RU217322U1 - Liquid aeration device - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для биологической и химической очистки воды и может быть использована в процессах очистки питьевой воды. Устройство для аэрации жидкости содержит трубопровод подачи жидкости, соединенный с эжектором подачи газа, соосно установленные в корпусе трубчатый смеситель и контактную емкость, отводы насыщенной газом жидкости и избыточного газа. Устройство выполнено с трехходовой системой последовательно соединенных друг с другом каналов, в которой смеситель образует первый канал нисходящего потока газожидкостной смеси, полость между внешней стенкой смесителя и внутренней стенкой контактной емкости образует восходящий канал газожидкостной смеси, а полость между внешней стенкой контактной емкости и внутренней стенкой корпуса образует второй канал нисходящего потока газожидкостной смеси. Технический результат: улучшение насыщения жидкости газом за счет увеличения времени контакта жидкости и газа. 1 ил.

The utility model relates to devices for biological and chemical water purification and can be used in drinking water purification processes. The liquid aeration device comprises a liquid supply pipeline connected to a gas supply ejector, a tubular mixer and a contact container coaxially installed in the housing, gas-saturated liquid and excess gas outlets. The device is made with a three-way system of channels connected in series with each other, in which the mixer forms the first channel of the downward flow of the gas-liquid mixture, the cavity between the outer wall of the mixer and the inner wall of the contact container forms the ascending channel of the gas-liquid mixture, and the cavity between the outer wall of the contact container and the inner wall of the housing forms the second channel of the downward flow of the gas-liquid mixture. EFFECT: improved saturation of liquid with gas by increasing the contact time of liquid and gas. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для биологической и химической очистки воды и может быть использована в процессах очистки питьевой воды. The utility model relates to devices for biological and chemical water purification and can be used in drinking water purification processes.

Известно устройство для очистки воды (патент РФ № 2453506, опубл. 20.06.2012), включающее цилиндрическую камеру смешивания потока очищаемой воды с воздухом, воздухоподающую трубу, направленную в центр торца камеры, емкость для сбора нерастворимых примесей и раздельные выводы из устройства очищенной воды и нерастворимых примесей. Цилиндрическая камера смешивания сверху закрыта крышкой, через центр которой установлена воздухоподающая труба. Цилиндрическая камера смешивания разделена на верхнюю камеру массообмена и нижнюю камеру массообмена с помощью перегородки с коаксиальным отверстием относительно воздухоподающей трубы и перепускными каналами по периферии. Нижняя камера массообмена образована в нижней части торцом цилиндрической камеры смешивания и снабжена по крайней мере двумя тангенциальными патрубками для подвода очищаемой воды и закручивания водного потока. В перегородке выполнены перепускные каналы по периферии для пропуска сгустков и твердых включений в верхнюю камеру массообмена. В боковой поверхности верхней камеры массообмена выполнена проницаемая стенка для выхода обработанного водного потока в емкость большего объема, в которой установлена по крайней мере одна цилиндрическая камера смешивания. В нижней части емкости имеется патрубок для вывода образовавшихся нерастворимых веществ и патрубок чистой воды, а в верхней части емкости установлен патрубок для отвода отработанного воздуха.A device for water purification is known (RF patent No. 2453506, publ. 06/20/2012), including a cylindrical chamber for mixing the flow of purified water with air, an air supply pipe directed to the center of the end of the chamber, a container for collecting insoluble impurities and separate outlets from the purified water device and insoluble impurities. The cylindrical mixing chamber is closed on top with a lid, through the center of which an air supply pipe is installed. The cylindrical mixing chamber is divided into an upper mass transfer chamber and a lower mass transfer chamber by means of a baffle with a coaxial hole relative to the air supply pipe and bypass channels along the periphery. The lower mass transfer chamber is formed in the lower part by the end face of the cylindrical mixing chamber and is provided with at least two tangential branch pipes for supplying treated water and swirling the water flow. The partition has bypass channels along the periphery to pass clots and solid inclusions into the upper mass transfer chamber. In the side surface of the upper mass transfer chamber, a permeable wall is made for the exit of the treated water flow into a container of a larger volume, in which at least one cylindrical mixing chamber is installed. In the lower part of the tank there is a branch pipe for removing the formed insoluble substances and a clean water pipe, and in the upper part of the tank there is a branch pipe for exhaust air.

Недостатком известного решения является сложность конструкции и большие габариты устройства.The disadvantage of the known solution is the complexity of the design and large dimensions of the device.

Известна установка для обработки сточных вод (патент РФ № 2179157, опубл. 10.02.2002), включающая вертикальную трубу с сепарационной частью. Вертикальная труба в нижней части соединена с емкостью, а в верхней части трубы размещен насадок с закрепленной над ним обечайкой меньшего диаметра. Трубопровод, подводящий воздух, подключен к кольцевому зазору между поверхностями насадка и трубы. Нижняя часть вертикальной трубы выполнена в виде конуса с обращенным вниз меньшим основанием и соединена с емкостью с образованием между конусом и стенками емкости полости. На нагнетательном трубопроводе размещен эжектор. Контур циркуляции обрабатываемой воды содержит насос, всасывающий трубопровод, нагнетательный трубопровод.Known installation for the treatment of wastewater (RF patent No. 2179157, publ. 10.02.2002), including a vertical pipe with a separation part. The vertical pipe in the lower part is connected to the tank, and in the upper part of the pipe there is a nozzle with a shell of smaller diameter fixed above it. The pipeline supplying air is connected to the annular gap between the surfaces of the nozzle and the pipe. The lower part of the vertical pipe is made in the form of a cone with a smaller base facing downwards and is connected to the container to form a cavity between the cone and the walls of the container. An ejector is placed on the discharge pipeline. The treated water circulation circuit contains a pump, a suction pipeline, and a discharge pipeline.

Недостатком известного решения является недостаточная эффективность окисления примесей за счет малого времени контакта жидкости и газа.The disadvantage of the known solution is the lack of efficiency of the oxidation of impurities due to the short contact time of the liquid and gas.

Известна установка для насыщения жидкости газом (патент РФ № 2046759, опубл. 27.10.1995г.), включающая трубопровод подачи газожидкостной смеси под давлением, трубопровод нисходящего потока с установленными на нем эжекторами рециркуляции первого восходящего потока и рециркуляции нерастворенного газа, трубопроводы первого восходящего потока, второго восходящего потока, отвода насыщенной газом жидкости и избыточного газа и рециркуляции нерастворенного газа.A known installation for saturating a liquid with gas (RF patent No. 2046759, publ. 27.10.1995), including a pipeline for supplying a gas-liquid mixture under pressure, a downstream pipeline with ejectors installed on it for recirculation of the first upward flow and recirculation of undissolved gas, pipelines of the first upward flow, a second upflow, removing the gas-saturated liquid and excess gas, and recirculating the undissolved gas.

Технической задачей полезной модели является повышение качества очистки жидкости и насыщения жидкости газом.The technical objective of the utility model is to improve the quality of liquid purification and liquid saturation with gas.

Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в улучшении насыщения жидкости газом за счет увеличения времени контакта жидкости и газа.The technical result achieved by the utility model is to improve the saturation of the liquid with gas by increasing the contact time of the liquid and gas.

Технический результат достигается тем, что устройство для аэрации жидкости содержит трубопровод подачи жидкости, соединенный с эжектором подачи газа, соосно установленные в корпусе трубчатый смеситель и контактную емкость, отводы насыщенной газом жидкости и избыточного газа, при этом устройство выполнено с трехходовой системой последовательно соединенных друг с другом каналов, в которой, в которой смеситель образует первый канал нисходящего потока газожидкостной смеси, полость между внешней стенкой смесителя и внутренней стенкой контактной емкости образует восходящий канал газожидкостной смеси, а полость между внешней стенкой контактной емкости и внутренней стенкой корпуса образует второй канал нисходящего потока газожидкостной смеси.The technical result is achieved in that the liquid aeration device comprises a liquid supply pipeline connected to a gas supply ejector, a tubular mixer and a contact container coaxially installed in the housing, gas-saturated liquid and excess gas outlets, while the device is made with a three-way system connected in series with each other. another channel, in which, in which the mixer forms the first channel of the downward flow of the gas-liquid mixture, the cavity between the outer wall of the mixer and the inner wall of the contact container forms the ascending channel of the gas-liquid mixture, and the cavity between the outer wall of the contact container and the inner wall of the housing forms the second channel of the downward flow of the gas-liquid mixtures.

Устройство для аэрации жидкости содержит установленную в полом корпусе контактную емкость, внутри которой размещен смеситель трубчатой формы. Такая конструкция обеспечивает разделение потоков жидкости с образованием нисходящих и восходящего потоков жидкости и увеличение времени контакта жидкости с газом для наиболее эффективного насыщения жидкости газом и окисления примесей. Ввод газа в жидкость осуществляется с использованием эжектора, представляющего собой трубку Вентури. Система аэрации интегрирована в контактную емкость, что исключает соединительные трубопроводы между аэратором и контактной емкостью, тем самым уменьшается сопротивление тока воды и обеспечивается максимальная компактность устройства. Объем корпуса устройства аэратора подбирается исходя из необходимого времени экспозиции и требуемой производительности.The liquid aeration device comprises a contact container installed in a hollow housing, inside which a tubular mixer is placed. This design provides for the separation of liquid flows with the formation of downward and upward liquid flows and an increase in the liquid-gas contact time for the most efficient saturation of the liquid with gas and the oxidation of impurities. The gas is introduced into the liquid using an ejector, which is a Venturi tube. The aeration system is integrated into the contact container, which excludes connecting pipelines between the aerator and the contact container, thereby reducing the resistance to water flow and ensuring maximum compactness of the device. The volume of the body of the aerator device is selected based on the required exposure time and the required performance.

Полезная модель представлена на следующих фигурах:The utility model is shown in the following figures:

на фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для аэрации воды.in fig. 1 shows a schematic diagram of a device for aerating water.

Устройство для аэрации воды включает соосно расположенные полый корпус 1, контактную емкость 2 и смеситель 3. Смеситель 3 посредством трубопровода 4 соединен с вентилем 5 подачи воды. На трубопроводе 4 установлен эжектор 6 в виде трубки Вентури для подачи газа, где на суженном участке выполнен патрубок подачи газа, расходометр 7 для регулирования скорости подачи жидкости и манометр 8.The water aeration device includes a coaxially arranged hollow body 1, a contact container 2 and a mixer 3. The mixer 3 is connected to the water supply valve 5 via a pipeline 4. Pipeline 4 has an ejector 6 in the form of a Venturi tube for gas supply, where a gas supply pipe, a flowmeter 7 for controlling the rate of liquid supply and a pressure gauge 8 are made on the narrowed section.

Смеситель 3 образует первый канал нисходящего потока газожидкостной смеси, полость между внешней стенкой смесителя 3 и внутренней стенкой контактной емкости 2 образует восходящий канал газожидкостной смеси, а полость между внешней стенкой контактной емкости 2 и внутренней стенкой полого корпуса 1 образует второй канал нисходящего потока газожидкостной смеси.The mixer 3 forms the first channel of the downward flow of the gas-liquid mixture, the cavity between the outer wall of the mixer 3 and the inner wall of the contact container 2 forms the ascending channel of the gas-liquid mixture, and the cavity between the outer wall of the contact container 2 and the inner wall of the hollow body 1 forms the second channel of the downward flow of the gas-liquid mixture.

В верхней части корпуса установлен блок датчиков уровня 9, клапан удаления излишков газа 10 и патрубок перелива 11. В нижней части корпуса выполнен отвод насыщенной газом жидкости 12.A block of level sensors 9, an excess gas removal valve 10 and an overflow pipe 11 are installed in the upper part of the housing. Liquid 12 saturated with gas is drained in the lower part of the housing.

Описание работы устройстваDescription of the device

Регулируемый поток жидкости, под напором, поступает по трубопроводу 4 в эжектор 6, выполненный в виде трубки Вентури, где на суженном участке образуется отрицательное давление на входе газа. Если в роли окислителя используется кислород воздуха, то по входу газа не требуется нагнетания воздуха дополнительным устройством. Воздух всасывается за счет вакуума, образованного эжекцией потока жидкости.The controlled fluid flow, under pressure, enters the ejector 6, made in the form of a Venturi tube, through the pipeline 4, where a negative pressure is formed at the gas inlet at the narrowed section. If air oxygen is used as an oxidizing agent, then air injection by an additional device is not required at the gas inlet. Air is sucked in by the vacuum created by the ejection of the fluid flow.

Смесь мелких пузырьков газа и воды под напором проходит вниз по трубе смесителя 3 к донной части корпуса. Далее газожидкостная смесь проходит в обратном направлении по разделительной трубе, образованной внешней стенкой смесителя 3 и внутренней стенкой контактной емкости 2. Поток газожидкостной смеси поднимается вверх и переливается через верхнюю кромку контактной емкости 2 по направлению вниз к выходу жидкости на потребителя. Трёхходовая система образует упорядоченный поток жидкости, не допускает смешивания входящего и выходящего потоков, что обеспечивает увеличение времени контакта пузырьков газа и жидкости и соответственно улучшенное насыщение всей жидкости газом. A mixture of small gas and water bubbles passes under pressure down the mixer pipe 3 to the bottom of the housing. Further, the gas-liquid mixture passes in the opposite direction along the separation pipe formed by the outer wall of the mixer 3 and the inner wall of the contact container 2. The flow of the gas-liquid mixture rises and overflows through the upper edge of the contact container 2 towards the liquid outlet to the consumer. The three-way system forms an ordered liquid flow, does not allow mixing of the incoming and outgoing flows, which ensures an increase in the contact time of gas bubbles and liquid and, accordingly, improved saturation of the entire liquid with gas.

При превышении уровня жидкости, определяемого блоком датчиков уровня 9, в устройстве выше заданного, слив излишков осуществляется через патрубок перелива 11. Нерастворенный газ в виде мелких пузырьков воздуха всплывает на поверхность и удаляется через клапан удаления излишков газа 10, установленный в верхней части корпуса 1.When the liquid level, determined by the level sensor unit 9, in the device is higher than the specified one, the excess is drained through the overflow pipe 11. Undissolved gas in the form of small air bubbles floats to the surface and is removed through the excess gas removal valve 10 installed in the upper part of the body 1.

Claims (1)

Устройство для аэрации жидкости, содержащее каналы нисходящего и восходящего потоков газожидкостной смеси, отводы насыщенной газом жидкости и избыточного газа, отличающееся тем, что содержит трубопровод подачи жидкости, соединенный с эжектором подачи газа, соосно установленные в корпусе трубчатый смеситель, соединенный с трубопроводом подачи жидкости, и контактную емкость, при этом устройство выполнено с трехходовой системой последовательно соединенных друг с другом каналов, в которой смеситель образует первый канал нисходящего потока газожидкостной смеси, полость между внешней стенкой смесителя и внутренней стенкой контактной емкости образует восходящий канал газожидкостной смеси, а полость между внешней стенкой контактной емкости и внутренней стенкой корпуса образует второй канал нисходящего потока газожидкостной смеси.A device for aerating a liquid, containing channels for descending and ascending flows of a gas-liquid mixture, outlets for a gas-saturated liquid and excess gas, characterized in that it contains a liquid supply pipeline connected to a gas supply ejector, a tubular mixer installed coaxially in the housing, connected to the liquid supply pipeline, and a contact container, while the device is made with a three-way system of channels connected in series with each other, in which the mixer forms the first channel of the downward flow of the gas-liquid mixture, the cavity between the outer wall of the mixer and the inner wall of the contact container forms an ascending channel of the gas-liquid mixture, and the cavity between the outer wall contact container and the inner wall of the housing forms the second channel of the downward flow of the gas-liquid mixture.

Images