Аэрирующее устройство - RU948092C

Чертежи

Описание

Изобретение относится к устройствам для насыщения различных водоемов, в том числе и рыбных, воздухом и очистки воды от различных видов флотируемых загрязнений.

Известно аэрирующее устройство для различных водоемов, включающее проточную камеру, на входе в которую установлен фильтрос для принудительной подачи воздуха.

Известное решение не обеспечивает эффективного аэрирования вод, содержащих твердые включения, которые могут засорить фильтрос и привести к большим энергозатратам.

Известно аэрирующее устройство, включающее проточную камеру с регулятором потока жидкости и подсоединенный к ней воздухоподводящий канал с регулятором подачи воздуха.

Известное решение более экономично, так как позволяет использовать для насыщения атмосферный воздух, однако не предотвращает попадания негабаритных включений и рыб в проточный канал и тем самым может привести к гибели рыб или засорению проточной камеры.

Целью изобретения является повышение производительности устройства путем предотвращения попадания негабаритных включений и рыб в проточную камеру.

Это достигается за счет того, что устройство снабжено самоочищающейся решеткой и перегородкой с заслонкой, размещенными соответственно на входе в проточную камеру и над ней. Заслонка размещена на уровне выхода из проточной камеры.

На фиг. 1 показано схематично предлагаемое аэрирующее устройство, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид спереди.

Предлагаемое устройство состоит из проточной камеры 1 и соединенного с ней воздухоподводящего канала 2. Внутри проточной камеры 1 ниже вершины порога 3 по течению установлен регулятор 4 потока жидкости, выполненный в виде вращающегося цилиндрического тела со сквозной прорезью, обеспечивающего периодическое отсекание потока внутри камеры 1.

Перед регулятором 4 потока установлена наклонно расположенная по ходу движения воды самоочищающаяся решетка 5, и перегородка 6, расположенная над проточной камерой 1 и образующая проточную полость. Перегородка 6 снабжена заслонкой 7, размещенной на уровне выхода 8 из проточной камеры. На входе в проточную полость установлен регулируемый водозаборник 9, а на выходе - диффузор 10, примыкающий к перегородке 6.

Воздухоподводящий канал 2 оснащен регулятором 11 подачи воздуха, установленным в непосредственной близости к проточной камере 1 и соединенным общим приводом с регулятором 4 потока жидкости. Перед устройством установлена защитная решетка 12 для задержания крупных плавающих предметов. За регулятором 4 потока жидкости образуется вакуумная полость 13. За аэрирующим устройством размещена зона насыщения с пеносборной системой 14. Регулятор 4 потока жидкости приводится в движение от привода 15.

Работает устройство следующим образом. На водоеме создается искусственный быстроток для достижения возможно больших скоростей для данного участка водоема. Протекающий поток жидкости делится на две неравные части. Большая часть проходит через самоочищающуюся решетку 5, периодически отсекается регулятором 4 потока, приводимым в движение рабочим приводом 15.

При отсекании потока происходит его разрыв, и за регулятором 4 образуется вакуумная полость 13. В эту полость из-за разности давлений по воздухоподводящему каналу 2 через открытый в этот период регулятор подачи воздуха поступает атмосферный воздух.

После заполнения вакуумной полости воздухом регулятор 11 закрывается, а регулятор 4 потока жидкости открывается. Таким образом, в текущем жидкостном потоке образуется замкнутый объем воздуха.

При последующем открывании регулятора 4 потока жидкости вовлеченный воздух проталкивается по проточной камере 1. Часть воздуха дробится на мелкие пузыри, образуя водовоздушную смесь, дpугая сепарируется на верхней стенке вакуумной полости 13. Поток воды, проходящий через проточную полость в месте размещений заслонки 7, прижимается к проточной камере 1 и увлекает за собой находящийся там воздух, дробя его на мелкие пузырьки. Далее за счет диффузора 10 снижается скорость движения и происходит определенное сжатие двухфазной среды.

В зоне насыщения нерастворившийся в воде воздух обволакивается загрязнениями, всплывает, образуя на поверхности пену, которая собирается пеносборной системой 14 и направляется в сборники для дальнейшей обработки.

Рыба и мелкие предметы, не задержанные защитной решеткой 12, подойдя к устройству, потоком воды, скорость которого значительно больше естественного течения, прижимаются к самоочищающейся решетке 5.

При перекрытии регулятора 4 потока жидкости создается гидравлический противоток (хлопок), направленный против течения, которым прижатая к решетке 5 рыба и мелкие предметы направляются в проточную полость и беспрепятственно проходят через устройство.

Для регулировки расхода через проточную полость служит заслонка 7, которая необходима для повышения степени дробления вовлеченного воздуха.

Эффективность устройства характеризуется тем, что оно позволяет подавать в придонные слои жидкости значительные объемы воздуха, равные объему создающейся вакуумной полости, зависящей от геометрических ее параметров и скорости течения жидкости.

Высокая экономичность предлагаемого водоаэрирующего устройства заключается в том, что для аэрации воды используется свободная кинетическая энергия потока отпадает необходимость в строительстве дорогостоящих сооружений, так как устройство размещается в русле водоема.

Предложенное решение позволяет извлекать из воды значительные объемы как плавающих, так и эмульгированных фракций нефтепродуктов, СПАВ, металлов, сложной органики и ддругих загрязнений, способствовать восстановлению или интенсификации естественного процесса самоочищения водоемов, а также может быть использовано для борьбы с замором рыбы, так как оно может эксплуатироваться круглый год. При плотном ледяном покрове вовлеченный в воду воздух течением будет разноситься на многие километры.

Формула