Способ аэрации жидкости

Способ аэрации жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеез Соеетскнк

Сецналнстннквнк

ecaylmnc

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<и1798051

К АВТ©РСМОМУ С (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 250474 (21) 201Э571д3 26 (51)M. Ка. с присоединением заявки и†(23) Приоритет

С 02 F 3./02

Гесуяарстаеаммй меытет

СССР ав ямам азебретеяяй я втарытмй

Опубликовамо 23.01.61, Бюллетень Й9 3 (53) УДК б 26. 543 . .562(086.8) Дата опубликования описания 230181

Н.Ф. Мещеряков, 10. В. Рябов, M.A. Подвигни и М.A. Гамилов (72) Авторы изобретения

Государственный научно-исследовательский институт горно- химического сырья (71) Заявитель

I (54) СПОСОБ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ

I. !1 Я

Изобретение относится к способам аэрации жидкостей, предпочтительно поверхностной аэрации.

Наиболее близким по технической сущности является способ аэрации жидкости, заключающийся в подаче на ее поверхность под некоторым уг. лом струи той же жидкости круглой формы Г1) °

Однако данный способ требует высоких энергетических затрат и недостаточно эффективен.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности способа.

Поставленная цель достигается тем, что аэрацию жидкости осуществляют путем подачи на ее поверхность под углом 20-75О, предпочтительно

30-45, с высоты 30-50 см под давлением 1-1 5 ати струи жидкости плоской формы.

При угле встречи струи с поверхностью 30-45О преобладающую роль играет энергетически более выгодная аэрация жидкости брызговой струей.

Плоская форма основной струи обеспечивает образование сплошной брызговой завесы. В предлагаемом способе подбирается такое соотношение между избыточным давлением аэрирующей жидкости и высотой расположения источника струи, которое обеспечивает ее сплошность и плоскую форму, что приводит к образованию развитой брызговой струи.

Предлагаемый способ аэрации осуществляется по схеме, представленной

1О на чертеже, где 1 — источник струи с щелевым отверстием, 2 — основная струя, 3 — брызговая (вторичная) струя, а - зона аэрации основной струей, б - зона аэрации брызговой струей, А — угол встречи струи с

1э поверхйость, L — высота расположения источника струи над поверхностью.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Жидкость под избыточным давлением

2О подают в коллектор 1 с щелевым отверстием. На выходе из отверстия формируется плоская струя 2, падающая на поверхность под углом с = 30-45

Плоская струя при ударе образует

25 фронтальную брызговую струю 3, которая, смыкаясь с поверхностью жидкости, захватывает воздух и диспергирует его на пузырьки различного размера (зона,б). Дополнительно

30 жидкость аэрируется факелом а пу798051

Та блиц а 1

Избыточное Расход Угол встречи, о давление, жидкости, ати л/мин оличество диспергируемого воздуха, л/мин

Форма струи

45 30 20 75

1,5

2,1

Круглая

2,5

0,7

3,5

4,5

2,5

30 20

12 9

4,1

3,0

1,6

Плоская 1,0

1,5

2,1

Таблица2

5 10 20 30 40 50

Высота расположения источника, см

Количество диспергируемого воздуха, л/мин

4,0 5,5 8,0 12 20 12 зырьков, образованным за счет внедрения основной струи.

Замеры поверхностной аэрации жидкости круглыми и плоскими струями, полученными при подаче жидкости в коллектор с круглым и щелевым отверстием одинакового сечения и подаваемыми под различным углом к поверхности, приведенные в табл. 1, показывают, что количество диспергированного воздуха (степень аэрации) существенно зависит от угла встречи струи с поверхностью. Максимальная степень аэрации как для круглых, так и для плоских струй достигается ,при углах 30-45 . При,больших эначео ниях углов увеличивается глубина проникновения основной струей и объем увеличенного ею воздуха, однако, уменьшается аэрация брызговой струей и общая степень аэрации падает.

При углах, меньших 30, основная струя отражается от поверхности жидкости, не образуя сплошной брызговой струи, суммарная степень аэрации снижается.

Кроме того, форма струи является фактором, определяющим степень аэрации. Максимальная степень аэрации плоской струей при одинаковых условиях (изб. давление 1,5 ати, расход жидкости 2,1 л/мин, т.е. на 66% выше, чем круглой) . При этом аэрация плоской струей энергетически более выгодна. Даже увеличение избыточного давления и расхода жидкости вдвое (3,0 атн, 4,1 л/мин) не обеспечивает достижения той же степени аэрации круглой струей, что и плоской.

При осуществлении предлагаемого способа важно подобрать высоту расположения источника струи над аэрируемой жидкостью такой, чтобы сформировавшаяся плоская струя не теряла своей оплошности вплоть до удара о поверхность жидкости. Оптимальной высотой при избыточном давлении

1,0-1,5 ати следует считать 40 см, Влияние высоты расположения источника плоской струи на количество дисперо гируемого воздуха (Ф = 30, давление

1,5 ати, расход жидкости 2,1 л/мин) приведено в табл. 2.

При Ь (40 см, на энергию движения ависящую отрицательно сказывается волна торможения, распространяющаяся от места встречи с поверхностью в сторону источника. Степеь аэрации

20 падает. При I > 40 см, плоская струя теряет сплошность, степень аэрации становится меньше.

Предлагаемый способ обладает преи25 муществами в сравнении с известным.

Подача струи под углом 30-45 и переход от круглого сечения к плоскому сечению струи способствует образованию сплошной брызговой завесы, которая увлекает в жидкость и диспергирует значительно большее количество воздуха, чем при падении отдельных струй под прямым углом (по известному способу) . Это позволяет достичь более высокой степени аэрации при меньших энергетических затрат ах.

798051

Составитель T. Васильева

Редактор В. Жиленко Техред М.Рейвес Корректор Н. Швыдкая

Заказ 9935/24 Тираж 1018 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

Формула изобретения

Способ аэрации жидкости путем подачи под острым углом на ее поверхность струи той же жидкости, .о т л ич а ю щ и и сятем,,что, с целью повышения аффективности способа, используют струю жидкости плоской формы, угол подачи выбирают равным

20-75, предпочтительно 30-455, высоту — 30-50 сМ и давление - 1-1,5 атн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Очистка производственных сточных вод в аэротенках, под.ред.

Н.А. Карелина, М., Стройиздат, 1973, с. 63 (прототип) .