Система аерації рідини
Формула / Реферат
1. Система аерації рідини, яка містить:
засіб періодичної подачі рідини (10), розташований у місці вище за потоком і призначений для одержання рідини з джерела рідини;
засіб для зберігання рідини (20), розташований у місці нижче за потоком і призначений для одержання рідини з засобу подачі рідини (10) періодично й кількісно; й
трубу (30), підключену між засобом періодичної подачі рідини (10) і засобом для зберігання рідини (20), випуск якої знаходиться нижче поверхні рідини засобу для зберігання рідини (20), таким чином, що рідина може протікати з засобу періодичної подачі рідини (10) по трубі (30) у засіб для зберігання рідини (20) періодично й кількісно завдяки різниці рівнів рідини між місцем вище за потоком і місцем нижче за потоком, щоб подавати повітря, присутнє у трубі (30), у рідину у засобі для зберігання рідини (20).
2. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що кожного разу об'ємне співвідношення кількості рідини, що витікає з засобу періодичної подачі рідини (10) у засіб для зберігання рідини (20), та кількості повітря, присутнього у трубі (30), складає 1:1 - 1:6.
3. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що засіб періодичної подачі рідини (10) містить резервуар подачі рідини (10а) й поворотний перекидний щит (13), розташований у резервуарі подачі рідини (10а),
причому, коли перекидний щит (13) перебуває у своєму вихідному положенні, перекидний щит (13) поділяє резервуар подачі рідини (10а) на першу частину (11), призначену для прийому й зберігання рідини, й другу частину (12), яка сполучається з впуском труби (30);
а коли рівень рідини, що зберігається у першій частині (11), підвищується до певної позначки, перекидний щит (13) повертається від свого вихідного положення на певний кут, і при цьому рідина, що зберігається у першій частині (11), протікає у другу частину (12) і далі по трубі (30) у засіб для зберігання рідини (20), розташований у місці нижче за потоком.
4. Система аерації рідини за п. 3, яка відрізняється тим, що:
перекидний щит (13) шарнірно кріпиться на бічній стінці резервуара подачі рідини (10а) за допомогою шарнірного вала (14), який поділяє перекидний щит (13) на нижню частину, яка є нижче шарнірного вала (14), і верхню частину, яка є вище шарнірного вала (14), причому нижня частина важча за верхню частину, й верхня частина довша за нижню частину;
для перекидного щита (13) передбачений механізм зупину (15), призначений для того, щоб запобігти повороту нижньої частини перекидного щита (13) до другої частини (12) резервуара подачі рідини (10а), й механізм обмеження (16), призначений для обмеження кута повороту верхньої частини перекидного щита (13) до другої частини (12) резервуара подачі рідини (10а).
5. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що засіб періодичної подачі рідини (10) містить резервуар подачі рідини (10а) й поворотний перекидний цебер (13), розміщений у резервуарі подачі рідини (10а),
причому, коли перекидний цебер (13) перебуває у своєму вихідному положенні, перекидний цебер (13) використовується для прийому й зберігання рідини;
коли рівень рідини, що зберігається у перекидному цебрі (13), підвищується до певної позначки, перекидний цебер (13) повертається від свого вихідного положення на певний кут, дозволяючи рідині, що зберігається у перекидному цебрі (13), протікати у резервуар подачі рідини (10а) й далі по трубі (30) у засіб для зберігання рідини (20), розташований у місці нижче за потоком.
6. Система аерації рідини за п. 5, яка відрізняється тим, що:
перекидний цебер (13) шарнірно кріпиться на бічній стінці резервуара подачі рідини (10а) за допомогою шарнірного вала (14), який поділяє перекидний цебер (13) на ліву частину, яка знаходиться ліворуч шарнірного вала (14), і праву частину, яка знаходиться праворуч шарнірного вала (14), причому ліва частина важча за праву частину, а права частина довша за ліву частину;
перекидний цебер (13) оснащений механізмом зупину (15), призначеним для відвертання повороту вниз правої частини перекидного цебра (13), і механізмом обмеження (16), призначеним для обмеження повороту вниз правої частини перекидного цебра (13).
7. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що ця система містить також мішалку рідини (40), розміщену на впуску (31) труби (30) і призначену для перемішування рідини, що тече у трубу (30), щоб рідина могла у достатній мірі змішуватися з повітрям, присутнім у трубі (30).
8. Система аерації рідини за п. 1 або 7, яка відрізняється тим, що система містить також розприскувач, розміщений у впуску (31) труби (30) і призначений для розприскування рідини у трубу (30), щоб рідина у достатній мірі змішувалася з повітрям, присутнім у трубі (30).
9. Система аерації рідини за п. 7, яка відрізняється тим, що мішалка (40) містить лопатеве колесо (41), з можливістю обертання розміщене у впуску (30), причому рідина, що втікає у трубу (30), штовхає лопаті лопатевого колеса (41), щоб примусити лопатеве колесо (41) обертатися і при цьому перемішувати рідину.
10. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що труба (30) виконана Z-подібної або спіральної форми.
11. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що рідина тече по трубі (30) у вигляді турбулентної течії.
Текст
1. Система аерації рідини, яка містить: засіб періодичної подачі рідини (10), розташований у місці вище за потоком і призначений для одержання рідини з джерела рідини; засіб для зберігання рідини (20), розташований у місці нижче за потоком і призначений для одержання рідини з засобу подачі рідини (10) періодично й кількісно; й трубу (30), підключену між засобом періодичної подачі рідини (10) і засобом для зберігання рідини (20), випуск якої знаходиться нижче поверхні рідини засобу для зберігання рідини (20), таким чином, що рідина може протікати з засобу періодичної подачі рідини (10) по трубі (30) у засіб для зберігання рідини (20) періодично й кількісно завдяки різниці рівнів рідини між місцем вище за потоком і місцем нижче за потоком, щоб подавати повітря, присутнє у трубі (30), у рідину у засобі для зберігання рідини (20). 2. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що кожного разу об'ємне співвідношення кількості рідини, що витікає з засобу періодичної подачі рідини (10) у засіб для зберігання рідини (20), та кількості повітря, присутнього у трубі (30), складає 1:1 - 1:6. 3. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що засіб періодичної подачі рідини (10) містить резервуар подачі рідини (10а) й поворотний перекидний щит (13), розташований у резервуарі подачі рідини (10а), причому, коли перекидний щит (13) перебуває у своєму вихідному положенні, перекидний щит (13) 2 (19) 1 3 97005 4 (30) у засіб для зберігання рідини (20), розташований у місці нижче за потоком. 6. Система аерації рідини за п. 5, яка відрізняється тим, що: перекидний цебер (13) шарнірно кріпиться на бічній стінці резервуара подачі рідини (10а) за допомогою шарнірного вала (14), який поділяє перекидний цебер (13) на ліву частину, яка знаходиться ліворуч шарнірного вала (14), і праву частину, яка знаходиться праворуч шарнірного вала (14), причому ліва частина важча за праву частину, а права частина довша за ліву частину; перекидний цебер (13) оснащений механізмом зупину (15), призначеним для відвертання повороту вниз правої частини перекидного цебра (13), і механізмом обмеження (16), призначеним для обмеження повороту вниз правої частини перекидного цебра (13). 7. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що ця система містить також мішалку рідини (40), розміщену на впуску (31) труби (30) і призначену для перемішування рідини, що тече у трубу (30), щоб рідина могла у достатній мірі змішуватися з повітрям, присутнім у трубі (30). 8. Система аерації рідини за п. 1 або 7, яка відрізняється тим, що система містить також розприскувач, розміщений у впуску (31) труби (30) і призначений для розприскування рідини у трубу (30), щоб рідина у достатній мірі змішувалася з повітрям, присутнім у трубі (30). 9. Система аерації рідини за п. 7, яка відрізняється тим, що мішалка (40) містить лопатеве колесо (41), з можливістю обертання розміщене у впуску (30), причому рідина, що втікає у трубу (30), штовхає лопаті лопатевого колеса (41), щоб примусити лопатеве колесо (41) обертатися і при цьому перемішувати рідину. 10. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що труба (30) виконана Z-подібної або спіральної форми. 11. Система аерації рідини за п. 1, яка відрізняється тим, що рідина тече по трубі (30) у вигляді турбулентної течії. У відомих технічних рішеннях часто існує потреба мати аеровану рідину. Наприклад, при біологічній очистці стічних вод (таких, як промислові або побутово-комунальні стічні води), стічні води часто треба аерувати, щоб забезпечити киснем присутні у стічній воді аеробні мікроорганізми. Ці мікроорганізми здатні абсорбувати, адсорбувати й окислювати забруднювачі, що переносяться у стічній воді, й розкладати їх на певні прості неорганічні матеріали, такі, як окислений вуглець, вода, сульфати, нітрати тощо, тобто, перетворювати токсичні й шкідливі речовини на нетоксичні й нешкідливі речовини, завдяки чому стічна вода очищується. В аквакультурі, якщо вміст кисню, розчиненого у воді, менший ніж 4 мг/л, риби вряд чи зможуть жити у такому середовищі, й, відтак, у воду необхідно додавати кисень, забезпечуючи її істотним киснем для життя риб. Менший вміст кисню, розчиненого у воді, свідчить про більше забруднення води, й тому існує більша потреба у подачі кисню у воду. Крім того, у галузях харчової, фармацевтичної, хімічної промисловості тощо часто існує потреба додавати газ у рідини. У різноманітних випадках застосування рідина не обмежується лише водою, і газ також не обмежується киснем або повітрям. Однак при існуючій технології повітря зазвичай подається у рідини за допомогою повітродувки. Що стосується широко використовуваної біологічної очистки стічних вод, то використання повітродувки пов'язане зі споживанням величезної кількості енергії, скажімо, електричної енергії, і, крім того, спричиняє забруднення довкілля. Крім того, при використанні повітродувки для подачі повітря безпосередньо у рідину результуючий вміст кисню, розчиненого у цій рідині, дуже обмежений; навпа ки, більшість введеного повітря безпосередньо вивільняється з рідини. Метою цього винаходу є створення системи аерації рідини, яка майже не споживатиме будьякої енергії й не забруднюватиме навколишнє середовище, й собівартість буде значно знижена. Для того щоб досягти цієї мети, пропонується система аерації рідини, яка містить: засіб періодичної подачі рідини, розташований у місці вище за потоком і призначений для одержання рідини з джерела рідини; засіб для зберігання рідини, розташований у місці нижче за потоком і призначений для одержання рідини з засобу періодичної подачі рідини періодично й кількісно; й трубу, підключену між засобом періодичної подачі рідини й засобом для зберігання рідини, випуск якої знаходиться нижче поверхні рідини засобу для зберігання рідини, таким чином, що рідина може протікати з засобу періодичної подачі рідини по трубі у засіб для зберігання рідини періодично й кількісно завдяки різниці рівнів рідини між місцем вище за потоком і місцем нижче за потоком, щоб подавати повітря, присутнє у трубі, в рідину у засобі для зберігання рідини. У засобі періодичної подачі рідини можуть використовуватися різні відповідні засоби, відомі у цій галузі техніки, такі, як типи перекидного щита, перекидного цебра, плаваючої кулі, демпфірувального зворотного клапана, сифона, дюкеру тощо, або тип клапана з електромагнітним керуванням з датчиком рівня рідини або таймером, за умови, що ці конструкції можуть забезпечити протікання рідини, що зберігається у засобі подачі рідини, по трубі періодично й кількісно у засіб для зберігання рідини. Пропонована система аерації рідини може автоматично вводити повітря у рідину, використовуючи різницю рівнів рідини (наприклад, різницю 5 рівнів води, яка зазвичай існує у природі) без використання будь-якого засобу для введення повітря, такого, як повітродувка. Відтак, вона не споживатиме енергію й не забруднюватиме навколишнє середовище, й максимально економитиме собівартість. Крім того, під час протікання рідини по трубі рідина у достатній мірі контактуватиме з повітрям, присутнім у трубі, й повітря може у достатній мірі розчинятися у рідину. Тому ступінь розчинення повітря у рідині підвищується, і, відтак, підвищується й ефективність введення повітря у рідину. Далі наводиться докладний опис інших додаткових ознак і переваг цього винаходу з посиланнями на варіанти здійснення разом із доданими кресленнями. Фіг. 1 представляє собою схематичний вигляд конструкції системи аерації рідини відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу. Фіг. 2 представляє собою схематичний вигляд конструкції засобу періодичної подачі рідини, використовуваного у системі аерації рідини відповідно до ще одного варіанту здійснення цього винаходу. Фіг. 3 представляє собою схематичний вигляд конструкції засобу періодичної подачі рідини, використовуваного у системі аерації рідини відповідно до ще одного варіанту здійснення цього винаходу. Фіг. 4 представляє собою схематичний вигляд конструкції мішалки, використовуваної у системі аерації рідини відповідно до одного варіанту здійснення цього винаходу. Як показано на фіг. 1, відповідно до одного типового варіанту зображення цього винаходу, система аерації рідини містить: засіб періодичної подачі рідини 10, розташований у місці вище за потоком і призначений для одержання рідини з джерела рідини; засіб для зберігання рідини 20, розташований у місці вище за потоком і призначений для одержання рідини з засобу періодичної подачі рідини 10 періодично й кількісно; й трубу 30, підключену між засобом періодичної подачі рідини 10 й засобом для зберігання рідини 20, випуск якої знаходиться нижче поверхні рідини у засобі для зберігання рідини 20, і таким чином рідина може протікати з засобу періодичної подачі рідини 10 по трубі 30 у засіб для зберігання рідини 20 періодично й кількісно завдяки різниці рівнів рідини між місцем вище за потоком і місцем нижче за потоком, щоб подавати повітря, присутнє у трубі 30, в рідину у засобі для зберігання рідини 20. У цій системі аерації рідини використовуваною енергією є потенціал рідини (різниця рівнів рідини), існуючий між місцем вище за потоком і місцем нижче за потоком. Отже, потреби використовувати будь-який додатковий засіб аерації, скажімо, повітродувку, немає, і, відтак, він не споживатиме енергію. При використанні пропонованої системи аерації рідини для біологічної очистки стічної води можна широко використовувати різницю рівнів води, яка зазвичай існує у природі, скажімо, різниця рівнів між стічними водами з системи стічних трубопроводів або дощовою водою і їх місцем нижче за потоком, або різниця рівнів води між різни 97005 6 ми зонами місцевості. При використанні пропонованої системи аерації рідини для подачі кисню рибам у річках або ставках для аквакультури, можна широко використовувати різницю рівнів води, створену. річкою вище за течією або дощовою водою. Отже, пропонована система аерації рідини може широко використовуватися й легко застосовуватися у різних галузях. Основна функція засобу періодичної подачі рідини 10 - періодично й кількісно подавати повітря, присутнє в трубі 30, в рідину у засобі для зберігання рідини 20, розташованому у місці нижче за потоком. Крім того, засіб періодичної подачі рідини 10 виконує ще й функцію тимчасового прийому й зберігання рідини, наприклад, прийом рідини з джерела рідини в напрямку, вказаному стрілкою А на фіг. 1. Після того як рідина накопичиться до певної кількості, вона протікатиме у засіб для зберігання рідини 20 по трубі 30, як показано стрілкою В, і при цьому повітря, присутнє в трубі 30, ефективно вводитиметься в рідину у засобі для зберігання рідини 20. Крім того, упродовж процесу, в якому засіб періодичної подачі рідини 10 тимчасово одержує й зберігає рідину, труба 30 може бути відкритою в атмосферу або до інших джерел газу, й при цьому труба 30 заповнюється газом, таким, як повітря. Під час протікання рідини по трубі 30 у засіб для зберігання рідини 20 у трубі 30 могло б утворюватися завихрення, яке б сприяло достатньому розчиненню повітря, присутньому у трубі 30. Кожного разу, коли рідина протікає з засобу періодичної подачі рідини 10 у засіб для зберігання рідини 20, об'ємне співвідношення кількості рідини, що втікає, до кількості повітря всередині труби 30 може мати певну величину, щоб підвищити ефективність розчинення повітря у рідині. Переважно, об'ємне співвідношення кількості рідини, що втікає, до кількості повітря у трубі 30 складає 1:1-1:6. Для того щоб ввести повітря всередині труби 30 у рідину у засобі для зберігання рідини 20, розташованому у місці нижче за потоком, необхідно, щоб при роботі випуск труби 30 був нижче поверхні рідини у засобі для зберігання рідини 20 і, переважно, дуже близько до дна засобу для зберігання рідини 20, таким чином надаючи введеному повітрю достатньо часу для розчинення у рідині. Якщо засіб для зберігання рідини 20 містить рідину від самого початку, то випуск труби 30 можна безпосередньо поміщати нижче поверхні рідини. В противному випадку випуск труби 30 можна наперед встановлювати у заданому місці у засобі для зберігання рідини 20, переважно, близько до дна, таким чином, що після того, як система аерації рідини деякий час попрацює, випуск труби 30 буде фактично нижче поверхні рідини засобу для зберігання рідини 20. Для того, щоб реалізувати вищезазначені функції, засобом періодичної подачі рідини 10 можуть бути різні відповідні засоби, наявні в існуючих технологіях, такі, як різні типи перекидного щита, перекидного цебра, плаваючої кулі, демпфірувального зворотного клапана, сифона, дюкеру тощо, або тип, клапана з електромагнітним керуванням з датчиком рівня рідини або таймером, за умови, що ці конструкції можуть забезпечити протікання ріди 7 ни, що зберігається у засобі подачі рідини 10, по трубі 30 періодично й кількісно у засіб для зберігання рідини 20 для введення повітря, присутнього у трубі 30, у рідину, що міститься у засобі для зберігання рідини 20. Засіб періодичної подачі рідини 10 на фіг. 1 показаний як один варіант здійснення. Як показано на фіг. 1, засіб періодичної подачі рідини 10 представляє собою конструкцію перекидного щита, яка містить, головним чином, резервуар подачі рідини 10а й поворотний перекидний щит 13, встановлений у резервуарі подачі рідини 10а. Коли перекидний щит 13 перебуває у своєму вихідному положенні (фіг. 1), перекидний щит 13 поділяє резервуар подачі рідини 10а на першу частину 11, призначену для прийому й зберігання рідини, й другу частину 12, яка сполучається з випуском труби 30. Коли рівень рідини, що зберігається у першій частині 11, підвищується до певної позначки, перекидний щит 13 ' починає повертатися від свого вихідного положення на певний кут у напрямку, вказаному стрілкою X, і при цьому рідина, що зберігається у першій частині 11, протікає у другу частину 12 і далі по трубі 30 у засіб для зберігання рідини 20, розташований у місці нижче за потоком. Поворот перекидного щита 13 переважно здійснюється автоматично при підвищенні рівня рідини у першій частині 11. Однак він може здійснюватися й приводним механізмом, скажімо електричним двигуном. Хоча останній і споживатиме певну енергію, його можна було б використовувати у певних конкретних випадках. Наприклад, невеликий електричний двигун було б доречним використовувати у випадку невеликого акваріуму вдома або у готелі для здійснення повторнокороткочасного повороту перекидного щита 13. Як приклад автоматичного здійснення повороту перекидного щита з використанням підвищення рівня рідини у першій частині 11, перекидний щит 13 шарнірно кріпиться на бічній стінці резервуара подачі рідини 10а за допомогою шарнірного вала 14, який поділяє перекидний щит 13 на нижню частину перекидного щита 13 нижче шарнірного вала 14 і верхню частину перекидного щита 13 вище шарнірного вала 14, причому нижня частина перекидного щита 13 важча за верхню частину перекидного щита 13 (наприклад, нижня частина може бути виготовленою з матеріалу, який відрізняється від матеріалу верхньої частини, або на нижній частині може розміщуватися тягар), і верхня частина довша за нижню частину. Коли рівень рідини у першій частини 11 не достатньо високий, через те, що нижня частина перекидного щита 13 важча й несе більший гідравлічний тиск, перекидний щит 13 не повертатиметься. Коли рівень рідини досягне певної позначки, гідравлічний тиск на верхню частину перекидного щита 13 здолає гідравлічний тиск, прикладений до нижньої частини перекидного щита 13, і її силу тяжіння, перекидний щит 13 автоматично повернеться навколо шарнірного вала у напрямку, показаному. стрілкою X. При цьому рідина у першій частини 11 потече у другу частину 12 і далі по трубі 30 у засіб для зберігання рідини 20, розташований у місці нижче за потоком. 97005 8 Вага нижньої частини й вага верхньої частини перекидного щита 13, а також місце розміщення шарнірного вала 14 визначатимуть кількість рідини, що перетікає з засобу періодичної подачі рідини 10 (тобто, з резервуара подачі рідини 10а) у засіб для зберігання рідини 20, тобто, реалізовуватимуть кількісне живлення рідини. І крім того, щоб підвищити ефективність розчинення повітря у рідину, розрахунком можна було б визначити змішувальне відношення кількості рідини, що витікає з засобу періодичної подачі рідини 10 у засіб для зберігання рідини 20, до кількості повітря, присутнього у трубі 30. Коли рівень рідини у першій частини 11 не достатньо високий, для того щоб забезпечити повертання перекидного щита 13 та зберігання рідини у першій частини 11, може бути передбачений механізм зупину 15, призначений для того, щоб запобігти повороту нижньої частини перекидного щита 13 у напрямку другої частини 12 резервуара подачі рідини 10а. Механізм зупину 15 можна реалізувати просто шляхом прикріплення зупинника на бічній стінці засобу періодичної подачі рідини 10; однак цей винахід зупинником не обмежується; наприклад, його можна реалізувати й установкою пружинного механізму. Крім того, після того, як рідина у засобі періодичної подачі рідини 10 перетече по трубі 30 у засіб для зберігання рідини 20, для того щоб примусити перекидний щит 13 повернутися назад у своє вихідне положення, для перекидного щита 13 може бути передбачений механізм обмеження положення 16, призначений для обмеження кута повороту верхньої частини перекидного щита 13 у напрямку другої частини 12 резервуара подачі рідини 10а. Цей механізм обмеження положення 16 можна реалізувати й просто шляхом установки зупинника на бічній стінці засобу періодичної подачі рідини 10. На фіг. 2 показаний ще один тип засобу періодичної подачі рідини 10, схожий до показаного на фіг. 1. Як показано на фіг. 2, цей тип засобу періодичної подачі рідини 10 містить, головним чином, резервуар подачі рідини 10а й поворотний перекидний щит 13, горизонтально встановлений на дні перекидного щита 13. Перекидний щит 13 може шарнірно кріпитися на дні резервуара подачі рідини 10а за допомогою шарнірного вала 14, який поділяє перекидний щит 13 на ліву частину перекидного щита 13 ліворуч шарнірного вала 14 і праву частину перекидного щита 13 праворуч шарнірного вала 14. Площа правої частини менша за площу лівої частини, але вага правої частини більша за вагу лівої частини (цього можна досягти через використання різних матеріалів або тягаря). Під правою частиною перекидного щита 13 передбачений зупинник 15. Коли рідини у резервуарі подачі рідини 10а недостатньо, через те, що права частина перекидного щита 13 важча й впирається у зупинник 15, перекидний щит 13 повертатися не може. Коли рівень рідини у резервуарі подачі рідини 10а досягне певної позначки, гідравлічний тиск, діючий на ліву частину перекидного щита 13 із більшою площею, здолає гідравлічний тиск, при 9 кладений до правої частини перекидного щита 13 із меншою площею й силу тяжіння правої частини перекидного щита 13, перекидний щит 13 повернеться навколо шарнірного вала 14 у напрямку, показаному стрілкою X. При цьому рідина у резервуарі подачі рідини 10а потече прямо по трубі 30 у засіб для зберігання рідини 20, розташований у місці нижче за потоком. Після того, як рідина у засобі періодичної подачі рідини 10 перетече по трубі 30 у засіб для зберігання рідини 20, для того щоб дозволити перекидному щиту 13 повернутися назад у своє вихідне положення, для перекидного щита 13 може бути передбачений механізм обмеження положення 16, який обмежуватиме кут повороту перекидного щита 13. На фіг. 3 показаний засіб періодичної подачі рідини 10 типу перекидного цебра, схожий із засобом періодичної подачі рідини, показаним на фіг. 1 і фіг. 2. Як показано на фіг. 3, засіб періодичної подачі рідини 10 містить, головним чином, резервуар подачі рідини 10а й поворотний перекидний цебер 13, встановлений у резервуарі подачі рідини 10а. Коли перекидний цебер 13 перебуває у своєму вихідному положенні (як показано на фіг. 3), перекидний цебер 13 використовується для прийому й зберігання рідини, як показано стрілкою А. Коли рівень рідини, що зберігається у перекидному цебрі 13, підвищується до певної позначки, перекидний цебер 13 повертається від свого вихідного положення на певний кут, дозволяючи рідині, що зберігається у перекидному цебрі 13, протікати у резервуар подачі рідини 10а й далі по трубі 30 у засіб для зберігання рідини 20, розташований у місці нижче за потоком. Так само, як й у випадку описаного вище перекидного щита, перекидний цебер за цим варіантом здійснення також може повертатися різними засобами й різним чином, але, переважно, у спосіб автоматичного повороту, який реалізується підвищенням рівня рідини. З цією метою перекидний цебер 13 може шарнірно кріпитися на бічній стінці резервуара подачі рідини 10а за допомогою шарнірного вала 14, який поділяє перекидний цебер 13 на ліву частину перекидного цебра 13 ліворуч шарнірного вала 14 і праву частину перекидного цебра 13 праворуч шарнірного вала 14. Ліва частина важча за праву частину (наприклад, на лівій частині передбачений тягар, показаний заштрихованим прямокутником на лівому боці перекидного цебра 13 на фіг. 3). Крім того, права частина довша за ліву частину. Перекидний цебер 13 оснащений механізмом зупину, таким, як механізм зупину 15, який може відвернути поворот вниз лівої частини перекидного цебра 13, і механізмом обмеження положення, таким, як зупинник 16, який може обмежувати поворот вниз правої частини перекидного цебра 13. Коли рівень рідини у перекидному цебрі 13 недостатній, через те, що ліва частина перекидного цебра 13 важча й зупинена зупинником 15, перекидний цебер 13 повертатися не може. Коли рівень рідини підвищиться до певної позначки, сила тяжіння рідини, прикладена на праву частину перекидного цебра 13, здолає силу тяжіння рідини, 97005 10 прикладену на ліву частину перекидного цебра 13, і її власну силу тяжіння силу тяжіння і дозволить перекидному цебру 13 повернутися навколо шарнірного вала 14 у напрямку, вказаному стрілкою X. При цьому рідина у перекидному цебрі 13 потече у резервуар подачі рідини 10а й далі по трубі 30 у засіб для зберігання рідини 20, розташований у місці нижче за потоком. Пропонований засіб періодичної подачі рідини 10 пояснений на прикладах вищеописаних варіантів здійснення. Однак очевидно, що цими варіантами здійснення винахід не обмежується. Фахівцеві у цій галузі зрозуміло, що для реалізації пропонованого засобу періодичної подачі рідини 10 можна прийняти багато інших відповідних конструкцій. Так, наприклад, серед існуючих технологій для реалізації пропонованого засобу періодичної подачі рідини 10 можна було використати тип плаваючої кулі, тип демпфірувального зворотного клапана, тип сифону, тип дюкеру й клапани з електромагнітним керуванням з датчиком рівня рідини або таймером тощо, які широко використовуються, і тому їх докладний опис упущений. Як показано на фіг. 1, відповідно до одного переважного варіанту здійснення цього винаходу, система аерації рідини може містити ще й мішалку рідини 40, розміщену на впуску 31 труби 30 і призначену для перемішування рідини, що тече у трубу 30, щоб рідина могла у достатній мірі змішуватися з повітрям, присутнім у трубі 30. Як приклад, мішалка рідини 40 показана на фіг. 4. Вона містить, головним чином, лопатеве колесо 41, з можливістю обертання розміщене у впуску 31 труби 30. Рідина, що втікає у трубу 30, штовхає лопаті лопатевого колеса 41 і примушує лопатеве колесо 41 обертатися. При цьому рідина перемішується, й повітря, присутнє у трубі 30, у достатній мірі розчиняється у рідину. Зрозуміло, що пропонована мішалка рідини 40 вищенаведеним прикладом не обмежується. Фахівцеві у цій галузі очевидно, що для реалізації пропонованої мішалки рідини 40 можна використовувати будь-які відповідні мішалки за існуючими технологіями, такі, як турбінний тип, лопатевий тип тощо. Що стосується типу джерел енергії, мішалка рідини може приводитися гідростатичним напором, вітровою, сонячною й електричною енергією тощо. В одному переважному варіанті здійснення цього винаходу система аерації рідини може також містити розприскувач (не показаний), розміщений у впуску 31 труби 30 і призначений для поділу рідини на велику кількість струмінців або крапель й розприскування їх у трубу 30, щоб рідина могла у достатній мірі змішуватися з повітрям, присутнім у трубі 30. Розприскувач може бути конструктивно виконаний як розприскувальне сопло або сітка. Розприскувач можна використовувати незалежно від мішалки рідини 40 або у сполученні з нею. Відповідно до цього винаходу, впуск труби 30 відкритий в атмосферу або підключений безпосередньо до джерел іншого газу, що труба 30 була повною повітря або газу. Альтернативно, на трубі 30 можна встановити патрубок, і газ у трубу 30 можна подавати по цьому патрубку. 11 Для того щоб уможливити попереднє розчинення повітря всередині труби 30 у рідину, що тече по трубі 30, у достатній мірі, труба 30 переважно виконується Z-подібної або спіральної форми. При цьому час змішування для рідини, що тече по трубі 30, і повітря всередині труби 30, буде довшим й (або) збільшить кількість повітря всередині труби 30. Для збільшення повітря, розчиненого у рідині, рідина переважно тече по трубі 30 у вигляді завихрення, що можна реалізувати через відповідну розробку засобу для подачі рідини 10 й (або) труби 30. Крім того, як показано на фіг. 1, труба 30 може виконуватися у вигляді багатосекційних труб, з'єднаних між собою, причому випуск труби верхньої секції вставляється під кутом у впуск труби наступної секції у їх точках з'єднування, щоб створити завихрення. Якщо пропонована система аерації рідини використовується для ' біологічної очистки стічних вод, як показано на фіг. 1, то у засобі для зберігання рідини 20, такому, як аеротенк, може встановлюватися біологічний ротаційну ємність або біологічний фільтрувальний шар. Біологічний фі 97005 12 льтрувальний шар 50 може мати величезну кількість аеробних мікроорганізмів. Біологічний фільтрувальний шар розміщений вище випуску труби 30, і тому введене повітря, спливаючи, вимушене проходити через фільтрувальний шар. Таким чином, можна ефективно реалізувати функцію абсорбування, адсорбування й окисленого розкладення мікроорганізмів. Застосування пропонованої системи аерації рідини не потребує будь-яких засобів дуття повітря, таких, як, скажімо, повітродувка. Таким чином, вона майже не споживатиме будь-яку енергію, витрати виробництва значно знизяться, , і вона є екологічно прийнятною. Крім того, відповідно до цього винаходу, повітря вводиться у рідину у засобі для зберігання рідини 20 рідиною. Отже, у порівнянні до безпосереднього вдування повітря у рідину повітродувкою за існуючою технологією, повітря може розчинятися у рідині у більш достатній мірі. Крім того, через належну розробку конструкцій труби 30 й інших частин, наприклад, збільшення завихрення всередині труби 30 і додання мішалка рідини 40 тощо, ефективність розчинення повітря у рідині можна підвищити. 13 97005 14 15 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 97005 Підписне 16 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюSystem for feeding gas into liquid
Автори англійськоюSheng, Guohua
Назва патенту російськоюСистема аэрации жидкости
Автори російськоюШен Гохуа
МПК / Мітки
МПК: B01F 3/04, E03D 1/00, C02F 3/02
Мітки: система, рідини, аерації
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-97005-sistema-aeraci-ridini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система аерації рідини</a>
Попередній патент: Дистиляційний курильний виріб
Наступний патент: Спосіб охорони гірничих виробок і пристрій для його здійснення
Випадковий патент: Колінний шарнір для ортезів на нижню кінцівку