PL167544B1 - Urządzenie do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków - Google Patents

Abstract

l. Urządzenie do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków, posiadające pionową oś główną, ułożyskowaną dołem i górą na stałej konstrukcji, lub na konstrukcji pływającej, znamienne tym, że posiada co najmniej jeden aerator (6) zanurzony w cieczy, umieszczony w łożyskach pomiędzy dolnym ramieniem (4) i górnym ramieniem (5) obrotowej konstrukcji nośnej (2), umieszczonej na pionowej osi głównej (3), a napęd z silnika (9) umieszczonego na stałej konstrukcji (1) lub na konstrukcji pływającej (11) przenosi się na oś główną (3) i poprzez układy przeniesienia napędu (8) umieszczone na górnych ramionach (5) obrotowej konstrukcji nośnej (2) przekazywany jest częściowo na poszczególne wały (7) aeratorów (6) i częściowo na ramiona obrotowej konstrukcji nośnej (2).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków.

Znanych jest wiele urządzeń do napowietrzania wody lub ścieków o różnorodnych konstrukcjach. Najwięcej cech wspólnych z rozwiązaniem według wynalazku posiada pompa do podnoszenia i napowietrzania cieczy, przedstawiona w polskim opisie patentowym nr 147 212.

Urządzenie przedstawione w polskim opisie patentowym nr 147 212 zbudowane z drążonej osi, zaopatrzonej w dolnej części w wirnik odśrodkowy, a w górnej części połączonej za pomocą przegubu Cardana z wałkiem napędowym silnika, posiada nawiercone na obwodzie otwory. Wirnik odśrodkowy połączony z dolnym końcem osi drążonej jest osadzony przy pomocy wystającej od dołu półośki umieszczonej na pionowym wylocie rury dopływowej. Powietrze zasysane jest przez otwory nawiercone na obwodzie w górnej części drążonej osi i wprowadzane jest do cieczy w obrębie wirnika odśrodkowego, zanurzonego w cieczy. W przypadku gdy urządzenie to przeznaczone jest wyłącznie do napowietrzania cieczy, osadzony na dolnym końcu osi drążonej wirnik odśrodkowy nie posiada od dołu półośki; jest osłonięty tarczą kołową, przesłaniającą wlot cieczy do pionowej osi drążonej, a urządzenie jest zawieszone wyłącznie górą na przegubie Cardana i oprócz ruchu wirowego wirnika odśrodkowego występuje też ruch okrężny tego wirnika po pobocznicy stożka, utworzonego przez odchylenie osi drążonej od pionu w czasie procesu napowietrzania.

Wadą urządzenia jest miejscowe napowietrzanie cieczy w obrębie wirnika odśrodkowego względnie w obrębie obszaru ograniczonego odchyleniem osi urządzenia od pionu. Bowiem nawet w przypadku zawieszenia urządzenia wyłącznie górą na przegubie Cardana i spowodowanie oprócz ruchu osiowego wirnika odśrodkowego także ruchu okrężnego po pobocznicy stożka, powietrze zasysane w górnej części osi drążonej przez nawiercone na obwodzie otwory jest wprowadzane do cieczy w obrębie obszaru ograniczonego odchyleniem osi urządzenia od pionu.

Urządzenie według wynalazku eliminuje opisane wyżej niedogodności.

Celem wynalazku było opracowanie takiej konstrukcji urządzenia do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków, która umożliwia równomierne napowietrzanie dowolnych obszarów cieczy, na różnych głębokościach, zarówno w zbiornikach o stosunkowo niewielkich rozmiarach np. w zbiornikach ścieków jak i w akwenach otwartych np. w jeziorach. Celem wynalazku było również opracowanie prostej i energooszczędnej konstrukcji urządzenia do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków.

167 544

Urządzenie do napowietrzaniacieczy, zwłaszcza ścieków charakteryzuje się tym, że składa się z co najmniej jednego aeratora do napowietrzaniacieczy, zwłaszcza ścieków, umieszczonego w cieczy na właściwej głębokości, pomiędzy poziomymi ramionami obrotowej konstrukcji nośnej, której oś obrotu znajduje się korzystnie w odległości większej od połowy średnicy komory napowietrzania aeratora. Wałek aeratora ułożyskowany jest dołem i górą w poziomych ramionach obrotowej konstrukcji nośnej. Oś główna urządzenia do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków ułożyskowana jest dołem w piaście umieszczonej w dnie zbiornika i górą w łożysku umieszczonym na stałej konstrukcji, zamocowanej do zbiornika. Obrotowa konstrukcja nośna ułożyskowana jest dołem i górą na pionowej osi głównej urządzenia. Urządzenie do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków może być także wykonane jako urządzenie pływające po powierzchni otwartych akwenów wodnych. Wówczas oś główna urządzenia napowietrzającego ułożyskowana jest dołem i górą w konstrukcji obiektu pływającego. Na górnych ramionach obrotowej konstrukcji nośnej urządzenia do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków umieszczone są układy przeniesienia napędu z osi głównej urządzenia do wałów poszczególnych aeratorów. Przeniesienie napędu z silnika na oś główną urządzenia do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków znajduje się na konstrukcji stałej lub na konstrukcji pływającej.

Zaletą urządzenia do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków według wynalazku jest możliwość uzyskania równomiernego napowietrzania dowolnych obszarów cieczy, na różnych głębokościach przy minimalnym zużyciu energii. Napęd przekazywany z silnika na oś główną urządzenia napowietrzającego, przekazywany jest następnie poprzez zespoły przeniesienia napędu, umieszczone na górnych ramionach obrotowej konstrukcji nośnej, częściowo na wałki aeratorów i częściowo na ramiona obrotowej konstrukcji nośnej, dzięki czemu następuje jednoczesne wprawianie w szybki ruch wirowy niewielkich rozmiarów aeratorów, umieszczonych w różnej odległości od osi głównej urządzenia napowietrzającego i powolny ruch okrężny tych aeratorów wokół osi głównej urządzenia, co umożliwia napowietrzanie obszarów cieczy wielokrotnie większych od średnic komór napowietrzania aeratorów.

Zaletą urządzenia do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków według wynalazku jest ponadto możliwość instalowania go na akwenach otwartych, na konstrukcji pływającej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie napowietrzające w przekroju pionowym, zainstalowane na konstrukcji stałej zbiornika, fig. 2 - urządzenie napowietrzające w przekroju poziomym, w płaszczyźnie I-I na fig. 1, fig. 3 przedstawia schematycznie urządzenie napowietrzające w przekroju pionowym, zainstalowane na konstrukcji pływającej, fig. 4 - urządzenie napowietrzające w przekroju poziomym w płaszczyźnie II-II na fig. 3.

Na rysunku fig. 1 i fig. 2 uwidoczniono urządzenie do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków zainstalowane w zbiorniku na konstrukcji stałej 1, składające się z obrotowej konstrukcji nośnej 2, ułożyskowanej dołem i górą na osi głównej 3. Obrotowa konstrukcja nośna 2 posiada dolne ramiona 4 i górne ramiona 5, pomiędzy którymi umieszczone są dwa aeratory 6 zanurzone w cieczy, których wały 7 ułożyskowane są w tych ramionach 4 i 5. Oś główna 3 ułożyskowana jest dołem w piaście na dnie zbiornika 10 i górą na stałej konstrukcji 1 zamocowanej do zbiornika 10. Na górnych ramionach 5 umiejscowione są układy przeniesienia napędu 8, a silnik 9 umiejscowiony jest na konstrukcji stałej 1, zamocowanej do ścian zbiornika 10.

Na rysunku fig. 2 pokazano strzałkami kierunki obrotu aeratorów i urządzenia napowietrzającego oraz liniami przerywanymi pokazano przestrzenny zasięg stref napowietrzania.

Na rysunku fig. 3 i fig. 4 uwidoczniono urządzenie napowietrzające, składające się z trzech aeratorów 6, zainstalowanych na obrotowej konstrukcji nośnej 2, ułożyskowanej na osi głównej 3, która to oś 3 ułożyskowana jest na konstrukcji pływającej 11.

Napęd z silnika 9 przenosi się na oś główną 3 i poprzez układy przeniesienia napędu 8 przekazywany jest częściowo na poszczególne wały 7 aeratorów 6 zanurzonych w cieczy i częściowo na ramiona obrotowej konstrukcji nośnej 2, dzięki czemu występuje jednocześnie szybki ruch wirowy aeratorów 6 wokół osi wałów 7, umieszczonych w różnych odległościach od osi głównej 3 obrotowej konstrukcji nośnej 2 i powolny ruch okrężny tych aeratorów 6 wokół osi głównej 3, umożliwiający napowietrzanie obszarów cieczy wielokrotnie większych średnic komór napowietrzania aeratorów 6.

167 544

Urządzenie do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków według wynalazku ma tę zaletę, że jest to urządzenie nieskomplikowane, energooszczędne, może mieć szerokie zastosowanie do napowietrzania ścieków w procesie ich biologicznego oczyszczania w oczyszczalniach o dowolnej wielkości, a także do natleniania jezior i innych akwenów wodnych np. stawów rybnych.

Urządzenie do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków według wynalazku może także współpracować z silnikiem wiatrowym zainstalowanym na wspólnej konstrukcji, albo na wspólnej konstrukcji pływającej, wykorzystując niekonwencjonalne źródło energii.

167 544

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do napowietrzania cieczy, zwłaszcza ścieków, posiadające pionową oś główną, ułożyskowaną dołem i górą na stałej konstrukcji, lub na konstrukcji pływającej, znamienne tym, że posiada co najmniej jeden aerator (6) zanurzony w cieczy, umieszczony w łożyskach pomiędzy dolnym ramieniem (4) i górnym ramieniem (5) obrotowej konstrukcji nośnej (2), umieszczonej na pionowej osi głównej (3), a napęd z silnika (9) umieszczonego na stałej konstrukcji (1) lub na konstrukcji pływającej (11) przenosi się na oś główną (3) i poprzez układy przeniesienia napędu (8) umieszczone na górnych ramionach (5) obrotowej konstrukcji nośnej (2) przekazywany jest częściowo na poszczególne wały (7) aeratorów (6) i częściowo na ramiona obrotowej konstrukcji nośnej (2).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że aeratory (6) umieszczone są w różnej odległości od osi głównej (3), przy czym najmniejsza odległość osi obrotu aeratora (6) od osi głównej (3) jest większa od połowy średnicy komory napowietrzania aeratora (6).