Устройство для аэрации воды в водоемах

Устройство для аэрации воды в водоемах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1204582 (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3604046/23-26 (22) 18.04.83 (46) 15.01.86. Бюл. И 2 (71) Всесоюзный государственный институт по проектированию предприятий нерудной промьппленности "Союзгипронеруд". (72) И.А. Лахти, Е.Ф. Резников и В.А. Либерман (53) 628.356(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 861341, кл. С 02 F 3/16, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ

ВОДЫ В ВОДОЕМАХ, содержащее перемещающийся вокруг центральной опоры понтон с узлами для подачи и диспергации воздуха, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повьппения эффективности аэрации, сокращения затрат энергии за счет использования движущей силы восходящего потока аэрированной жидкости, оно снабжено щитом †отражател, расположенным над узлом для диспергации воздуха и имеющим две опоры, одна из которых выполнена в виде горизонтального вала, расположенного на уровне зеркала воды перпендикулярно направлению перемещения устройства и соединенного концами с понтоном, а другая— в виде приспособления для фиксации угла наклона щита-отражателя, например домкратного винта, шарнирно закрепленного на противоположном валу краю щита-отражателя.

С:

К)

Ю

4ь

О

К) 1204382

Изобретение относится к охране водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, при очистке бытовых и производственных сточньгх вод в биологических прудах, Цель изобретения — повышение эффективности аэрации и сокращение затрат энергии за счет использования движущей силы восходящего потока аэрированной жидкости.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для аэрации; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

На понтоне 1 монтируют узлы подачи воздуха 2 и диспергации воздуха 3. На горизонтальном валу 4, опирающемся на понтон 1 устанавливают щит-отражатель 5. С отражателем шарнирно связывают механизм б управления угла его наклона. Узел подачи воздуха обычно выполняют в виде моторредуктора с полым валом либо компрессора; узел диспергации воздуха — в виде лопастного колеса центробежного действия (турбины), либо дырчатых труб с пористыми на\ садками или без них. Щит-отражатель изготовляют в виде ребристой плиты прямоугольной формы с каркасом из труб или профилированного металла, покрытой тонким листовым материалом из металла или органики. Щит может выполняться в виде единой плоскости, или нескольких плоскостей, размещаемых на одном валу как с внутренней, так и с внешней стороны понтона. Возможно размещение и на нескольких валах.

Щит крепится к валу одной из четырех сторон и полностью погружается в воду. При необходимости изменения направления движения устройства, например при аэрации узких протоков, площадь щита берется удвоенной по сравнению с расчетной и к валу крепится уже середина щита. Именно этот случай изображен на фиг. 1.

При движении в одну сторону в воду погружается одна половина щита (т.е. 1007 расчетной площади),, адругая находится в это время в воздухе. При движении в противоположном направлении щиту придают контруклон и его половины меняются местами. !

Положение щита при этом на фиг. 1 изображено пунктирной линией.

Отражатель на валу устанавливают либо неподвижно, либо подвижно. Соответственно вал крепят к понтону посредством простейших подшипников трения (пластмассовые втулки в металлических патрубках) либо крепят намертво, например сваркой. Вал изготавливают из стальной трубы. диаметр вала составляет порядка 100 мм, площадь отражателя — от десятых долей до одного квадратного метра и более.

Механизм управления угла наклона отражателя в общем случае вьгполняют в виде домкратного винта, перемещаемого вертикально вниз или вверх с помощью ручного штурвала-маховика.

Синхронно перемещению винта меняют глубину погружения отражателя, т.е. угол его наклона. Центральная опора на чертеже условно не показана.

Устройство движется вокруг нее на расстоянии R, будучи закрепленным к опоре посредством троса.

Устройство работает следующим образом.

При выходе воздуха из узла дис— пергации образуются мелкие пузырьки, которые формируют за счет эффекта флотации восходящий поток аэрируемой жидкости. Площадь потока в плане составляет от нескольких до

10 и более квадратных метров. Сила динамического давления потока восходящего потока воздействует на щитотражатель 5 вертикально вверх. Благодаря наклонному положению щита, в соответствии с известными физическими закономерностями, вертикальное воздействие разлагается на две составляющие, одна из которых направлена перпендикулярно к плоскости щита, а другая направлена к ней горизонтально. Последняя и вызывает перемещение устройства по поверхности водоема. Изменяя угол наклона щита, регулируют скорость и изменяют направление перемещения устройства.

Направление перемещения устройства перпендикулярно оси вала и ориентировано в сторону той части отражателя, которая погружена в воду.

Движущая сила восходящего потока аэрированной жидкости, в зависимости от расхода воздуха и глубины погружения узла диспергации воздуха, достигает 100-800 кг на квадратный метр поверхности зеркала воды.

1204582 ции. я-4

Составитель Л. Суханова

Редактор Н. Киштулинец Техред Ж.Кастелевич Корректор М демчик

Заказ 8487/23 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Части этой энергии достаточно, чтобы перемещать устройство с требуемыми для технологических целей аэрации скоростями — от нескольких сотен метров до километра и более в час.

При этом, как показывают расчеты, устройство движется в режиме плавания", при котором гидродинамические характеристики, форма устройства не влияют на величину сопротивления воды.

В предлагаемом устройстве наличие щита-отражателя позволяет не только использовать энергию восходящего потока для перемещения. Щит препятствует прямолинейному и непосредственному выходу пузырьков воздуха в атмосферу, что приводит к увеличению продолжительности контакта воздуха с водой в турбулизированном слое под щитом. В результате увеличивается процент полезного использования кис1Î лорьда воздуха, т.е. увели чивается эффективность аэра