CS273066B1

CS273066B1 - Equipment for water pumping and aerating

Info

Publication number: CS273066B1
Application number: CS467888A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Csc Zajdlik
Original assignee: Zajdlik Miroslav
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS467888A1

Abstract

The equipment consists of a mammoth suction unit with ascending pipe. In the mammoth suction unit, in the direction plumb to the water flow, there is an aeration pipe, sealed at both ends and with aeration holes around the circumference at the points of lowest pressure. It is equipped with an air feed. It is suitable for pumping and aerating water in wells as a first level of treatment of water in underground collectors or for mixing and aerating water in activation tanks for wastewater treatment.<IMAGE>

Description

Vynález sa týká zariadenia na čerganie a prevzdušňovanie vody, ktoré je určené najma pre technologické zariadenia na čistenie a úpravu vody.The invention relates to a device for pumping and aeration of water, which is intended, in particular, for technological equipment for water purification and treatment.

Obohacovanie vody vzdušným kyslíkům je důležitým procesom v technologii čistenia i úpravy vody.Zvláštny význam majú nové £ypy zariadení, ktorými sa dosiahne čo najvyššie nasýtenie vody kyslíkům pri malej spotrebe energie. V praxi sa v súčasnosti používajú rSzne systémy čerpania a prevzdušňovania vody. Na čerpanie sa najčastejšie používajú různé typy odstředivých čerpadiel. Na prevzdušňovanie vody sa používajú mechanické aerátory alebo systémy pneumatickej aerácie s vháňaním stlačeného vzduchu do vody cez trysky různěho tvaru a konštrukcie. Používajú sa.aj rožne systémy hydropneumatickej aerácie na principe prevzdušňovacích injektorov, v ktorých sa účinkom prúdenia vody a vzduchu vytvoří zmes vzduchových bublin vo vodě. Nevýhodou mechanických aerátorov i systémov pneumatickej aerácie a hydropneumatických injektorov je ich zlořitosť , vysoké investičně i prevádzkové náklady a hlavně značná poruchovost¹^, často aj nízká účinnost' a vysoká spotřeba energie. Hlavnou nevýhodou váčšiny známých mechanických i hydropneumatických aerátorov je vytváranie poměrně vel'kých bublin vzduchu, z ktorých je přestup kyslíka do vody podstatné menší ako v cerátoroch so vzduchovými mikrobublinami. Hydropneumatické aerátory vyžadujú spotřebu energie na čerpanie vody i na· dodávanie stlačeného vzduchu. Na čerpanie vody zvlášt z hlbších studní, alebo nádrží sa používajú aj mamutové čerpadlá, ktoré vodu, alebo inú čerpanú kvapalinu dopravujú v potrubí stlačeným vzduchom na principe rozdielu hustot (měrných hmotností, čerpanej kvapaliny a jej zmesi s bublinami vzduchu (alebo iného plynu). Nevýhodou mamutových čerpadiel je ich poměrně nízká účinnost'.The enrichment of water by air oxygen is an important process in the technology of water purification and treatment. Especially important are the new types of devices which achieve the highest oxygen saturation of the water with low energy consumption. In practice, various water pumping and aeration systems are currently in use. Different types of centrifugal pumps are most commonly used for pumping. Mechanical aerators or pneumatic aeration systems are used to aerate water by injecting compressed air into the water through nozzles of different shapes and designs. Various hydropneumatic aeration systems based on the principle of aeration injectors are used in which a mixture of air bubbles in the water is formed by the flow of water and air. The disadvantage of mechanical aerators and aeration systems, pneumatic and hydro-pneumatic injector is their zlořitosť, high investment and operating costs and most significant failure rate ¹ ^, often low efficiency and high energy consumption. A major disadvantage of most known mechanical and hydropneumatic aerators is the formation of relatively large air bubbles, of which oxygen transfer to water is substantially less than in aerators with air microbubbles. Hydropneumatic aerators require energy consumption for both pumping water and compressed air. For pumping water especially from deep wells or tanks, mammoth pumps are also used, which convey water or other pumped liquid in the pipeline by compressed air on the principle of difference in density (specific gravity, pumped liquid and its mixture with bubbles of air (or other gas)). A disadvantage of mammoth pumps is their relatively low efficiency.

Nevýhody popísáných zariadení do značnéj miery odstraňuje zariadenie na čerpanie a prevzdušňovanie vody, podl'a vynálezu.The disadvantages of the described devices are largely eliminated by the water pumping and aeration device according to the invention.

Zariadenie pozostáva z mamutového nasávacieho telesa so stúpacim potrubím.The device consists of a mammoth suction body with a riser.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že v mamutovom nasávacom telese je v smere kolmom na směr prúdenia vody umiestnená prevzdušňovacia rúra. Prevzdušňovacia rúra je po oboch koncoch uzatvorená a po obvode, v miestach najnižšieho tlaku, má rozmiestnené prevzdušňovacie otvory. Prevzdušňovacia rúra jé opatřená prívodom vzduchu.The invention is based on the fact that an aeration pipe is arranged in the mammoth suction body in a direction perpendicular to the direction of water flow. The aeration tube is closed at both ends and has aeration openings distributed around the periphery at the lowest pressure points. The aeration tube is provided with an air supply.

V důsledku umiestnenia prevzdušňovacej rúry v mamutovom nasávacom telese do směru kolmého na směr prúdenia vody, sa prúd vody v tomto telese rozdělí do dvoch prúdov, ktoré obtekajú prevzdušňovaciu rúru a v zúženej častí mamutového nasávacieho telesa sa zrazia do spoločného prúdu, čím sa docieli intenzívně premiešanie vzduchu privádzaného z prevzdušňovacej rúry prevzdušňovacími otvormi do vody a vytvoří sa zmes mikrobublín vzduchu vo vodě. V porovnaní so známými zariadeniami, ktoré vytvárajú zmes vačších bublin vo vodě, sa zariadením podl'a vynálezu pri nižšej spotrebe energie výrazné zvýši přestup kyslíka do vody. Dokonalejšie vytvorenie mikrobublín vzduchu a ich rovnomernejšie rozptýlenie v zúženej časti mamutového nasávacieho telesa a v stúpajúcom potrubí vedle nielen k zvýšeniu přestupu kyslíka do vody, ale i k zvýšeniu účinnosti čerpania vody stlačeným vzduchom v mamutovom nasávacom telese.Due to the position of the aeration pipe in the mammoth suction body in a direction perpendicular to the direction of water flow, the water flow in the body divides into two streams that bypass the aeration pipe and collide into the common stream in the constricted parts of the mammoth suction body. fed from the aeration pipe through the aeration holes to the water and a mixture of air-microbubbles in water is formed. Compared with the known devices which produce a mixture of larger bubbles in water, the device according to the invention significantly increases the oxygen transfer to water at a lower energy consumption. Improved air microbubbles and more evenly dispersed in the constricted portion of the mammoth suction body and in the ascending pipeline not only increase oxygen transfer to water, but also increase the efficiency of pumping water with compressed air in the mammoth suction body.

Zariadenie podl'a vynálezu má jednoduchá konštrukciu, nemá pohyblivé časti a nevyžaduje samostatné čerpadlo na čerpanie vody. Jeho hlavnou výhodou je využitie stlačeného vzduchu nielen na účinné prevzdušňovanie, ale súčasne aj na čerpanie prevzdušňovanej vody. Ďalšou přednostou sú vysoká funkčná spol'ahlivosť a nízké výrobné a prevádzkové náklady.The device according to the invention is of simple construction, has no moving parts and does not require a separate pump for pumping water. Its main advantage is the use of compressed air not only for efficient aeration but also for pumping aerated water. Another advantage is high functional reliability and low production and operating costs.

Zariadenie na čerpanie a prevzdušňovanie vody, podl'a vynálezu, ilustruje ale neobmedzuje přiklad prevedenia znázorněný na pripojenom výkrese, kde na obr. 1 je schematicky znázorněný zvislý pozdi'žny rez a na obr. 2 zvislý priečny rez A-A zariadením.The water pumping and aeration apparatus according to the invention illustrates but is not limited to the exemplary embodiment shown in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is a schematic vertical longitudinal section and FIG. 2 shows a vertical cross-section of the A-A device.

fF

Zariadenie na čerpanie a prevzdušňovanie vody pozostáva z mamutového nasávacieho telesa 1^ so stúpacim potrubím 11. V mamutovom nasávacom telese 1 je v smere kolmom na směr prúdenia vody umiestnená prevzdušňovacia rúra 2, ktorá je na oboch konccch uzatvorená.The device for pumping and aerating the water consists of a mammoth suction body 1 with a riser 11. In the mammoth suction body 1, an aeration pipe 2 is arranged in the direction perpendicular to the direction of water flow, which is closed at both ends.

CS 273066 BlCS 273066 Bl

V miestach najnižšieho' tlaku sú po obvode prevzdušňovacej rúry 2 rozmiestnené prevzdušňovaoie otvory 21 a prevzdušňovacie rúra 2 je 3alej opatřená prívodom vzduchu 22.At the lowest pressure points, aeration openings 21 are disposed around the periphery of the aeration tube 2, and the aeration tube 2 is further provided with an air supply 22.

Prúd čerpanej vody v mamutovom nasávacom telese„1. sa rozdělí do dvoch prúdov, ktoré obtekajú prevzdušňovaciu rúru 2. Do rozdělených prúdov vody sa privádza stlačený vzduch prívodom vzduchu 22 prevzdušňovacou rúrou 2 cez prevzdušňovacie otvory 21. v zúženej časti nasávacieho telesa 1. sa prúdy prevzdušnenej vody navzájom zrazia a intenzívně sa premiešajú. Vytvoří sa zmes mikrobublín vo vodě, ktorá prúdi smerom nahor stúpacím potrubím 11 účinkom rozdielnych hustot čerpanej vody a zmesi vody so vzduchom. Súčasne s čerpáním zmesi vody so vzduchom na principe mamutového čerpadla sa intenzívnym premiešaním zmesi zvýši přestup kyslíka zo vzduchových bublin do vody.Flow of pumped water in the mammoth suction body „1. The split water jets are supplied with compressed air by the air supply 22 through the aeration tube 2 through the aeration openings 21 in the tapered part of the suction body 1, the jets of the aerated water collide with each other and mix intensively. A mixture of microbubbles in water is formed which flows upwardly through the riser 11 due to different densities of the pumped water and the water-air mixture. Simultaneously with the pumping of the water-air mixture based on a mammoth pump, the oxygen transfer from the air bubbles to the water is increased by intensive mixing of the mixture.

Zariadenie na čerpanie a prevzdušňovanie vody podl*a vynálezu sa mSže s výhodou využívat· pri čerpaní a prevzdušňování vody v studniach ako prvý stupeň technologickej úpravy vody v podzemnom kolektore, alebo pri čistění odpadových vod na miešanie a prevzdušňovanie vody v aktivačněj nádrži.The water pumping and aeration device according to the invention can be advantageously used for pumping and aerating water in wells as a first stage of technological water treatment in an underground collector, or for waste water purification for mixing and aerating water in an activation tank.

Claims

Water pumping and aeration device consisting of a mammoth suction body with a riser, characterized in that an aeration pipe (2), which has a circumferential circumference, is arranged in the perpendicular direction of the water flow in the mammoth suction body (1), air vents (21) are located at the lowest pressure points and are provided with an air supply (22).