Устройство для аэрации жидкости

Устройство для аэрации жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: аэрация жидкости эрлифтного типа в сооружениях биологической очистки сточных вод,в ферментерах для повышения эффективности аэрации жидкости. Сущность изобретения: направляющая труба установлена наклонно с возможностью угловых перемещений в двух плоскостях. Диспергатор установлен максимально асимметрично в сторону наклона направляющей трубы 1 з.п ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 С 02 F 3/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

d UcM

tg (p=

VrcM

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4732933/26 (22) 29,08.89 (46) 15.12.92. Бюл, М 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт микробиологических производств г (72) В.M.Ñîáèí и Н,M.Ãàëèí (56) Авторское свидетельство СССР

N 695969, кл. С 02 F 1/20, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к устройствам для аэрации жидкости эрлифтного типа и может быть использовано при биологической очистке сточных вод, выращивании микроорганизмов в ферментерах, для насыщения жидкости кислородом воздуха при водоподготовке и т,д.

Известно устройство для аэрации жидкости, содержащее направляющую трубу, установленную вертикально, и диспергатор для подачи и распределения воздуха, установленный в нижней части трубы.

Недостатком известного устройства является йевысокая эффективность аэрации из-за слабого относительного движения фаз и турбулизации смеси, а также из-за небольшого времени пребывания смеси в зоне контакта, Целью изобретения является повышение эффективности аэрации жидкости за счет интенсификации движения фаз и турбулизации смеси, а также увеличения времени контакта жидкости и воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем направляющую.. Ы, 1781181 А1 (57) Использование: аэрация жидкости эрлифтного типа в сооружениях биологической очистки сточных вод,в ферментерах для повышения эффективности аэрации жидкости. Сущность изобретения: направляющая труба установлена наклонно с возможйостью угловых перемещений в двух плоскостях. Диспергатор установлен максимально асимметрично в сторону наклона направляющей трубы, 1 з.п, ф-лй, 1 ил;.. с.

Р трубу и диспергатор для подачи и распреде- З ления воздуха, установленный в нижней части направляющей трубы, направляющая труба установлена наклонно, а диспергатор установлен максимально асимметрично в сторону наклона трубы, при этом угол наклона направляющей трубы к вертикали определяют по формуле

° Ъ где d — ширина или диаметр трубы;

h — высота трубы по вертикали;

0см. 1/гам — приведенная скорость смеси и скорость дрейфа.

Направляющая труба установлена с возможностью угловых перемещений в двух плоскостях.

На чертеже изображено устройство для аэрации жидкости в продольном разрезе.

Устройство состоит из направляющей трубы 1, открытой с обоих торцов и установленной наклонно под углом к вертикали. С целью изменения режима аэрации, направ1781181 ляющая труба установлена с возможностью регулирования ее угла наклона в двух плоскостях, В нижней части трубы 1 размещен диспергатор 2, который через трубопровод

3 соединен с источником сжатого воздуха, Диспергатор 2 максимально смещен к стен- . ке в стороНу наклона направляющей трубы

1, что увеличивает путь всплытия пузырей по поверхности и угол наклона трубы 1.

Устройство работает следующим образом;:::::. - -::. -.::,. :"::-.:-:: -: -:,-:+-М

По трубопроводу 3 сжатый воздух поступает в диспергатор 2 и в виде пузырьков вводится в направляющую трубу 1, Под действйем эрлифтного эффекта в направляющую трубу 1 увлекается и окружающая жидкость и образуется газожидкостная смесь. Пузырьки воздуха, всплывая, приобретают вертикальную составляющую скорость и движутся под углом к жидкости, что дополнительно турбулизирует и перемешивают поток, дробит пузырьки и, в целом, интенсифицирует процесс насыщения жидкости кислородом воздуха, Степень насыщения жидкости увеличивается также за счет увеличения времени пребывания газожидкостной смеси в наклонной трубе 1.

Газожидкостная смесь через верхний торец трубы 1 выходит двухфазной наклонной струей, создавая направляющую циркуляцию жидкости с пузырьками воздуха в резервуаре. Это способствует поддержанию микробных частиц во взвешенном состоянии и интенсификации доставки кислорода йепосредственно в клетку. .Предлагаемое устройство позволяет в среднем на 25-30%. интенсифицировать процесс массообмена между жидкостью и воздухом. Например, при аэрации жидкости трубой с б = 0,3 и h =- 4 м, coскоростью смеси 0011 = 3 м/сек при g = 28 С, (т =- 7+r

ЧО дж/м2, р ж = 998 кгlм р г = 1,17 кг/11 по зависимости (3) (см,матем.обоснов.) находим

Н, = 1.83 70 10 9.81 998 — 1.17 1/4

998

= 0.2 18 м/с

По зависимости (1) имеем

0,3 3 тЯp 4 0,248 =0,907,р=42.:

При тех же условиях, но при U« = 1 м/сек имеем tg @=0,302; ф = 17О, Длина трубы равна! = h/cos p и соответственно состав15 ляет! = 1,35 h u I = 1,05 h. При этом, время пребывания газожидкостной смеси увеличивается на 35 и 5%, что эквивалентно увеличению степени насыщения жидкости кислородом. Из примера видно, что особен-.

20 но выгодно использовать. наклонную трубу при относительно высоких скоростях смеси.

Формула изобретения

25 Устройство для аэрации жидкости, содержащее направляющую трубу с диспергатором в нижней ее части для подачи и распределения воздуха, о т л и ч э ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффектив30 ности аэрации жидкости за счет интенсификации движения фаз и турбулизации смеси, а также увеличения времени контакта жидкости и воздуха, направляющая труба установлена наклонно и с возможностью..

35 угловых перемещений в двух плоскостях, а диспергатор установлен в трубе асимметрично в сторону наклона направляющей трубы и с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости.

1781181

Составитель В..Собин

Редактор А.Бер Техред М.Моргентал Корректор Л.Лукач

Заказ 4250 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101