RU2067084C1 - Аэрирующее устройство - Google Patents
Аэрирующее устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067084C1 RU2067084C1 RU95107035/26A RU95107035A RU2067084C1 RU 2067084 C1 RU2067084 C1 RU 2067084C1 RU 95107035/26 A RU95107035/26 A RU 95107035/26A RU 95107035 A RU95107035 A RU 95107035A RU 2067084 C1 RU2067084 C1 RU 2067084C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- ribs
- layer
- duct
- aeration
- Prior art date
Links
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 54
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 16
- 238000005188 flotation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 46
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 16
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 9
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 6
- -1 Polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2312—Diffusers
- B01F23/23123—Diffusers consisting of rigid porous or perforated material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2312—Diffusers
- B01F23/23124—Diffusers consisting of flexible porous or perforated material, e.g. fabric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2312—Diffusers
- B01F23/23126—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element
- B01F23/231265—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element being tubes, tubular elements, cylindrical elements or set of tubes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
Использование: диспергирование воздуха при пневматической аэрации обрабатываемой жидкости в биологической очистке сточных и природных воды и флотации. Сущность: аэрирующее устройство содержит трубчатый воздуховод, наружная поверхность которого выполнена в виде равномерно чередующихся продольных ребер и углублений, в которых выполнены радиальные отверстия. На наружную поверхность трубчатого воздуховода нанесено двухслойное диспергирующее покрытие. Внутренний его слой выполнен из волокнистого материала в виде фибрилированной нити, плотно навитой без зазоров на упомянутой поверхности с поверхностной плотностью 1,1-2,0 кг/м2. Наружный слой представляет собой пористую оболочку из материала, имеющего хаотически уложенные волокна диаметром 6,0•10-5 - 21•10-5 м, сплавленные в точках пересечения. При этом наружный слой нанесен на внутренний слой с плотностью 3,5•102- 6,0•102 кг/м3 . Углубления между соседними ребрами и внутренний слой диспергирующего покрытия образуют каналы. Расстояние между соседними ребрами составляет 0,15-0,4 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода. Каждое радиальное отверстие имеет диаметр, составляющий 0,05-0,12 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода и выполнено на расстоянии от соседнего радиального отверстия, составляющем 1,3-2,8 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода. Углубление между соседними ребрами и внутренний слой диспергирующего покрытия образуют каналы, площадь поперечного сечения каждого из которых составляет 0,2-0,9 площади поперечного сечения радиального отверстия. Ребра и углубления могут быть выполнены продольными или по спирали. 4 з.п.ф-лы. 4 ил.
Description
Изобретение относится к технике аэрации сточных вод при биологической очистке, в частности, к устройствам для пневматической аэрации.
Изобретение может быть использовано в системах флотации, при осуществлении хлорирования воды, для подачи воздуха при водно-воздушной промывке зернистого наполнителя фильтров, применяемых при очистке природных и производственных сточных вод, отводе отфильтрованной жидкости после ее очистки, а также при дренировании грунтов при их осушении.
Известно аэрирующее устройство, содержащее трубчатый воздуховод, вдоль одной образующей которого выполнены радиальные отверстия. Над каждым отверстием на боковой стенке воздуховода жестко укреплен диспергирующий элемент, выполненный в виде цилиндра, на каждом торце которого установлена заглушка. На боковой поверхности цилиндра, обращенной к воздуховоду, соосно его радиальным отверстиям выполнены отверстия для прохода сжатого воздуха из воздуховода в диспергирующий элемент. Диспергирующий элемент выполнен из керамики Брандол, представляющий собой смесь природного чистого кварцевого зерна и искусственной смолы. Зернистость этой керамики составляет 80-120, а диаметр пор 19•10-5 м [1]
Указанное аэрирующее устройство обладает высокой степенью диспергирования подаваемого в аэрируемую жидкость сжатого воздуха. Однако его конструктивное выполнение не позволяет равномерно распределять пузырьки воздуха вдоль всей длины воздуховода, что связано с дискретным расположением диспергирующих элементов на боковой стенке воздуховода.
Указанное аэрирующее устройство обладает высокой степенью диспергирования подаваемого в аэрируемую жидкость сжатого воздуха. Однако его конструктивное выполнение не позволяет равномерно распределять пузырьки воздуха вдоль всей длины воздуховода, что связано с дискретным расположением диспергирующих элементов на боковой стенке воздуховода.
Кроме того, наличие отдельных диспергирующих элементов и сложность узлов их крепления к воздуховоду, а также применение дорогостоящих материалов для их изготовления увеличивает трудоемкость монтажа аэрирующего устройства и его стоимость.
Известно аэрирующее устройство, содержащее трубчатый воздуховод, наружная поверхность которого выполнена в виде равномерно чередующихся продольных ребер и углублений. В углублениях выполнены радиальные отверстия. На наружной поверхности воздуховода выполнено двухслойное диспергирующее покрытие. Внутренний слой этого покрытия выполнен из волокнистого материала, плотно навитого на наружную поверхность воздуховода, а наружный слой выполнен в виде сплошного покрытия из волокнистого материала.
Указанное аэрирующее устройство имеет более простое конструктивное выполнение, чем вышеописанное устройство.
Однако в указанном устройстве не оптимизированы параметры аэрирующего устройства касательно подачи сжатого воздуха, времени службы устройства. Поэтому, например, при недостаточной плотности слоев диспергирующего покрытия значительно снизятся степень диспергирования подаваемого в обрабатываемую жидкость сжатого воздуха и равномерность распределения пузырьков воздуха в зоне контакта с ней, то есть максимальное количество подаваемого в воздуховод сжатого воздуха будет попадать в эту жидкость на начальном участке воздуховода и не будет достигать его конечного участка.
При избыточной плотности слоев диспергирующего покрытия существенно увели чатся затраты энергии на обеспечение эффективной аэрации обрабатываемой жидкости, так как в этом случае значительно повышается сопротивление боковой стенки воздуховода проходу сжатого воздуха в аэрируемую жидкость, что требует повышения давления в воздуховоде для обеспечения подачи в обрабатываемую жидкость заданного количества сжатого воздуха.
Целью изобретения является создание аэрирующего устройства, которое обладало бы повышенной степенью диспергирования подаваемого в аэрируемую жидкость сжатого воздуха за счет большей равномерности распределения пузырьков воздуха в зоне контакта с обрабатываемой жидкостью вдоль всей длины аэрирующего устройства, обеспечило бы снижение затрат энергии на диспергирование воздуха при обеспечении эффективной аэрации обрабатываемой жидкости, трудоемкости при монтаже аэрирующего устройства и его стоимости.
Это достигается тем, что в аэрирующем устройстве, содержащем трубчатый воздуховод, наружная поверхность которого выполнена в виде равномерно чередующихся ребер и углублений, в которых выполнены радиальные отверстия, при этом на упомянутую наружную поверхность нанесено диспергирующее покрытие, образующее с ребрами и углублениями каналы и выполненное двухслойным из волокнистого материала, внутренний слой диспергирующего покрытия выполнен в виде фибрилированной нити, навитой без зазоров на наружной поверхности трубчатого воздуховода с поверхностной плотностью 1,1-2,0 кг/м2, а наружный слой представляет собой пористую оболочку, выполненную из материала, имеющего хаотически уложенные волокна диаметром 6,0• 10-5 - 21•10-5 м, сплавленные в точках пересечения и нанесенную на внутренний слой с плотностью 3,5•102 6,0•102 кг/м3, при этом каждое радиальное отверстие имеет диаметр, составляющий 0,05-0,12 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода.
Решение задачи обеспечивается и тем, что расстояние между соседними радиальными отверстиями составляет 1,3-2,8 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода; а также тем, что площадь поперечного сечения каждого канала составляет 0,2-0,9 площади поперечного сечения радиального отверстия.
Кроме того, решение задачи обеспечивается также и тем, что расстояние между соседними ребрами составляет 0,15-0,4 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода, при этом ребра и углубления могут быть выполнены продольными или по спирали.
Выполнение внутреннего слоя диспергирующего покрытия в виде фибрилированной нити (ТУ 2272-016-05766624-94 Нить полипропиленовая пленочная фибриллированная 2500), навитой без зазоров на наружной поверхности трубчатого воздуховода обеспечивает воздухопроницаемость указанного слоя.
Указанная поверхностная плотность внутреннего слоя диспергирующего покрытия позволяет достичь оптимальной степени диспергирования воздуха при его проходе через этот слой и приводит к равномерному распределению пузырьков воздуха вдоль всей длины воздуховода, что повышает эффективность аэрации. Уменьшение поверхностной плотности внутреннего слоя менее 1,1 кг/м2 приведет к уменьшению сопротивления этого слоя и увеличению размера его пор, и как следствие этого, увеличению размера пузырьков воздуха, проходящих через внутренний слой диспергирующего покрытия, а это снижает эффективность аэрации. Кроме того, при этом возрастает неравномерность аэрации по длине воздуховода, так как на начальном его участке будет выходить большее количество воздуха, который не будет достигать конечного участка воздуховода, что снижает эффективность аэрации.
Увеличение поверхностной плотности внутреннего слоя диспергирующего покрытия более 2,0 кг/м2 приведет к значительному уменьшению пор этого слоя и, следовательно, к увеличению его сопротивления проходу пузырьков воздуха, что в свою очередь снизит эффективность аэрации. Увеличение давления для обеспечения прохода воздуха через поры внутреннего слоя в этом случае приведет к увеличению энергозатрат.
Указанное выполнение наружного слоя диспергирующего покрытия обеспечивает повышение эффективности аэрации, так как исключает слипание образованных при проходе через внутренний слой пузырьков воздуха и обеспечивает высокую степень диспергирования воздуха при его контакте с обрабатываемой жидкостью. Кроме того, при указанных характеристиках обоих слоев диспергирующего покрытия оптимизируется площадь контакта воздуха и жидкости, так как этот контакт начинает происходить уже в толще наружного слоя. В этом случае диспергирующее покрытие имеет оптимальное сопротивление выходу воздуха вдоль всей длины трубчатого воздуховода.
Уменьшение плотности наружного слоя менее 3,5•10 кг/м2 приведет к снижению сопротивления проходу воздуха через этот слой, что вызовет коалесценцию пузырьков воздуха, поступающего из внутреннего слоя диспергирующего покрытия, что в свою очередь снизит степень диспергирования воздуха и нарушит равномерность распределения пузырьков воздуха по длине воздуховода.
Увеличение плотности наружного слоя более 6,0•102 кг/м3 приведет к уменьшению его пор и повысит сопротивление диспергирующего покрытия выходу пузырьков воздуха в обрабатываемую жидкость, что при сохранении энергозатрат значительно снизит эффективность аэрации.
Хаотическое расположение волокон наружного слоя диспергирующего покрытия при заданных диаметрах указанных волокон обеспечивает оптимальную пористость наружного слоя, при которой сохраняется степень диспергирования воздуха, достигаемая при прохождении воздуха через внутренний слой, благодаря исключению коалисценции пузырьков воздуха.
Сплавление волокон в точках их пересечения обеспечивает заданную прочность наружного слоя, которая необходима при работе аэрирующего устройства и при его интенсивной очистке воздухом после загрязнения для восстановления аэрирующей способности указанного устройства. Таким образом, сплавление волокон способствует повышению степени диспергирования воздуха и повышению срока эксплуатации аэрирующего устройства.
Диаметр волокон в указанных пределах обеспечивает оптимальное соотношение пористости обоих слоев диспергирующего покрытия и оптимальную степень диспергирования воздуха. Получаемое при этих соотношениях сопротивление стенки трубчатого воздуховода прохождению воздуха обеспечивает равномерное распределение пузырьков воздуха вдоль всей длины аэрирующего устройства.
Увеличение диаметра волокон более 21•10-5 м приведет к уменьшению степени диспергирования воздуха и создаст существенную неравномерность выхода диспергированного воздуха в обрабатываемую жидкость по длине воздуховода, что связано с уменьшением сопротивления боковой стенки воздуховода выходу воздуха. При этом большая часть воздуха будет выходить в обрабатываемую жидкость на начальном участке воздуховода и не будет достигать его конечного участка. Следствием этого может быть быстрый выход аэрирующего устройства из строя, так как при недостаточном расходе воздуха на конечном участке воздуховода в последний будет просачиваться обрабатываемая жидкость, загрязняя диспергирующее покрытие.
Уменьшение диаметра волокон менее 6,0•10-5 м приведет к существенному повышению сопротивления стенки воздуховода проходу воздуха, что при сокращении заданного расхода воздуха на аэрацию потребует значительного повышения расхода энергии.
Указанный размер радиальных отверстий повышает эффективность аэрации, так как обеспечивает равномерную подачу сжатого воздуха в каналы, образованные углублениями между соседними ребрами и внутренним слоем диспергирующего покрытия, по всей длине аэрирующего устройства. При этом указанное расстояние между соседними радиальными отверстиями обеспечивает создание более равномерного давления воздуха в каждом канале. Все это приводит к равномерному подводу сжатого воздуха к диспергирующему покрытию вдоль всей длины воздуховода и равномерному распределению пузырьков воздуха в обрабатываемой жидкости.
Увеличение диаметра радиальных отверстий более 0,12 внутреннего диаметра воздуховода приведет к снижению равномерности распределения сжатого воздуха в каналах по длине аэрирующего устройства. При этом будет наблюдаться повышенный расход воздуха на начальном участке воздуховода, а на конечном участке воздуховода расход будет уменьшаться и при значительном увеличении диаметра радиальных отверстий воздух может вообще не достигнуть конечного участка. При этом воздуховод на конечном участке будет частично заполняться обрабатываемой жидкостью, что приведет к уменьшению степени диспергирования воздуха, так как при повышении его расхода на начальном участке воздуховода резко возрастает коалесценция пузырьков воздуха при прохождении их через оба слоя диспергирующего покрытия.
Уменьшение диаметра радиальных отверстий менее 0,05 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода приведет к существенному возрастанию энергозатрат на аэрацию и, кроме того, к быстрому зарастанию указанных отверстий частицами пыли и грязи, что приведет к уменьшению срока службы аэрирующего устройства.
Уменьшение расстояния между соседними радиальными отверстиями менее указанного (при сохранении их диаметра) приведет к снижению равномерности расхода воздуха по длине аэрирующего устройства и, кроме того, из-за повышенного расхода воздуха на начальном участке трубчатого воздуховода, будет уменьшаться степень диспергирования воздуха вследствие возрастания коалесценции воздушных пузырьков, что снизит эффективность аэрации.
Увеличение указанного расстояния приведет к снижению равномерности распределения воздуха на участке между соседними радиальными отверстиями. При этом средний между соседними отверстиями участок канала частично или полностью будет заполняться обрабатываемой жидкостью, что приведет к быстрому его загрязнению и, как следствие, сокращению срока эффективной работы аэрирующего устройства. Для сохранения заданной эффективности аэрации потребуется подача большого расхода сжатого воздуха, что сопряжено с возрастанием энергозатрат на аэрацию. При указанной взаимной зависимости площади поперечного сечения канала, образованного смежными ребрами и внутренним слоем диспергирующего покрытия и площади поперечного сечения радиальных отверстий достигается равномерное распределение воздуха на участке между двумя соседними радиальными отверстиями. Уменьшение площади поперечного сечения каждого канала менее указанного значения увеличит сопротивление канала проходу воздуха и последний будет выходить "факелом" через диспергирующее покрытие напротив каждого радиального отверстия, слабо распространяясь на примыкающих к указанному отверстию участках. Кроме того, уменьшение площади поперечного сечения канала приведет к его быстрому зарастанию пылью и грязью и уменьшению срока работы аэрирующего устройства. Увеличение площади поперечного сечения каждого канала выше указанного значения нецелесообразно из-за повышенного расхода материала на выполнение более высоких ребер и, связанного с этим увеличения наружного диаметра трубчатого воздуховода, при котором увеличивается расход материала на выполнение диспергирующего покрытия. Кроме того, увеличение площади поперечного сечения каждого канала приведет к ухудшению работы аэрирующего устройства, так как при этом уменьшится напор воздуха и в канал в средней его части между отверстиями будет попадать обрабатываемая жидкость. В этом случае уменьшится равномерность аэрации на участке между радиальными отверстиями и степень диспергирования воздуха.
Очевидно, что воздух в диспергированном виде входит в контакт с жидкостью, задействуя при этом только определенный верхний сектор аэрирующего устройства, размер которого и определяет зону контакта с жидкостью. Размер этой зоны зависит от количества подаваемого сжатого воздуха и загрязнения каналов и пор диспергирующего покрытия частицами грязи и пыли, содержащимися как в жидкости, так и в подаваемом воздухе. Поэтому для одновременной активизации наибольшего числа каналов и, соответственно, площади диспергирующего покрытия, ребра выполнены по окружности трубчатого воздуховода на расстоянии друг от друга, составляющем 0,15-0,4 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода.
Увеличение расстояния между соседними ребрами более указанного приведет к тому, что сектор активной работы аэрирующего устройства будет ограничен одним каналом, что снизит степень диспергирования воздуха, так как при плотном выходе пузырьков воздуха (на единицу поверхности диспергирующего покрытия) возрастет их коалесценция. При этом для сохранения эффективности аэрации потребуется подавать большее количество воздуха, что сопряжено с увеличением энергозатрат на аэрацию.
Уменьшение расстояния между ребрами менее указанного значения приведет к уменьшению площади поперечного сечения каналов и быстрому их загрязнению, что в свою очередь приведет к сокращению срока эксплуатации аэрирующего устройства. При этом также возрастут энергозатраты.
Cледует отметить, что при небольшой глубине обрабатываемой жидкости или при использовании низконапорных воздуходувных агрегатов ребра и соответствующие им углубления выполняются на наружной поверхности трубчатого воздуховода по спирали. При этом все параметры, относящиеся к конструктивному выполнению ребер, углублений, каналов и радиальных отверстий аналогичны их выполнению в продольном варианте. Это позволяет увеличить зону контакта пузырьков воздуха и обрабатываемой жидкости, что улучшает равномерность выхода воздуха, снижает коалесценцию его пузырьков и увеличивает эффективность аэрации.
Таким образом, в предлагаемом аэрирующем устройства оптимизированны все параметры касательно подачи воздуха в обрабатываемую жидкость, равномерного распределения пузырьков воздуха в зоне их контакта с жидкостью, потерь давления и времени службы аэрирующего устройства. При этом обеспечено увеличение степени диспергирования подаваемого в аэрируемую жидкость воздуха, повышение равномерности распределения пузырьков воздуха в зоне контакта с обрабатываемой жидкостью вдоль всей длины аэрирующего устройства, снижение затрат энергии на диспергирование воздуха и трудоемкости при монтаже аэрирующего устройства, что снижает его стоимость при обеспечении эффективной аэрации обрабатываемой жидкости.
При этом конструкция предлагаемого аэрирующего устройства имеет высокую прочность и высокую устойчивость к агрессивным средам и гидравлическим ударам.
На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое аэрирующее устройство в аксометрической проекции с продольными ребрами и углублениями; на фиг. 2 - поперечное сечение аэрирующего устройства; на фиг. 3 фрагмент трубчатого воздуховода с ребрами и углублениями, выполненными по спирали; на фиг. 4 - общий вид аэрирующей системы.
Аэрирующее устройство, выполненное согласно изобретению, содержит (фиг. 1) трубчатый воздуховод 1, наружная поверхность которого выполнена в виде равномерно чередующихся продольных ребер 2 и углублений 3 (фиг.2). На наружную поверхность трубчатого воздуховода 1 нанесено двухслойное диспергирующее покрытие 4. Внутренний слой 5 диспергирующего покрытия 4 выполнен из волокнистого материала в виде фибрилированной нити, плотно навитой без зазоров на упомянутой поверхности с поверхностной плотностью 1,1 2,0 кг/м2. Наружный слой 6 диспергирующего покрытия 4 представляет собой пористую оболочку, выполненную из материала, имеющего хаотически уложенные волокна диаметром 6,0•10-5 21•10-5 м, сплавленные в точках их пересечения. При этом наружный слой 6 нанесен на внутренний слой 5 плотностью 3,5•102 6,0•102 кг/м3. Диспергирующее покрытие 4 выполнено по типу обратного фильтра, так как пористость и средний размер по наружного слоя 6 больше пористости и среднего размера пор внутреннего слоя 5. Внутренняя поверхность внутреннего слоя 5 и наружная поверхность ребер 2 и упомянутых углублений 3 образуют продольные каналы 7. Расстояние между соседними ребрами 2 составляет 0,15- 0,4 внутреннего диаметра D трубчатого воздуховода 1. Для подачи сжатого воздуха в продольные каналы 7 из полости 8 трубчатого воздуховода 1, в боковой стенке последнего в каждом из углублений 3 выполнен ряд радиальных отверстий 9.
Каждое радиальное отверстие 9 имеет диаметр d, составляющий 0,05-0,12 внутреннего диаметра D трубчатого воздуховода 1, и выполнено на расстоянии L от соседнего радиального отверстия 9, составляющем 1,3-2,8 внутреннего диаметра D трубчатого воздуховода 1.
При этом каждый продольный канал 7 имеет площадь поперечного сечения, составляющую 0,2-0,9 площади поперечного сечения радиального отверстия 9.
На одном торце трубчатого воздуховода 1 установлена глухая заглушка 10, препятствующая выходу сжатого воздуха из полости 8 указанного воздуховода 1, а на другом торце заглушка 11, имеющая отверстие 12 для подачи сжатого воздуха в полость 8 трубчатого воздуховода 1 по трубопроводу 13 (фиг.4) от воздуходувного агрегата (на фиг. не показано).
В отдельных случаях чередующиеся ребра 2 и соответствующие им углубления 3 могут быть выполнены по спирали (фиг. 3).
В зависимости от размеров аэротенка (на фиг. не показан), в котором монтируется аэрирующая система, предлагаемое аэрирующее устройство (фиг.1) может быть выполнено составным из отдельных модулей 14, скрепленных между собой известным методом, например, резьбовыми муфтами 15.
В примере конкретного выполнения трубчатый воздуховод 1 выполнен из полиэтилена низкого давления с внутренним диаметром порядка 0,1 м.
Количество ребер 2 и соответствующих им углублений 3 зависит от конкретных условий эксплуатации аэрирующего устройства, в том числе, от давления, создаваемого в полости 8 трубчатого воздуховода 1. Чем больше давление сжатого воздуха (то есть, чем больше глубина аэротека), тем меньше количество ребер 2 и соответствующих им углублений 3 требуется для обеспечения эффективной аэрации обрабатываемой жидкости.
В данном примере на наружной поверхности трубчатого воздуховода 1 выполнено шестнадцать ребер 2 и шестнадцать углублений 3, глубина которых составляет 3,5•10-3 м.
Ребра 2 выполнены на расстоянии, составляющем 0,026 м друг от друга.
Фибрилированная нить внутреннего слоя 5 диспергирующего покрытия 4 выполнена из полипропилена и навита без зазоров в два ряда на наружной поверхности трубчатого воздуховода 1 с поверхностной плотностью 1,35 кг/м2.
Наружный слой 6 диспергирующего покрытия 4 выполнен из полиэтилена высокого давления, нанесенного на поверхность внутреннего слоя 5 методом пневмоэкструзии с плотностью 4,3•102 кг/м3.
Диаметр каждого радиального отверстия 9 составляет 0,008 м, при этом указанные отверстия выполнены на расстоянии, составляющем 0,21 м друг от друга.
Аэрирующее устройство работает следующим образом.
Сжатый воздух из воздуходувного агрегата по трубопроводу 13 через отверстия 12 в заглушке 11 подается в полость 8 трубчатого воздуха 1. Этот воздух через радиальные отверстия 9 поступает в продольные каналы 7 и равномерно распределяется в углублениях 3, расположенных между ребрами 2. Под воздействием создаваемого давления сжатый воздух проникает через внутренний слой 5, а затем через наружный слой 6 диспергирующего покрытия 4 и в виде пузырьков поступает в аэрируемую жидкость, равномерно распределяясь в ней вдоль всей длины аэрирующего устройства. Глухая заглушка 10 препятствует выходу сжатого воздуха из полости 8 трубчатого воздуховода 1. ЫЫЫ2
Claims (5)
1. Аэрирующее устройство, содержащее трубчатый воздуховод, наружная поверхность которого выполнена в виде равномерно чередующихся ребер и углублений, в которых выполнены радиальные отверстия, при этом на наружную поверхность нанесено диспергирующее покрытие, образующее с ребрами и углублениями каналы и выполненное двухслойным из волокнистого материала, отличающееся тем, что внутренний слой диспергирующего покрытия выполнен в виде фибрилированной нити, навитой без зазоров на наружной поверхности трубчатого воздуховода с поверхностной плотностью 1,1 2,0 кг/м2, а наружный слой представляет собой пористую оболочку, выполненную из материала, имеющего хаотически уложенные волокна диаметром 6,0•10-5 - 21•10-5м, сплавленные в точках пересечения, и нанесенную на внутренний слой с плотностью 3,1•102 6,0•102 кг/м3, при этом каждое радиальное отверстие имеет диаметр, составляющий 0,05 0,12 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода.
2. Устройство п.1, отличающееся тем, что расстояние между соседними радиальными отверстиями составляет 1,3 2,8 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения каждого канала составляет 0,2 0,9 площади поперечного сечения радиального отверстия.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что расстояние между соседними ребрами составляет 0,15 0,4 внутреннего диаметра трубчатого воздуховода.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что ребра и углубления выполнены продольными или в виде спирали.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95107035/26A RU2067084C1 (ru) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | Аэрирующее устройство |
| US08/489,807 US5560875A (en) | 1995-03-12 | 1995-06-13 | Aerating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95107035/26A RU2067084C1 (ru) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | Аэрирующее устройство |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2067084C1 true RU2067084C1 (ru) | 1996-09-27 |
| RU95107035A RU95107035A (ru) | 1997-04-27 |
Family
ID=20167337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95107035/26A RU2067084C1 (ru) | 1995-03-12 | 1995-05-12 | Аэрирующее устройство |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5560875A (ru) |
| RU (1) | RU2067084C1 (ru) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4315733C2 (de) * | 1993-05-11 | 2000-03-16 | Linde Ag | Perforierter Begasungsschlauch |
| EA000003B1 (ru) * | 1996-03-12 | 1997-09-30 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Экополимер" | Аэрирующее устройство |
| US6227768B1 (en) | 1999-09-30 | 2001-05-08 | Xerox Corporation | Particulate conveyor device and apparatus |
| US6511054B1 (en) * | 2000-10-05 | 2003-01-28 | Truman Green | Porous air diffuser for treatment of liquids |
| AU2002343388A1 (en) * | 2001-09-24 | 2003-04-07 | Plastic Specialties And Technologies, Inc. | Porous pipe |
| DE10218073A1 (de) * | 2002-04-23 | 2003-11-20 | Pfleiderer Infrastrukturt Gmbh | Belüfter |
| WO2006064014A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Pipe part for conveying a solid particulate material |
| CL2009000893A1 (es) * | 2009-04-14 | 2009-08-28 | Ancor Tecmin S A | Estructura isobarica autosoportante conformada por un marco estructural hueco formado por tres materiales con un nucleo termoplastico hueco recubierto con capas de mantas de fibras de vidrio saturadas con resina, las que se cubren con un material compuesto polimerico termoestable, conformando un compuesto estructural resistente monolitico. |
| FI125912B (fi) * | 2010-11-23 | 2016-04-15 | Outotec Oyj | Kaasukanavisto, laitteisto ja menetelmä metallin elektrolyyttiseksi talteen ottamiseksi |
| RU2493109C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-09-20 | Научно-производственная фирма с ограниченной ответственностью "Экополимер" | Аэратор |
| US9440200B2 (en) | 2013-06-24 | 2016-09-13 | Thomas E. Frankel | Tube diffuser |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA495843A (en) * | 1953-09-08 | H. Nordell Carl | Diffuser tubes | |
| US2063480A (en) * | 1935-01-28 | 1936-12-08 | Braem Karl | Mechanical means for distributing gases and vapors in liquids |
| US3644231A (en) * | 1968-03-01 | 1972-02-22 | Kanegafuchi Spinning Co Ltd | Porous member for diffusing air and process for producing the same |
| US3603509A (en) * | 1970-02-24 | 1971-09-07 | Fmc Corp | Gas dispersing apparatus |
| US4118447A (en) * | 1977-06-20 | 1978-10-03 | Xodar Corporation | Aerator containing a ballast charge |
| US5352610A (en) * | 1990-03-22 | 1994-10-04 | Braeutigam Hans Juergen | Tubular membrane assembly |
| US5112760A (en) * | 1990-06-05 | 1992-05-12 | Centocor, Incorporated | Mass transfer membrane for oxygenation of animal cell reactors |
-
1995
- 1995-05-12 RU RU95107035/26A patent/RU2067084C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1995-06-13 US US08/489,807 patent/US5560875A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Проспект "Brandol Area" фирмы Schumacher GmbH Co. KG Germany, 1989. 2. Авторское свидетельство СССР № 1803391, кл. C O2 F 3/20, 1993. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95107035A (ru) | 1997-04-27 |
| US5560875A (en) | 1996-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2067084C1 (ru) | Аэрирующее устройство | |
| US5108627A (en) | Filter underdrain block | |
| US9434629B2 (en) | Membrane module and membrane bioreactor, water treatment equipment using the same | |
| US6740237B1 (en) | Low profile extruded underdrain | |
| RU2281143C2 (ru) | Устройство и способ фильтрации текучей среды | |
| KR101817292B1 (ko) | 딤플 구조를 갖는 유공블록형 하부집수장치 | |
| KR102413022B1 (ko) | 정밀 균등 분산형 유공블록형 하부집수장치 | |
| EP0101145B1 (en) | Air diffuser for waste water treatment | |
| JPH01281117A (ja) | プリコートフィルタ素子 | |
| JP2013017979A (ja) | 散気装置 | |
| US2555201A (en) | Diffuser tube | |
| KR101786437B1 (ko) | 섬유여과장치 | |
| US6767457B2 (en) | Recirculating filter | |
| RU1836301C (ru) | Устройство дл очистки сточных вод | |
| KR101784886B1 (ko) | 분배챔버를 이용한 연속여과장치 | |
| RU2071955C1 (ru) | Пневматический аэратор | |
| KR20170137660A (ko) | 섬유여과장치 | |
| RU2282595C1 (ru) | Трубчатый аэрирующий элемент для мелкопузырчатой аэрации | |
| RU2260566C1 (ru) | Трубчатый аэратор "пантекс" | |
| KR102413024B1 (ko) | 결속력이 향상된 균등 분산형 하부집수장치 | |
| RU2079449C1 (ru) | Трубчатый аэратор | |
| RU120644U1 (ru) | Аэратор трубчатый | |
| KR102426331B1 (ko) | 극친수성 표면을 갖는 하부집수장치용 다공성 여재 지지판 및 이를 포함하는 수처리 시설 | |
| JPH10174805A (ja) | 空気洗浄型濾過装置用空気分散管 | |
| RU2169035C2 (ru) | Дренажный фильтр |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040513 |