RU218055U1 - Устройство для насыщения воды кислородом - Google Patents
Устройство для насыщения воды кислородом Download PDFInfo
- Publication number
- RU218055U1 RU218055U1 RU2023102883U RU2023102883U RU218055U1 RU 218055 U1 RU218055 U1 RU 218055U1 RU 2023102883 U RU2023102883 U RU 2023102883U RU 2023102883 U RU2023102883 U RU 2023102883U RU 218055 U1 RU218055 U1 RU 218055U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- mixing chamber
- rotor
- water
- mixing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель может использоваться для повышения содержания кислорода в водоеме и направлена на повышение эффективности насыщения воды кислородом, а также увеличение устойчивости установки. Устройство для насыщения воды кислородом включает размещаемый в водоеме цилиндрический, перекрытый сверху корпус со смесительной камерой и установленным в ней перемешивающим ротором, связанным с электродвигателем, а также канал подачи кислорода в смесительную камеру и канал сброса воздуха. Канал подачи кислорода установлен в верхней части смесительной камеры, а выпускная труба расположена в нижней части корпуса. Перемешивающий ротор связан с электродвигателем через понижающий редуктор и выполнен с конической боковой поверхностью. Смесительная камера снабжена поплавками, размещаемыми в водоеме. Канал подачи кислорода расположен в верхней части смесительной камеры. На боковой поверхности ротора установлены радиально ориентированные рабочие лопатки.
Description
Предлагаемая полезная модель может использоваться для повышения содержания кислорода в водоеме.
Наиболее близким к заявленному устройству является устройство оксигенации водоема, содержащее размещаемый в водоеме цилиндрический перекрытый сверху корпус со смесительной камерой, выполненной с двумя полостями, и установленным в ней вращающимся перемешивающим ротором, канал подачи кислорода в смесительную камеру и канал сброса воздуха, который установлен в верхней части смесительной камеры, а также выпускную трубу в нижней части корпуса (RU, U1, № 196320, 2019).
К недостаткам известного решения можно отнести то, что ротор и выходное отверстие находятся практически друг напротив друга. В этом случае кислородно-водяная смесь будет выходить во внешнюю среду, недостаточно разделившейся, и кислород через выходное отверстие будет теряться в виде пузырьков. Рядом исследований было установлено, что для эффективной сепарации необходимо обеспечивать скорость вертикального движения воды не более 5 см/с, соответственно между зоной образования пузырьков и выходным отверстием должен быть промежуток по вертикали.
Помимо этого в известном решении отсутствует понижающий редуктор. При стандартных оборотах двигателя 1400 и даже 800 об/мин и при установке двигателей до 2,2 квт вынужденной мерой является установка винтов (роторов или импеллеров) малого диаметра, что приводит к интенсивному перемешиванию воды непосредственно в области у винта, но к низким угловым скоростям на периферии полости, где к ее стенке тангенциально подсоединена выходная труба. Это ограничивает объем воды, проходящей через оксигенатор, и соответственно снижает производительность устройства по растворению кислорода.
Высокий центр тяжести известного устройства из-за расположенного сверху электродвигателя будет создавать в процессе работы опрокидывающий момент, что в условиях установки на водоеме может привести к опрокидыванию и поражению электротоком гидробионтов.
Кроме того невозможно использование данного устройства в качестве аэратора, так как без кислорода из-за низкого расхода воды эффект от аэрации воздухом будет недостаточным.
Заявленная полезная модель направлена на повышение эффективности насыщения воды кислородом, а также увеличение устойчивости установки.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для насыщения воды кислородом, включающем размещаемый в водоеме цилиндрический перекрытый сверху корпус со смесительной камерой и установленным в ней перемешивающим ротором, связанным с электродвигателем, канал подачи кислорода в смесительную камеру и канал сброса воздуха, который установлен в верхней части смесительной камеры, а также выпускную трубу в нижней части корпуса, перемешивающий ротор связан с электродвигателем через понижающий редуктор, смесительная камера снабжена поплавками, размещаемыми в водоеме, перемешивающий ротор выполнен с конической боковой поверхностью, при этом канал подачи кислорода расположен в верхней части смесительной камеры.
На боковой поверхности ротора могут быть установлены радиально ориентированные рабочие лопатки
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства;
на фиг. 2 – разрез по линии А-А.
На фиг. 1 обозначения:
1 - асинхронный электродвигатель;
2 - редуктор;
3 - конический ротор (импеллер);
4 - цилиндрический корпус смесительной камеры (оксигенатора);
5 - выпускная труба;
6 - поплавки;
7 – канал для сброса воздуха в виде дренажного клапана уровня;
8 – канал подачи кислорода в виде штуцера;
9 - нижнее отверстие с сеткой для поступления воды внутрь оксигенатора;
10 - уровень воды в водоеме.
Сущность полезной модели состоит в том, что обычный роторный аэратор совмещается с закрытым сверху и частично открытым снизу цилиндрическим корпусом 4, снабженным нижним боковым отводящим патрубком, верхним дренажным клапаном 7 уровня и штуцером 8 для подвода чистого кислорода внутрь корпуса 4. Таким образом, роторный аэратор превращается в высоко эффективный и производительный роторный оксигенатор.
Соотношение диаметров ротора 3 и корпуса 4 оксигенатора подобраны таким образом, чтобы вертикальная скорость перемещения вращающейся и одновременно опускающейся внутри корпуса водокислородной смеси не превышала 5 см/с. При такой скорости успевает происходить сепарация кислородных пузырьков, и они не достигают выпускного отверстия (трубы) 5, постоянно оставаясь внутри оксигенатора до условно полного растворения.
После частичной разборки аэратора (снятия поплавков 6 и их опор) дополнительная конструкция одевается сверху на аэратор и фиксируется крепежными элементами, после чего закрепляются опоры и поплавки 6.
Для обратного превращения оксигенатора в аэратор монтажные работы проводятся в обратном порядке.
Выпускная труба 5 находится на 10-50 см ниже вращающегося ротора 3 большого диаметра, что обеспечивает полную сепарацию не растворенного кислорода из воды.
Применение понижающего редуктора 2 позволяет использовать ротор 3 большого диаметра, что обеспечивает высокие угловые скорости воды внутри корпуса и за счет этого интенсивный водообмен и высокую производительность по кислороду, составляющую 80 л/мин и более.
После опускания устройства на воду цилиндрический корпус 4 заполняется водой, при этом верхняя часть корпуса остается заполненной воздухом, так как поплавки 6 не позволяют устройству опуститься глубже. После подачи чистого кислорода через штуцер 8 кислород постепенно вытесняет воздух через дренажный клапан 7, формируя внутри корпуса атмосферу чистого кислорода. После включения двигателя 1 вращение через редуктор передается на ротор (импеллер), который интенсивно перемешивает кислород с водой, насыщая воду кислородом. Вращающаяся кислородно-водяная смесь под действием центробежной силы отбрасывается к внутреннему периметру емкости и движется вниз к выпускной трубе 5, выходя наружу, при этом пузырьки кислорода остаются внутри оксигенатора.
Регулировка уровня погружения оксигенатора помимо поплавков 6 осуществляется с помощью одного или нескольких дренажных клапанов 7 уровня, представляющих собой трубки, вставленные в верхнюю крышку емкости. Причем нижний конец трубки касается поверхности 10 воды внутри емкости при оптимальной глубине погружения. Если оксигенатор начинает погружаться, то это означает, что количество растворяемого в воде кислорода больше, чем количество поступающего в него через подающий штуцер, и необходимо увеличить расход кислорода. Если же количество подаваемого кислорода больше растворяемого в воде, оксигенатор начинает всплывать, при этом избыточный газ внутри емкости выходит наружу, так как клапан 7 уровня выходит из воды и газ свободно проходит через него наружу. Тем самым предотвращается излишний подъем оксигенатора и выход ротора 3 из воды. При стабильной работе количество поступающего кислорода на 20-30% превышает количество растворяемого кислорода. Это нужно для того, чтобы компенсировать поступление азота, выходящего из воды и «разбавляющего» атмосферу чистого кислорода внутри емкости.
Благодаря примененному техническому решению производительность оксигенатора по количеству растворенного кислорода доходит до 80 л/мин.
Claims (2)
1. Устройство для насыщения воды кислородом, включающее размещаемый в водоеме цилиндрический, перекрытый сверху корпус смесительной камеры и установленный в ней перемешивающий ротор, связанный с электродвигателем, канал подачи кислорода в смесительную камеру и канал сброса воздуха, который установлен в верхней части смесительной камеры, а также выпускную трубу в нижней части корпуса, отличающееся тем, что перемешивающий ротор связан с электродвигателем через понижающий редуктор, смесительная камера снабжена поплавками, размещаемыми в водоеме, перемешивающий ротор выполнен с конической боковой поверхностью, при этом канал подачи кислорода расположен в верхней части смесительной камеры.
2. Устройство для насыщения воды кислородом по п. 1, отличающееся тем, что на боковой поверхности ротора установлены радиально ориентированные рабочие лопатки.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU218055U1 true RU218055U1 (ru) | 2023-05-04 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3205083A1 (de) * | 1982-02-12 | 1983-08-18 | Hans Beham | Belueftungseinrichtung und ein verfahren zum umwaelzen und belueften von wasser, insbesondere von seen |
SU1421711A1 (ru) * | 1987-02-03 | 1988-09-07 | Воронежский инженерно-строительный институт | Поверхностный аэратор |
SU1837606A1 (ru) * | 1990-10-25 | 1996-03-10 | Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука | Устройство для насыщения воды водоема кислородом |
UA88767U (ru) * | 2013-11-25 | 2014-03-25 | Юрій Олександрович Різоль | Гидроструйный аэратор |
RU196320U1 (ru) * | 2019-10-21 | 2020-02-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Устройство оксигенации водоема |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3205083A1 (de) * | 1982-02-12 | 1983-08-18 | Hans Beham | Belueftungseinrichtung und ein verfahren zum umwaelzen und belueften von wasser, insbesondere von seen |
SU1421711A1 (ru) * | 1987-02-03 | 1988-09-07 | Воронежский инженерно-строительный институт | Поверхностный аэратор |
SU1837606A1 (ru) * | 1990-10-25 | 1996-03-10 | Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука | Устройство для насыщения воды водоема кислородом |
UA88767U (ru) * | 2013-11-25 | 2014-03-25 | Юрій Олександрович Різоль | Гидроструйный аэратор |
RU196320U1 (ru) * | 2019-10-21 | 2020-02-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Устройство оксигенации водоема |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4267052A (en) | Aeration method and apparatus | |
CN201809227U (zh) | 多功能高效曝气器 | |
US7815172B2 (en) | Wastewater treatment system and method of using same | |
US4680119A (en) | Apparatus for introducing a gas into a liquid | |
JP2000317488A (ja) | 水中曝気撹拌装置 | |
CN114656047B (zh) | 一种高效潜水曝气机 | |
KR100583052B1 (ko) | 포기용량과 산기기능이 개선된 수중포기기 | |
KR100806994B1 (ko) | 산소전달율과 안정성이 개선된 수중포기장치 | |
WO2020206845A1 (zh) | 水体增氧设备 | |
RU218055U1 (ru) | Устройство для насыщения воды кислородом | |
CN214399990U (zh) | 一种搅拌曝气器 | |
CN203855461U (zh) | 一种双叶轮表面曝气装置 | |
CN201442884U (zh) | 超旋磁充氧曝气机 | |
CN209759128U (zh) | 一种具有高气泡量的沉水曝气机 | |
CN203373191U (zh) | 水下泵式叶轮曝气机 | |
CN206375737U (zh) | 一种离心增压推流曝气机 | |
AU2021105925A4 (en) | Multifunctional mechanical mixing oxygenator | |
CN211896234U (zh) | 漂浮曝气装置 | |
CN208762251U (zh) | 一种差速双叶轮水下微气泡曝气装置 | |
CN210143593U (zh) | 一种新型增氧机 | |
CN209835749U (zh) | 水体增氧设备 | |
CN205603305U (zh) | 一种高溶气率的曝气机曝气筒装置 | |
CN202272770U (zh) | 一种沉入式多管射流曝气器 | |
JP2004000897A (ja) | 微細気泡発生装置 | |
CN211198744U (zh) | 小型潜水卧式曝气推流搅拌设备 |