and hence the shape of the cavitation cavity, is established empirically by lowering the cavitator into the water stream, taking readings of the amount of intake air and visually observing the shape of the cavitation cavity. Having established the optimal size of the shape of the cavity necessary for the most efficient operation of the device, we increase the size of the disk with a margin, i.e. taking into account the inconsistency of the water flow rate in the direction of increase.

Предлагаемое изобретение обеспечивает увеличение эффективности аэрирования воды за счет распыления воздуха, использование кинетической энергии течения воды, при этом отсутствует возможность забивания. The present invention provides an increase in the efficiency of aeration of water due to atomization of air, the use of kinetic energy of the flow of water, while there is no possibility of clogging.

Claims

A CAVITATION ELEMENT AS A LIQUID WATER AERATOR containing a disk with a central hole in which an air tube is mounted, characterized in that a mesh atomizer is mounted on the cavitation element-aerator in the shape of a cavitation cavity and its size is large.