RU168898U1

RU168898U1 - Аэратор

Info

Publication number: RU168898U1
Application number: RU2016120906U
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Быков; Константин Владимирович Аверчев; Павел Иванович Медведев; Игорь Викентьевич Пригун
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "МВК ЭКОДАР"
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2017-02-27

Abstract

Аэратор содержит корпус и предназначенные для отвода воздуха трубку и соединенный с ней клапан, причем внутреннее пространство корпуса заполнено кольцами Паля, а на входе в корпус и выходе из него установлены распределительные диски. Полезная модель обеспечивает повышение эффективности работы аэратора. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 ил.

Description

Полезная модель относится к области напорных гидравлических водовоздушных систем, обычно используемых в системах очистки воды, в части аэрации воды и/или сепарации (сброса) избыточного воздуха.

Известен аэратор, содержащий корпус (аэрационную колонну в виде баллона типоразмера 0844, 1044, 1344 или большего) и предназначенные для отвода воздуха трубку и соединенный с ней воздухоотделительный клапан (http://akwaservice.ru/catalog/Sistema_ochistki_vodi_kottedzha/Napornie_aeratsionnie_sistemi/Aeratsiya_kompressornaya/).

Указанный аэратор является наиболее близким по технической сущности к полезной модели, поскольку также предназначен для аэрации и сепарации под давлением, в силу чего принят в качестве наиболее близкого аналога.

Недостатками известного решения являются большие габаритные размеры и недостаточная эффективность работы.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности работы аэратора в части улучшения аэрации и сепарации избыточного воздуха при меньших занимаемых объемах и капитальных затратах.

Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности работы аэратора и достигается тем, что аэратор содержит корпус и предназначенные для отвода воздуха трубку и соединенный с ней клапан, причем внутреннее пространство корпуса заполнено кольцами Паля, а на входе в корпус и выходе из него установлены распределительные диски.

Вход корпуса снабжен патрубком, в котором выполнены отверстия для подвода воды и воздуха.

Отверстие для подвода воздуха выполнено в боковой стенке патрубка.

Полезная модель поясняется чертежами:

фиг. 1 - аэратор согласно полезной модели, вид в разрезе;

фиг. 2 - аэратор согласно полезной модели, вид сбоку;

фиг. 3 - аэратор согласно полезной модели, вид спереди (со стороны входа);

фиг. 4 - аэратор согласно полезной модели, вид в перспективе;

фиг.5 - распределительный диск.

Аэратор согласно полезной модели предназначен для напорной аэрации воды и/или сепарации избыточного воздуха. Аэратор обычно устанавливают перед фильтрами с зернистой загрузкой. Подачу воздуха осуществляют перед аэратором с помощью безмасляных компрессоров, работой которых управляет блок управления.

Аэратор согласно полезной модели совмещает в одном устройстве процессы насыщения воды кислородом воздуха и функцию отделения избыточного воздуха под давлением. При этом может происходить снижение содержания присутствующих в воде газов: сероводорода (H₂S), диоксида углерода (CO₂), метана (CH₄) и/или радона (Rn).

Аэратор содержит корпус 1 и предназначенные для отвода воздуха трубку 2 и соединенный с ней клапан 3, причем внутреннее пространство корпуса заполнено кольцами 4 Паля, а на входе в корпус 1 и выходе из него установлены распределительные диски 5 и 6, соответственно, содержащие отверстия, улучшающие смешение и растворение воздуха.

Водовоздушная смесь, которая образуется из поступающей воды и введенного на входе воздуха в верхней части корпуса, проходит распределительный диск 5 и поступает в воздушную подушку корпуса 1, внутренний объем которого заполнен кольцами 4 Паля. Внутреннее пространство аэратора условно можно разделить на две зоны: верхнюю (воздушную подушку), в которой в основном происходит аэрации воды, и нижнюю, в которой накапливается вода и происходит сепарация избыточного воздуха.

Граница между зонами устанавливается и поддерживается с помощью указанной трубки 2 (стояка), соединенной с указанным воздухоотделительным клапаном 3, через который избыток воздуха сбрасывается из аэратора. Длина трубки определяет уровень воды в аэраторе и, следовательно, объемы и соотношения верхней (воздух) и нижней (вода) зон. Соотношение верхней и нижней зон по высоте поддерживается в пределах 1,0-2,0.

На диске 5 и кольцах 4 Паля происходят интенсивные сорбционно-десорбционные процессы, процессы адгезии и коалесценции пузырьков воздуха, результатом которых является переход кислорода из воздуха в воду, а присутствующих в воде газов (H₂S, CO₂, CH₄ и/или Rn) - в воздушный объем. При этом также происходит разделение избыточного воздуха и воды. Избыточный воздух отводится сверху через трубку 2 и далее воздухоотделительный клапан 3. Вода накапливается в нижней части аэратора, откуда через нижний выход идет на фильтры.

Корпус аэратора собран из труб и фитингов ПВХ.

В таблице 1 приведены предельные размеры и пропускная способность аэратора согласно полезной модели, а в таблице 2 - стандартные размеры и пропускная способность.

Обозначения, приведенные в таблицах 1 и 2:

Q - пропускная способность, м³/ч;

V_вн - внутренний объем, л;

D - диаметр корпуса, мм;

D1 - присоединительные размеры, вход-выход, «под вклейку», мм;

D2 - диаметр распределительного диска, мм;

H - высота корпуса, мм;

H1 - общая высота, мм;

B - монтажная ширина, мм;

B1 - габаритная ширина, мм.

Распределительные диски 5 и 6 могут иметь различную конструкцию в зависимости от качества воды и требований к аэрации. Уменьшение размеров и увеличение общего периметра отверстий увеличивает эффективность протекающих процессов, но при этом возрастает скорость зарастания железом. Для воды, содержащей железо, устанавливают диски с отверстиями, изготовленные из перфорированных листов оцинкованной или нержавеющей стали, имеющих толщину 0,8-1 мм. На фиг. 5 показан стандартный распределительный диск из нержавеющей стали AISI 304, имеющий толщину 0,8-1 мм и отверстия для обезжелезивания, занимающие 50-70% от общей площади. Характерный размер 8-10 мм и площадь отверстий диктуются скоростью зарастания отверстий железом.

Эффективность работы можно значительно увеличить, если использовать два последовательно соединенных аэратора согласно полезной модели, причем в первом аэраторе, который выполняет функцию смесителя, рекомендуется заглушить отвод для воздуха, а во втором аэраторе, который выполняет функцию сепаратора воздуха, - заглушить точку впрыска воздуха. Такая комбинация позволяет увеличить растворимость воздуха и обеспечить большее время контакта кислорода с водой до попадания на фильтры.

Аэратор согласно полезной модели в сравнении с наиболее близким аналогом имеет ряд особенностей:

- все внутреннее пространство заполнено кольцами Паля, что улучшает процесс растворения кислорода и отделения избытка воздуха за счет увеличения турбулентности потока воды, протекающих процессов адгезии и коалесценции пузырьков воздуха;

- на входе и выходе установлены специальные распределительные диски, в которых имеются отверстия, улучшающие смешение воздуха с водой и растворение воздуха в воде;

- отсутствует многофункциональный оголовок для подачи и отбора воды и воздуха;

- аэратор собирается из доступных труб и фитингов ПВХ вместо высоконапорного корпуса колонны;

- обладает повышенной пропускной способностью при меньших габаритах, массе и капитальных затратах.

В таблице 3 приведены технические характеристики аэрационной колонны наиболее близкого аналога.

Если взять максимальное по производительности устройство аэрационной колонны Q 2160-AP200 и сравнить по внутреннему объему с аналогичным (уже минимальным по производительности) аэратором ATS-0090AP согласно полезной модели (см. таблицу 2), то можно сделать следующие выводы: объем аэратора согласно полезной модели меньше в 44 раза (7 л против 310 л), причем если максимальная производительность аэрационных колонн ограничивается 18 м³/ч, то стандартная пропускная способность аэратора согласно полезной модели составляет 120 м³/ч (а под заказ максимальная производительность аэратора согласно полезной модели может достигать 1000 м³/ч).

Таким образом, в полезной модели обеспечивается повышение эффективности работы аэратора при меньших занимаемых объемах, т.к. все внутреннее пространство заполнено кольцами Паля, а на входе и выходе применены распределительные диски.

Кроме того, благодаря забору снизу (из нижней части корпуса аэратора) и кольцам Паля во всем внутреннем пространстве (водяная и воздушная зоны) обеспечивается возможность создания повышенной доли воздушной зоны от общего внутреннего объема устройства аэратора, при этом забор воды из нижней части аэратора улучшает процесс сепарации и снижает риск проскока избыточного воздуха.

Claims

1. Аэратор, содержащий корпус и предназначенные для отвода воздуха трубку и соединенный с ней клапан, отличающийся тем, что внутреннее пространство корпуса заполнено кольцами Паля, а на входе в корпус и выходе из него установлены распределительные диски.

2. Аэратор по п. 1, отличающийся тем, что вход корпуса снабжен патрубком, в котором выполнены отверстия для подвода воды и воздуха.

3. Аэратор по п. 2, отличающийся тем, что отверстие для подвода воздуха выполнено в боковой стенке патрубка.