RU2493109C1

RU2493109C1 - Aerator

Info

Publication number: RU2493109C1
Application number: RU2012119335/05A
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Колесник; Юрий Михайлович Мешенгиссер; Александр Сергеевич Шуликов; Михаил Станиславович Журба
Original assignee: Научно-производственная фирма с ограниченной ответственностью "Экополимер"
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-09-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to aerator and can be applied in biological purification of sewage. Device includes dispersing element in form of porous pipe, which surrounds bearing pipe with clearance. Each end of porous pipe of dispersing element is hermetically surrounded by demountable ring-shaped cuff, which has possibility of holding porous pipe coaxially to bearing pipe. Ring-shaped cuff is made from flexible polymeric material or flexible-elastic material. Bearing pipe has possibility of reciprocal travel along ring-shaped cuffs, and ends of porous pipe have possibility of reciprocal travel between ring-shaped cuffs. Each ring-shaped cuff has possibility of hermetic surrounding of screw nut on bearing pipe.

EFFECT: increase of reliability of compressed air dispersion.

2 cl, 9 dwg

Description

Аэратор относится к технике очистки сточных вод, в частности к аэрационным устройствам, и может быть использован при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом.The aerator relates to wastewater treatment techniques, in particular to aeration devices, and can be used for biological wastewater treatment in activated sludge aeration tanks.

Известен аэратор, содержащий диспергирующий элемент в виде пористой трубы, охватывающей с зазором опорную трубу, каждый конец пористой трубы диспергирующего элемента герметично охвачен съемной кольцевой манжетой, имеющей возможность удерживать пористую трубу соосно опорной трубы, каждая кольцевая манжета выполнена из упругого полимерного материала или упруго-эластичного материала (см. US 4118447 А, кл. B01F 3/04, опубл. 03.10. 1978, с.4-5, фиг.1, а также см. US 5560875 А, кл. B01F 3/04, опубл. 01,10.1996, с.6, строки 35-41. См. ГОСТ 8752-79 «Манжеты резиновые армированные для валов. Технические условия», с.12, табл.3).Known an aerator containing a dispersing element in the form of a porous pipe, covering the support pipe with a gap, each end of the porous pipe of the dispersing element is hermetically enclosed by a removable annular sleeve having the ability to hold the porous pipe coaxially with the supporting pipe, each annular sleeve is made of an elastic polymer material or elastic material (see US 4118447 A, class B01F 3/04, publ. 03.10. 1978, p.4-5, figure 1, and also see US 5560875 A, class B01F 3/04, publ. 01, 10.1996, p.6, lines 35-41. See GOST 8752-79 "Rubber reinforced cuffs for shaft . Specifications ", p.12, Table 3).

См. также «Аэратор трубчатый АКВА-ЛАЙН-М» по адресу: http://www.ecopolvmer.com/2008-11-19-16-06-51, htmlSee also "AQUA-LINE-M Tube Aerator" at: http://www.ecopolvmer.com/2008-11-19-16-06-51, html

В процессе транспортировки, сборки диспергирующего элемента возможны повреждения в виде царапин, сколов концов пористой трубы в процессе закручивания гаек и трения вращаемых поверхностей гаек о торцы и концевые участки внутренней поверхности пористой трубы. Пористая труба имеет меньшую прочность, чем гайки. При работе аэратора в его опорную трубу подается под давлением горячий сжатый воздух, а пористая труба находится в холодной воде, что со временем из-за различного термического расширения приводит к нарушению герметичности между гайками и пористой трубой с утечкой воздуха мимо диспергирующего элемента. В результате термических деформаций и различной степени усадки при старении деталей аэратора также возможно нарушение герметичности между деталями аэратора.During transportation, assembly of the dispersing element, damage may occur in the form of scratches, chips of the ends of the porous pipe in the process of tightening the nuts and friction of the rotating surfaces of the nuts on the ends and end sections of the inner surface of the porous pipe. A porous pipe has lower strength than nuts. During operation of the aerator, hot compressed air is supplied to its support pipe under pressure, and the porous pipe is in cold water, which over time due to various thermal expansion leads to a violation of the tightness between the nuts and the porous pipe with air leakage past the dispersing element. As a result of thermal deformations and various degrees of shrinkage during aging of the parts of the aerator, a leakage between the parts of the aerator is also possible.

Задача усовершенствования заключается в повышении качества аэратора, упрощения и ускорения его сборки при изготовлении и монтаже в аэротенке, в повышении надежности качественной диспергации сжатого воздуха в жидкость при работе аэратора.The objective of the improvement is to improve the quality of the aerator, simplify and speed up its assembly during manufacture and installation in an aeration tank, to increase the reliability of high-quality dispersion of compressed air into a liquid during operation of the aerator.

Поставленная задача решается тем, что аэратор, содержащий диспергирующий элемент в виде пористой трубы, охватывающей с зазором опорную трубу, каждый конец пористой трубы диспергирующего элемента герметично охвачен съемной кольцевой манжетой, имеющей возможность удерживать пористую трубу соосно опорной трубы, кольцевая манжета выполнена из упругого полимерного материала или упруго-эластичного материала, отличающийся тем, что опорная труба имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль кольцевых манжет, а концы пористой трубы имеют возможность возвратно-поступательного перемещения между кольцевыми манжетами, причем каждая кольцевая манжета имеет возможность герметично охватывать гайку на опорной трубе.The problem is solved in that the aerator containing the dispersing element in the form of a porous pipe, covering the support pipe with a gap, each end of the porous pipe of the dispersing element is hermetically surrounded by a removable annular sleeve having the ability to hold the porous pipe coaxially with the supporting pipe, the annular sleeve is made of an elastic polymer material or elastic-elastic material, characterized in that the support pipe has the ability to reciprocate along the annular cuffs, and the ends are porous Oh pipes have the ability to reciprocate between the annular cuffs, and each annular cuff has the ability to tightly enclose the nut on the support pipe.

Технический результат: усовершенствование позволяет защитить концы пористых труб от механических повреждений при транспортировке пористых труб к месту сборки аэратора, повышает качество аэратора, упрощает и ускоряет процесс сборки аэратора, увеличивает надежность качественной диспергации сжатого воздуха в жидкость при работе аэратора. Данное усовершенствование позволяет компенсировать температурные, усадочные удлинения пористой и опорной трубы без ущерба на качество диспергации сжатого воздуха аэратором при его работе.Technical result: the improvement allows to protect the ends of the porous pipes from mechanical damage during transportation of the porous pipes to the place of assembly of the aerator, improves the quality of the aerator, simplifies and speeds up the assembly of the aerator, increases the reliability of high-quality dispersion of compressed air into the liquid during operation of the aerator. This improvement allows you to compensate for the temperature, shrinkage elongation of the porous and supporting pipes without compromising the quality of dispersion of compressed air by the aerator during its operation.

Между торцом пористой трубы и внутренней радиальной боковой стенкой кольцевой манжеты расположено плоское уплотнительное кольцо, герметично охватывающее опорную трубу. Данное усовершенствование позволяет улучшить эффективность аэрации жидкости при работе аэратора путем устранения утечек сжатого воздуха мимо диспергирующего элемента аэратора, позволяат компенсировать температурные, усадочные удлинения пористой и опорной трубы без ущерба на качество диспергации сжатого воздуха аэратором при его работе.Between the end of the porous pipe and the inner radial side wall of the annular cuff is located a flat sealing ring, hermetically covering the support pipe. This improvement makes it possible to improve the efficiency of liquid aeration during operation of the aerator by eliminating leaks of compressed air past the dispersing element of the aerator, and compensate for the temperature and shrink elongations of the porous and supporting pipes without affecting the quality of dispersion of compressed air by the aerator during its operation.

В дальнейшем усовершенствование поясняется примерами выполнения на чертежах, на которых:Further improvement is illustrated by examples in the drawings, in which:

Фиг.1. Аэратор. Общий вид.Figure 1. Aerator. General form.

Фиг.2. Аэратор. Общий вид. Продольный разрез. Вариант 1.Figure 2. Aerator. General form. Lengthwise cut. Option 1.

Фиг.3. Аэратор. Фрагмент А на фиг.2. Вариант 1.Figure 3. Aerator. Fragment A in figure 2. Option 1.

Фиг.4. Аэратор. Фрагмент Б на фиг.2. Вариант 1.Figure 4. Aerator. Fragment B in figure 2. Option 1.

Фиг.5. Аэратор. Сечение А - А на фиг.3.Figure 5. Aerator. Section A - A in figure 3.

Фиг.6. Аэратор. Фрагмент А на фиг.2. Вариант 2.6. Aerator. Fragment A in figure 2. Option 2

Фиг.7. Аэратор. Фрагмент Б на фиг.2. Вариант 2.7. Aerator. Fragment B in figure 2. Option 2

Фиг.8. Аэратор. Фрагмент А на фиг.2. Вариант 3.Fig. 8. Aerator. Fragment A in figure 2. Option 3

Фиг.9. Аэратор. Фрагмент Б на фиг.2. Вариант 3.Fig.9. Aerator. Fragment B in figure 2. Option 3

Перечень обозначений на чертежах.The list of symbols in the drawings.

1. Опорная труба.1. Support pipe.

2. Наружная резьба на первом конце опорной трубы 1.2. The external thread at the first end of the support pipe 1.

3. Наружная резьба на втором конце опорной трубы 1.3. The external thread at the second end of the support pipe 1.

4. Гайка.4. Nut.

5. Гайка.5. Nut.

6. Пористая труба.6. Porous pipe.

7. Кольцевой зазор.7. Ring clearance.

8. Радиальное отверстие.8. Radial hole.

9. Кольцевая канавка.9. The annular groove.

10. Стопорное кольцо.10. Circlip.

11. Разрез стопорного кольца.11. A cut of a lock ring.

12. Канавка-ловушка стопорного кольца 10.12. The groove trap of the retaining ring 10.

13. Кольцевой клиновой выступ.13. Ring wedge protrusion.

14. Кольцевая канавка.14. The annular groove.

15. Уплотнительное кольцо.15. A sealing ring.

16. Кольцевая манжета.16. The ring cuff.

17. Радиальное кольцо манжеты 16.17. The radial ring of the cuff 16.

18. Цилиндрическое кольцо манжеты 16.18. The cylindrical ring of the cuff 16.

19. Кольцевой выступ манжеты 16.19. The annular protrusion of the cuff 16.

Аэратор содержит опорную трубу 1 с наружной резьбой 2 на первом конце опорной трубы 1 и наружной резьбой 3 на втором конце опорной трубы 1, гайку 4 на первом конце опорной трубы 1, гайку 5 на противоположном втором конце опорной трубы 1, пористую трубу 6 снаружи опорной трубы 1.The aerator comprises a support pipe 1 with an external thread 2 at the first end of the support pipe 1 and an external thread 3 at the second end of the support pipe 1, a nut 4 at the first end of the support pipe 1, a nut 5 at the opposite second end of the support pipe 1, a porous pipe 6 outside the support pipes 1.

Пористая труба 6 расположена между упорной гайкой 4 и нажимной гайкой 5 таким образом, что между наружной поверхностью опорной трубы 1 и внутренней поверхностью пористой трубы 6 образован кольцевой зазор 7.The porous pipe 6 is located between the thrust nut 4 and the pressure nut 5 so that an annular gap 7 is formed between the outer surface of the support pipe 1 and the inner surface of the porous pipe 6.

Кольцевой зазор 7 сообщен с внутренней полостью опорной трубы 1 через множество радиальных отверстий 8 в опорной трубе 1.An annular gap 7 is in communication with the inner cavity of the support pipe 1 through a plurality of radial holes 8 in the support pipe 1.

За сходом наружной резьбы 2 на первом конце опорной трубы 1 выполнена кольцевая канавка 9 с размещенным в ней упругим стопорным кольцом 10. Стопорное кольцо имеет разрез 11. Гайка 4 имеет кольцевую канавку - ловушку 12 для стопорного кольца 10, которая расположена за сходом внутренней резьбы гайки 4.Behind the gathering of the external thread 2, an annular groove 9 is made at the first end of the support pipe 1 with an elastic retaining ring 10. The retaining ring has a cut 11. The nut 4 has an annular groove — a trap 12 for the retaining ring 10, which is located behind the gathering of the internal thread of the nut four.

Гайка 4 со стороны пористой трубы имеет консольный кольцевой клиновой выступ 13, который имеет возможность наружным его диаметром плотно входить внутрь пористой трубы 6 в кольцевой зазор 7 таким образом, чтобы коническая поверхность клинового выступа при завинчивании гайки 4 имела возможность сжимать стопорное кольцо 10 и удерживать его в сжатом состоянии до момента автоматического защелкивания его в кольцевой канавке - ловушке 12 с образованием неразъемного соединения.The nut 4 from the side of the porous pipe has a cantilever ring wedge protrusion 13, which has an outer diameter that can fit tightly inside the porous pipe 6 into the annular gap 7 so that the conical surface of the wedge protrusion, when screwing the nut 4, was able to compress the retaining ring 10 and hold it in a compressed state until it automatically clicks into an annular groove - trap 12 with the formation of one-piece connection.

Для герметизации кольцевого зазора 7 в опорной трубе 1 под клиновыми выступами 13 гаек 4 и 5 расположено по одной кольцевой канавке 14 с упруго-эластичным уплотнительным кольцом 15. При завинчивании гаек 4 и 5 клиновые выступы 13 сжимают уплотнительные кольца 15 и герметизируют полость кольцевого зазора 7.To seal the annular gap 7 in the support tube 1 under the wedge protrusions 13 of the nuts 4 and 5, there is one annular groove 14 with an elastic-elastic sealing ring 15. When tightening the nuts 4 and 5, the wedge protrusions 13 compress the sealing rings 15 and seal the cavity of the annular gap 7 .

Кольцевой клиновой выступ 13 имеет возможность герметично охватывать, по меньшей мере, одно уплотнительное кольцо 15.The annular wedge protrusion 13 has the ability to tightly enclose at least one o-ring 15.

Каждый конец пористой трубы 6 диспергирующего элемента герметично охвачен съемной кольцевой манжетой 16, имеющей возможность удерживать пористую трубу 6 соосно опорной трубы 1. Кольцевые манжеты 16 предназначены для герметизации концов пористой трубы 6, а также для защиты концов пористой трубы 6 от механических повреждений при закручивании гаек 4, 5 в ходе сборки аэратора.Each end of the porous tube 6 of the dispersing element is sealed by a removable annular sleeve 16, which is able to hold the porous pipe 6 coaxially to the support pipe 1. The annular cuffs 16 are designed to seal the ends of the porous pipe 6, and also to protect the ends of the porous pipe 6 from mechanical damage when tightening the nuts 4, 5 during the assembly of the aerator.

Кольцевые манжеты 16 выполнены из упругого полимерного материала, например, из полиэтилена, но могут быть выполнены из упруго-эластичного полимерного материала, например, резины. Каждая манжета сформована с образованием плоского радиального кольца 17 и цилиндрического кольца 18. Цилиндрическое кольцо 18 на внутренней поверхности содержит, по меньшей мере, один радиальный кольцевой выступ 19.The ring cuffs 16 are made of an elastic polymeric material, for example, polyethylene, but can be made of an elastic-elastic polymeric material, for example, rubber. Each cuff is molded to form a planar radial ring 17 and a cylindrical ring 18. The cylindrical ring 18 on the inner surface contains at least one radial annular protrusion 19.

Каждая кольцевая манжета 16 герметично охватывает цилиндрическим кольцом 18 конец пористой трубы 6, а радиальным кольцом 17 имеет возможность герметично охватывать наружную поверхность кольцевого клинового выступа 13 гайки 4 или 5. Концы пористой трубы 6 имеют возможность возвратно-поступательного перемещения между кольцевыми манжетами 16. Опорная труба 1 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль кольцевых манжет 16.Each annular cuff 16 tightly covers the end of the porous pipe 6 with a cylindrical ring 18, and the radial ring 17 has the ability to tightly cover the outer surface of the annular wedge protrusion 13 of the nut 4 or 5. The ends of the porous pipe 6 have the possibility of reciprocating movement between the annular cuffs 16. Support pipe 1 has the ability to reciprocate along the annular cuffs 16.

Между торцом пористой трубы 6 и внутренней радиальной боковой стенкой кольцевой манжеты 16 расположено плоское уплотнительное кольцо 15, герметично охватывающее опорную трубу 1, что позволяет компенсировать температурные, усадочные удлинения пористой и опорной трубы без ущерба на качество диспергации сжатого воздуха аэратором при его работе, путем автоматического сжатия и расширения уплотнительного кольца 15 под давлением торцов пористой грубы 6 на кольцо 15 при возвратно-поступательных перемещениях трубы 6 вдоль кольцевых манжет 16, например, от температурных удлинений трубы 6 аэратора, возникающих при включении и выключении подачи сжатого воздуха в аэратор, находящийся в жидкости аэротенка.Between the end face of the porous pipe 6 and the inner radial side wall of the annular cuff 16 there is a flat sealing ring 15 tightly enclosing the support pipe 1, which makes it possible to compensate for the temperature and shrink extensions of the porous and support pipe without affecting the quality of dispersion of compressed air by the aerator during its operation, by automatically compressing and expanding the sealing ring 15 under the pressure of the ends of the porous coarse 6 onto the ring 15 during reciprocating movements of the pipe 6 along the annular cuffs 16, for example measures, from temperature extensions of the aerator pipe 6, arising when the supply of compressed air to the aerator located in the aeration tank liquid is turned on and off.

Каждая кольцевая манжета 16 имеет возможность герметично охватывать гайку 4 и 5 на опорной трубе 1. Гайка 4 и 5 может быть выполнена без кольцевого клинового выступа 13.Each annular cuff 16 has the ability to tightly enclose the nut 4 and 5 on the support tube 1. The nut 4 and 5 can be made without an annular wedge protrusion 13.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При изготовлении пористой трубы 6 на ее концы одевают кольцевые манжеты 16, которые защищают концы пористой трубы 6 от повреждения при транспортировке и при сборке аэратора. Для герметизации кольцевого зазора 7 между торцами пористой трубы 6 и внутренней боковой стенкой манжеты 16 может быть вставлено плоское уплотнительное кольцо 15, которое на внутреннем диаметре плотно охватывает опорную трубу 1.In the manufacture of the porous pipe 6, annular cuffs 16 are put on its ends, which protect the ends of the porous pipe 6 from damage during transportation and during assembly of the aerator. To seal the annular gap 7 between the ends of the porous pipe 6 and the inner side wall of the cuff 16 can be inserted into a flat sealing ring 15, which on the inner diameter tightly covers the support pipe 1.

При сборке аэратора навинчивают гайку 4 на наружную резьбу на первом конце опорной трубы 1. При этом гайка 4 консольным кольцевым клиновым выступом 13 плотно входит внутрь пористой трубы 6 в кольцевой зазор 7. Коническая поверхность клинового выступа при завинчивании гайки 4 сжимает уплотнительное кольцо 15 и стопорное кольцо 10 и удерживает их в сжатом состоянии до момента автоматического улавливания стопорного кольца в кольцевой канавке - ловушке 12 в гайке 4 с образованием герметичного неразъемного соединения гайки 4 с опорной трубой 1.When assembling the aerator, screw the nut 4 onto the external thread at the first end of the support pipe 1. In this case, the nut 4 cantilever ring wedge protrusion 13 fits tightly inside the porous pipe 6 into the annular gap 7. The conical surface of the wedge protrusion, when screwing the nut 4, compresses the sealing ring 15 and the locking the ring 10 and holds them in a compressed state until the locking ring is automatically caught in the annular groove - trap 12 in the nut 4 with the formation of a tight one-piece connection of the nut 4 with the support pipe 1.

Пористую трубу 6 вместе с кольцевыми манжетами 16 одевают на первый конец опорной трубы 1, на которой уже установлена на наружной резьбе 2 гайка 4, и натягивают манжету 16 вместе с пористой трубой 6 на кольцевой клиновой выступ 13 гайки 4 до образования герметичного соединения манжеты 16 и пористой трубы 6 с кольцевым клиновым выступом 13 гайки 4. Далее гайку 5 навинчивают на наружную резьбу 3 на втором конце опорной трубы 1 и продвигают гайку 5 по наружной резьбе 3 сквозь манжету 16, сжимая кольцевым клиновым выступом уплотнительное кольцо 15 на втором конце опорной трубы 1, до образования герметичного соединения манжеты 16 и пористой трубы 6 с кольцевым клиновым выступом 13 гайки 5.The porous pipe 6 together with the annular cuffs 16 is put on the first end of the support pipe 1, on which the nut 4 is already installed on the external thread 2, and the cuff 16 is pulled together with the porous pipe 6 on the annular wedge protrusion 13 of the nut 4 until the cuff 16 is sealed and a porous pipe 6 with an annular wedge protrusion 13 of the nut 4. Next, the nut 5 is screwed onto the external thread 3 at the second end of the support pipe 1 and the nut 5 is advanced along the external thread 3 through the sleeve 16, compressing the o-ring protrusion 15 on the second to NCU support tube 1, to form a tight connection of the cuff 16 and porous pipe 6 with the annular projection 13 of wedge nut 5.

Аэратор работает в погруженном в жидкость состоянии, например, в аэротенке. В полость опорной трубы 1 подают сжатый воздух. Из полости опорной трубы 1 сжатый воздух через радиальные отверстия 8 в опорной трубе 1 проникает в кольцевой зазор 7 между наружной поверхностью опорной трубы 1 и внутренней поверхностью пористой трубы 6, равномерно распределяется в кольцевом зазоре 1 и диспергируется через поры пористой трубы 6 в жидкость. При термическом расширении пористой трубы 6 с увеличением ее диаметра при прогреве горячим воздухом, манжеты 16 своими цилиндрическими кольцами 18 с внутренними кольцевыми выступами 19 сжимают наружную поверхность пористой трубы 6 подобно бандажным кольцам, а радиальные кольца 17 манжеты 16 плотно обжимают наружную поверхность кольцевых клиновых выступов 13, что препятствует утечке сжатого воздуха мимо диспергирующего элемента пористой трубы 6.The aerator works when immersed in a liquid, for example, in an aeration tank. Compressed air is supplied into the cavity of the support pipe 1. From the cavity of the support pipe 1, compressed air through radial openings 8 in the support pipe 1 penetrates into the annular gap 7 between the outer surface of the support pipe 1 and the inner surface of the porous pipe 6, is evenly distributed in the annular gap 1, and disperses through the pores of the porous pipe 6 into the liquid. With the thermal expansion of the porous pipe 6 with an increase in its diameter when heated with hot air, the cuffs 16 compress the outer surface of the porous pipe 6 like cylindrical rings with their cylindrical rings 18 and the radial rings 17 of the cuff 16 tightly compress the outer surface of the ring wedge ledges 13 , which prevents the leakage of compressed air past the dispersing element of the porous pipe 6.

Claims

1. An aerator containing a dispersing element in the form of a porous pipe, covering the support pipe with a gap, each end of the porous pipe of the dispersing element is hermetically enclosed by a removable annular cuff having the ability to hold the porous tube coaxially to the supporting tube, the annular cuff is made of elastic polymer material or elastic material, characterized in that the support pipe has the ability to reciprocate along the annular cuffs, and the ends of the porous pipe have the ability to return -postupatelnogo displacement between the annular collars, each annular lip has the ability to hermetically cover the nut on the supporting tube.

2. The aerator according to claim 1, characterized in that between the end face of the porous pipe and the inner radial side wall of the annular cuff there is a flat sealing ring tightly enclosing the support pipe.