Аератор

Аератор, що містить щонайменше дві проточні камери, кожна з яких оснащена напірним та випускним патрубками для рідини та патрубком для всмоктування газу, причому випускні патрубки через втулки зв'язані з перфорованими насадками, які містять рівновіддалені один від одного отвори однакового діаметра, що становить 0,08-0,10 величини кроку між сусідніми отворами, який відрізняється тим, що втулки виконані у формі рівнопрохідного трійника, відвід якого оснащений трубкою, орієнтованою в бік чистішого потоку оточуючої рідини, при цьому відстань від осі труби до першого отвору насадки дорівнює величині кроку між сусідніми отворами. (19) (21) a200811360 (22) 19.09.2008 (24) 26.04.2010 (46) 26.04.2010, Бюл.№ 8, 2010 р. (72) ГУРВИЧ ГЕОРГІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ, РОМАНЦОВ ВОЛОДИМИР ПЕТРОВИЧ, ГОЛУБЦОВ ВАДИМ ВАЛЕНТИНОВИЧ, БУЛГАКОВ БОРИС БОРИСОВИЧ, БУЛГАКОВ ОЛЕКСІЙ БОРИСОВИЧ, ГАЛІЦИН ВОЛОДИМИР ВАСИЛЬОВИЧ (73) БУЛГАКОВ БОРИС БОРИСОВИЧ, БУЛГАКОВ ОЛЕКСІЙ БОРИСОВИЧ (56) UA 83572, C2, 25.07.2008 RU 2270174, C2, 20.02.2006 US 4226719, A, 07.10.1980 GB 940555, A, 30.10.1963 3 чення робочих органів часточками сміття, яке засмоктується в процесі роботи аератора. Ця обставина породжує необхідність частого очищення аератора та накладає певні обмеження на сферу його застосування. Відомий аератор, що містить вузол розширення з проточною камерою, виконаною з напірним і випускним патрубками, і вузол розприділення газорідинної суміші. Вузол розширення оснащений водонапірним трубопроводом і виконаний у вигляді декількох проточних камер, оснащених повітряним патрубком і розміщених на водонапірному трубопроводі. Вузол розприділення газорідинної суміші має вигляд перфорованих насадок на випускні патрубки проточних камер [патент РФ № 2270174С2, MПК8:C02F7/00, B01F13/02, опубл. в Бюл. № 5, 2005 p.]. Конструктивне виконання цього аератора є більш досконалим у порівнянні з вищезгаданим, він має більш широку область застосування, його можна використовувати не тільки для очищення стоків та захисту мальків риб від попадання у водозабори, а і для одержання газорідинних сумішей в інших областях техніки, наприклад, при виробництві бітумів. Але цей аератор, як і попередній, має той же недолік - під час роботи він засмоктує чимало сміття, що негативно позначається на продуктивності його роботи та призводить до необхідності періодичного очищення установки. За прототип винаходу прийнятий Аератор, що включає, щонайменше, дві проточні камери, кожна з яких оснащена напірним та випускним патрубками для рідини та патрубком для всмоктування газу, причому випускні патрубки через втулки зв'язані з перфорованими насадками, які мають рівновіддалені один від одного отвори одного діаметру, що становить (0,08-0,10) величини шагу між сусідніми отворами [патент України № 83572, MПК8:C02F7/00, B01F13/00, B01F3/04, опубл. 25.07.2008 р. в Бюл. № 14]. Передбачена в цій конструкції форма закріплення перфорованої насадки (через втулку, яка має перфорацію) забезпечує утворення додаткової всмоктувальної камери на вузлі розподілення аератора, де функцію останнього виконують насадки. Крім того, наявність такої додаткової всмоктувальної камери дозволяє компенсувати знижений тиск, який в разі відсутності втулки згідно законам гідродинаміки завжди мав би місце в зоні переходу проточної камери у вузол розподілення (перфоровану насадку). В кінцевому підсумку завдяки таким конструктивним особливостям побудови аератора на вході вузла розподілення має місце тиск, достатній для витікання через ближні отвори такої ж маси газорідинної емульсії, що і в його кінці. Результатом цього є створення рівномірної дрібнодисперсної завіси по всій довжині аератора. Але при цьому слід зазначити, що такий результат може бути лише в тому разі, коли аератор працює порівняно недовго і в чистому рідинному середовищі. А на практиці має місце ситуація, за якої через отвори перфорованої втулки до порожнини аератора (а точніше, до додаткової всмоктувальної камери) активно затягується мул та всіляке сміття, яке завжди знаходиться у водному 90393 4 середовищі, причому чим глибше розташований аератор, тим швидше зростає вірогідність його замулювання. По проходженні певного проміжку часу по мірі замулювання пристрою інтенсивність турбулізації газорідинного потоку в порожнині втулки знижується, через що порушується рівномірність створюваної завіси. Тому для підтримання ефективної роботи аератора його потрібно періодично очищувати, на що витрачаються чималі кошти та час. В основу винаходу поставлена задача підвищення ефективності роботи та терміну експлуатації аератора шляхом удосконалення конструктивного виконання вузла, що виконує функцію додаткової всмоктувальної камери, зокрема, надання втулці форми рівнопрохідного трійника та оснащення його відводу трубкою, орієнтованою в бік більш чистого потоку оточуючої рідини, в результаті чого забезпечується можливість втягування аератором менш засміченої рідини та зведення до мінімуму ступеню замулювання аератора і, як наслідок - підтримання стаціонарного потоку по всій його довжині протягом тривалого часу. Поставлена задача досягається за рахунок того, що в аераторі, що включає, щонайменше, дві проточні камери, кожна з яких оснащена напірним та випускним патрубками для рідини та патрубком для всмоктування газу, причому випускні патрубки через втулки зв'язані з перфорованими насадками, які мають рівновіддалені один від одного отвори одного діаметру, що становить (0,08-0,10) величини шагу між сусідніми отворами, згідно до винаходу, втулки виконані у формі рівнопрохідного трійника, відвід якого оснащений трубкою, орієнтованою в бік більш чистого потоку оточуючої рідини, при цьому відстань від осі трубки до першого отвору насадки дорівнює величині шагу між сусідніми отворами. Згаданий вище технічний результат, що досягається в процесі експлуатації запропонованого винаходу, обумовлений ознаками, які відрізняють його від ознак подібних аераційних пристроїв, описаних згідно відомого рівня техніки, зокрема, у винаході, прийнятому за прототип. У запропонованій побудові аератора втулка, яка, по-суті, є додатковою всмоктувальною камерою, позбавлена перфорованих отворів, які виконані у втулці відомої конструкції. Вона виконана у вигляді рівнопрохідного трійника, а вода засмоктується до її порожнини через подовжений за рахунок трубки відвід втулки, причому вільний кінець трубки позиціонують так, щоб оминути найбільш забруднений прошарок оточуючої рідини. Тобто, трубку орієнтують над найбільш замуленою та забрудненою субстанцією. За цих умов до трубки надходить порівняно чиста вода, яка не завдає шкоди пристрою, а весь бруд залишається на дні незрушеним. Це дозволяє розміщувати аератор на значних глибинах і навіть у дуже засмічених водоймищах без ризику забруднення пристрою. При цьому зберігаються всі умови для створення рівномірної завіси по всій довжині аератора. Таким чином, удосконалена форма втулки та наявність в ній подовжуючої трубки забезпечує довготривалий 5 90393 термін експлуатації пристрою та рівномірне, з постійним кроком, витікання газорідинних струменів. Запропонований винахід пояснює схематичне зображення аератора. Аератор містить проточні камери 1, кожна з яких оснащена напірним 2, випускним 3 та повітряним 4 патрубками. На вході проточної камери 1 розташована ділянка меншого діаметру 5. Напірні патрубки 2 з'єднані з напірним трубопроводом (не показаний). На випускних патрубках 3 розміщені перфоровані насадки 6. Вхідні кінці перфорованих насадок 6 з'єднані з випускними патрубками З за допомогою втулок 7, які виконані у вигляді рівнопрохідного трійника, відвід якого оснащений подовжуючою трубкою 8. Перфоровані насадки мають отвори 9 одного діаметру, що становить (0,08 0,10)L, де L - відстань від осі трубки 8 до першого отвору насадки, а також шаг між сусідніми отворами. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 Аератор працює наступним чином: При подачі в напірний трубопровід рідини остання через напірний патрубок 2 надходить до проточної камери 1, на вході якої розташована ділянка меншого діаметру 5, яка забезпечує "перетискання" потоку рідини. За рахунок розширення проточної камери 1 тиск в ній різко падає і утворюється каверна, куди через повітряну камеру 4 підсмоктується і диспергується атмосферне повітря. Одержана газорідинна емульсія через втулку 7 прямує до перфорованої насадки 6. У втулці 7 емульсія доповнюється підсмоктаним через подовжуючу трубку 8 водяним потоком і зазнає турбулізації. Це призводить до створення стаціонарного потоку газорідинної емульсії вже на початковій ділянці перфорованих насадок 6. Таким чином, відбувається рівномірне витікання струменів газорідинної емульсії з постійним шагом L і утворення рівномірної завіси. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601