Система аэрации жидкости
Формула / Реферат
1. Система аэрации жидкости, содержащая подающие средства (10) для прерывистой подачи жидкости, расположенные в верхней позиции по направлению потока, обеспечивающие возможность временного приема и накопления жидкости, поступающей из источника жидкости, и обеспечивающие возможность протекания жидкости в хранилище (20) по трубе (30) при аккумулировании ее до определенного количества, причем указанное хранилище (20) для хранения жидкости расположено в нижней позиции по направлению потока и предназначено для прерывистого и количественного приема жидкости, поступающей из подающих средств (10) для подачи жидкости, а выходное отверстие указанной трубы (30), соединяющей подающие средства (10) для прерывистой подачи жидкости и хранилище (20) для хранения жидкости, расположено ниже поверхности жидкости в хранилище (20) для хранения жидкости, так что жидкость может прерывисто и количественно протекать из подающих средств (10) для прерывистой подачи жидкости по трубе (30) в хранилище (20) для хранения жидкости благодаря перепаду уровней жидкости между указанными верхней и нижней позициями, для вдувания воздуха, присутствующего в трубе (30), в жидкость, находящуюся в хранилище (20) для хранения жидкости.
2. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что в каждый момент времени объемное отношение количества жидкости, протекающей из подающих средств (10) для прерывистой подачи жидкости в хранилище (20) для хранения жидкости к количеству воздуха, присутствующего в трубе (30), составляет от 1:1 до 1:6.
3. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что подающие средства (10) для прерывистой подачи жидкости содержат питающий бак (10а) и переворачивающуюся пластину (13), установленную в питающем баке (10а) с возможностью поворота, причем, когда переворачивающаяся пластина (13) находится в своем первоначальном положении, она разделяет питающий бак (10а) на первую часть (11), предназначенную для приема и накопления жидкости, и вторую часть (12), сообщающуюся с входом трубы (30), а когда количество жидкости, накопленной в первой части (11), увеличивается до определенной величины, переворачивающаяся пластина (13) поворачивается из своей первоначальной позиции на определенный угол, так что жидкость, накопленная в первой части (11), протекает во вторую часть (12) и далее по трубе (30) в хранилище (20) для хранения жидкости, расположенное в нижней позиции по направлению потока.
4. Система аэрации жидкости по п.3, отличающаяся тем, что переворачивающаяся пластина (13) шарнирно установлена на боковой стенке питающего бака (10а) на шарнирной оси (14), которая разделяет переворачивающуюся пластину (13) на нижнюю часть, расположенную ниже шарнирной оси 14, и верхнюю часть, расположенную выше шарнирной оси (14), причем нижняя часть тяжелее, чем верхняя часть, а верхняя часть длиннее, чем нижняя часть, при этом переворачивающаяся пластина (13) снабжена стопорным механизмом (15) для того, чтобы предотвратить поворот нижней части переворачивающейся пластины (13) ко второй части (12) питающего бака 10а, и ограничительным механизмом (16) для ограничения угла поворота верхней части переворачивающейся пластины (13) ко второй части (12) питающего бака (10а).
5. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что подающие средства (10) для прерывистой подачи жидкости содержат питающий бак (10а) и установленный в нем поворачивающийся опрокидывающийся ковш (13), причем, когда опрокидывающийся ковш (13) находится в своем первоначальном положении, он принимает и накапливает жидкость, а когда количество жидкости, накопленной в опрокидывающемся ковше (13), увеличивается до определенной величины, он поворачивается из своей первоначальной позиции на определенный угол, так что жидкость, накопленная в нем, вытекает в питающий бак (10а) и далее протекает по трубе (30) в хранилище (20) для хранения жидкости, расположенное в нижней позиции по направлению потока.
6. Система аэрации жидкости по п.5, отличающаяся тем, что опрокидывающийся ковш (13) шарнирно установлен на боковой стенке питающего бака (10а) на шарнирной оси (14), которая разделяет опрокидывающийся ковш (13) на левую часть, расположенную слева от шарнирной оси (14), и правую часть, расположенную справа от шарнирной оси (14), причем левая часть тяжелее, чем правая часть, а правая часть длиннее, чем левая часть, при этом опрокидывающийся ковш (13) снабжен стопорным механизмом (15), который предотвращает поворот вниз правой части опрокидывающегося ковша (13), и ограничительным механизмом (16), который ограничивает угол поворота вниз правой части опрокидывающегося ковша (13).
7. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что она содержит также перемешивающие средства (40) для перемешивания жидкости, расположенные на входе (31) трубы (30) и предназначенные для перемешивания жидкости, втекающей в трубу (30), так что жидкость может в достаточной степени смешиваться с воздухом, присутствующим в трубе (30).
8. Система аэрации жидкости по п.1 или 7, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит распылитель, который расположен на входе (31) трубы (30) и предназначен для распыления жидкости в трубе (30), так что жидкость в достаточной степени смешивается с воздухом, присутствующим в трубе (30).
9. Система аэрации жидкости по п.7, отличающаяся тем, что перемешивающие средства (40) для перемешивания жидкости содержат лопастную мешалку (41), установленную на входе (31) трубы (30) с возможностью вращения, при этом жидкость, поступающая в трубу (30), действует на лопасти мешалки (41), заставляя мешалку (41) вращаться, чтобы, таким образом, перемешивать жидкость.
10. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что труба (30) имеет Z-образную или спиральную форму.
11. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что жидкость протекает по трубе (30) в форме турбулентного потока.

Текст
В изобретении представлена система аэрации жидкости, содержащая подающие средства (10) для прерывистой подачи жидкости, расположенные в верхней позиции по направлению потока и предназначенные для приема жидкости из источника жидкости, хранилище (20) для хранения жидкости, расположенное ниже по направлению потока и предназначенное для количественного и прерывистого приема жидкости из подающих средств (10), и трубу (30), которая соединяет подающие средства (10) и хранилище (20) и выходное отверстие которой расположено ниже поверхности жидкости в хранилище (20), так что благодаря перепаду уровней жидкости между верхней и нижней позициями жидкость может прерывисто и количественно протекать из подающих средств (10) по трубе (30) в хранилище (20) для того, чтобы вдувать воздух, присутствующий в трубе (30), в жидкость в хранилище (20). Предшествующий уровень техники Как известно, в технике часто возникает потребность в аэрированной жидкости. Так, например, при биологической очистке сточных вод (промышленных или коммунальнобытовых) требуется их аэрация для того, чтобы обеспечить кислородом содержащиеся в них аэробные микроорганизмы. Микроорганизмы способны абсорбировать, адсорбировать и окислять органические загрязнения, содержащиеся в сточных водах, и разлагать их на простые неорганические материалы, такие как окислы углерода, воду, сульфат, нитрат и т.п., то есть превращать токсичные и вредные вещества в нетоксичные и безвредные материалы, очищая, таким образом, сточные воды. В аквакультуре, если содержание кислорода, растворенного в воде, составляет менее 4 мг/л, существование рыб едва ли будет возможным, поэтому для поддержания их жизнедеятельности требуется добавлять в воду необходимый кислород. Пониженное содержание кислорода, растворенного в воде,указывает на высокое загрязнение воды и делает необходимым добавление кислорода в воду. Кроме того, в пищевой, фармацевтической, химической промышленности и т.п. часто требуется добавлять газ в жидкости. В различных областях применения жидкость не ограничивается только водой, а газ не ограничивается только кислородом или воздухом. При этом согласно существующей технологии воздух обычно вдувают в жидкости при помощи воздуходувного устройства. В случае широко применяемой биологической очистки сточных вод использование воздуходувного устройства приводит к потреблению большого количества энергии, в частности электроэнергии, а также вызывает загрязнение окружающей среды. Кроме того, при использовании воздуходувного устройства для вдувания воздуха непосредственно в жидкость количество кислорода, растворенного в жидкости, является весьма ограниченным, а большая часть воздуха выделяется из жидкости. Сущность изобретения Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить систему аэрации жидкости,которая почти не потребляет энергию, не загрязняет окружающую среду и позволяет существенно снизить производственные расходы. Для решения вышеуказанной задачи настоящее изобретение предлагает систему аэрации жидкости,которая содержит подающие средства для прерывистой подачи жидкости, расположенные в верхнем положении по направлению потока и предназначенные для приема жидкости из источника жидкости, хранилище для хранения жидкости, расположенное в нижнем положении по направлению потока и предназначенное для количественного и прерывистого приема жидкости из подающих средств для прерывистой подачи жидкости, и трубу, которая соединяет подающие средства для прерывистой подачи жидкости и хранилище для хранения жидкости и выходное отверстие которой расположено ниже поверхности жидкости в хранилище для хранения жидкости, таким образом жидкость может прерывисто и количественно протекать по трубе из подающих средств для прерывистой подачи жидкости в хранилище для хранения жидкости за счет разности уровней жидкости в верхней позиции и нижней позиции для того, чтобы воздух, находящийся в трубе, поступал в жидкость в хранилище для хранения жидкости. В качестве подающих средств для прерывистой подачи жидкости могут быть использованы различные соответствующие средства, известные в данной области техники, в частности различные варианты переворачивающейся пластины, опрокидывающийся ковш, шаровой поплавок, демпфирующий возвратный клапан, сифон, обратный сифон и т.п., или вариант электромагнитного клапана с датчиком уровня жидкости или таймером, поскольку эти устройства могут обеспечить прерывистое и количественное протекание жидкости из подающих средств для подачи жидкости по трубе в хранилище для хранения жидкости, для того, чтобы вдувать воздух, содержащийся в трубе, в жидкость, поступающую в хранилище для хранения жидкости. Система аэрации жидкости согласно настоящему изобретению может автоматически вдувать воздух в жидкость, используя разность уровней жидкости (например, всегда существующий в природе перепад уровней воды) без применения средств вдувания воздуха, в частности воздуходувного устройства. Поэтому она не потребляет энергии, не загрязняет окружающую среду и позволяет максимально сократить расходы. Кроме того, когда жидкость протекает по трубе, эта жидкость в достаточной степени контактирует с воздухом, находящимся в трубе, при этом воздух может адекватно растворяться в жидкости. Таким образом, степень растворения воздуха в жидкости увеличивается, а эффективность вдувания воздуха в жидкость также повышается. Далее подробно описаны другие дополнительные характеристики и достоинства настоящего изобретения со ссылками на варианты реализации в сочетании с прилагаемыми чертежами. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - схематический разрез конструкции системы аэрации жидкости согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения; фиг. 2 - схематический разрез конструкции подающих средств для прерывистой подачи жидкости,используемых в системе аэрации жидкости согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения; фиг. 3 - схематический разрез конструкции подающих средств для прерывистой подачи жидкости,используемых в системе аэрации жидкости согласно следующему варианту реализации настоящего изобретения; фиг. 4 - схематический разрез конструкции перемешивающих средств перемешивания жидкости,используемых в системе аэрации жидкости согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения. Осуществление изобретения Как показано на фиг. 1, согласно одному типичному варианту осуществления настоящего изобретения система аэрации жидкости содержит подающие средства 10 для прерывистой подачи жидкости, расположенные в верхней позиции по направлению потока, для приема жидкости, поступающей из источника жидкости, хранилище 20 для хранения жидкости, расположенное в нижней позиции по направлению потока, для прерывистого и количественного приема жидкости из подающих средств 10, и трубу 30,соединяющую подающие средства 10 и хранилище 20, при этом выходное отверстие трубы расположено ниже поверхности жидкости в хранилище 20, таким образом жидкость может прерывисто и количественно протекать из подающих средств 10 по трубе 30 в хранилище 20 благодаря перепаду уровней жидкости между верхней и нижней позициями, чтобы таким образом обеспечить вдувание воздуха, присутствующего в трубе 30, в жидкость в хранилище 20. В такой системе аэрации жидкости используемая энергия представляет собой потенциальную энергию жидкости (перепад уровней жидкости), существующую между верхней и нижней позициями, поэтому отсутствует необходимость в использовании каких-либо дополнительных средств аэрации, в частности воздуходувного устройства, и система не будет потреблять энергию. При применении данной системы аэрации жидкости для биологической очистки сточных вод можно широко использовать обычно существующий в природе перепад уровней воды, в частности перепад уровней воды между сточными водами из системы трубопроводной канализации или дождевой водой и их нижней позицией в направлении потока или перепад уровней воды между различными участками рельефа. Когда данную систему аэрации жидкости применяют для подачи кислорода, потребляемого рыбами, в реки или пруды, т.е. для аквакультуры, можно широко использовать перепад уровней воды, образованный течением реки или дождевой водой. Таким образом, систему аэрации жидкости согласно настоящему изобретению можно широко и просто применять в различных областях. Основная функция подающих средств 10 заключается в том, чтобы прерывисто и количественно впрыскивать воздух, присутствующий в трубе 30, в жидкость в хранилище 20, расположенном в нижней позиции по направлению потока. Кроме того, функция подающих средств 10 состоит также в том, чтобы временно принимать и накапливать жидкость, например принимать жидкость из источника жидкости,указанного стрелкой А на фиг. 1. Когда жидкость аккмулируется до определенного количества, она протекает в хранилище 20 по трубе 30, как указано стрелкой В, так что воздух, присутствующий в трубе 30,эффективно вдувается в жидкость в хранилище 20. Кроме того, во время этого процесса, когда подающие средства 10 временно принимают и накапливают жидкость, труба 30 может быть открыта для сообщения с атмосферой или другими источниками газа, что позволяет заполнять трубу 30 газом, в частности воздухом. Когда жидкость протекает по трубе 30 в хранилище 20, в трубе 30 можно создать турбулентность, чтобы обеспечить достаточное растворение в жидкости воздуха, присутствующего в трубе 30. Каждый раз, когда жидкость протекает из подающих средств 10 в хранилище 20, объемное отношение количества втекающей жидкости к количеству воздуха, содержащегося в трубе 30, может иметь определенное значение для того, чтобы повысить эффективность растворения воздуха в жидкости. Предпочтительное объемное отношение количества втекающей жидкости к количеству воздуха в трубе 30 составляет от 1:1 до 1:6. Для того чтобы вдувать воздух, находящийся в трубе 30, в жидкость в хранилище 20, расположенном в нижней позиции по направлению потока, необходимо, чтобы в процессе работы выходное отверстие трубы 30 находилось ниже поверхности жидкости в хранилище 20, предпочтительно очень близко к днищу хранилища 20, чтобы обеспечить достаточное время для растворения вдуваемого воздуха в жидкости. Если хранилище 20 с самого начала содержит жидкость, выходное отверстие трубы 30 можно разместить непосредственно ниже поверхности жидкости. В противном случае выходное отверстие трубы 30 можно заранее установить в определенном положении в хранилище 20, предпочтительно близко к днищу, таким образом, чтобы после работы системы аэрации жидкости в течение некоторого периода времени выходное отверстие трубы 30 практически располагалось ниже поверхности жидкости в хранилище 20. Для реализации вышеуказанных функций в качестве подающих средств 10 могут быть использованы различные соответствующие средства, известные в данной области техники, в частности различные варианты переворачивающейся пластины, опрокидывающийся ковш, шаровой поплавок, демпфирующий возвратный клапан, сифон, обратный сифон и т.п., или вариант электромагнитного клапана с датчиком уровня жидкости или таймером, поскольку эти устройства могут обеспечить прерывистое и количественное протекание жидкости из подающих средств 10 подачи жидкости по трубе 30 в хранилище 20 для того, чтобы вдувать воздух, содержащийся в трубе 30, в жидкость, поступающую в хранилище 20. В качестве одного из вариантов реализации на фиг. 1 показаны подающие средства 10 для прерывистой подачи жидкости. Как показано на фиг. 1, подающие средства 10 выполнены в виде конструкции с переворачивающейся пластиной, которая содержит в основном питающий бак 10 а и переворачивающуюся пластину 13,которая установлена с возможностью поворота в питающем баке 10 а. Когда пластина 13 находится в своем первоначальном положении (фиг. 1), она разделяет питающий бак 10 а на первую часть 11, предназначенную для приема и накопления жидкости, и вторую часть 12, сообщающуюся с выходным отверстием трубы 30. Когда количество жидкости, накапливающейся в первой части 11, увеличивается до определенного уровня, пластина 13 начинает поворачиваться из своей первоначальной позиции на определенный угол в направлении, указанном стрелкой X, при этом жидкость, аккумулированная в первой части 11, перетекает во вторую часть 12 и далее по трубе 30 в хранилище 20, расположенное в нижней позиции по направлению потока. Поворот пластины 13 осуществляется предпочтительно автоматически за счет повышения уровня жидкости в первой части 11, однако его можно также производить при помощи приводного механизма, в частности электродвигателя. Последний будет потреблять некоторое количество энергии, однако его можно использовать в некоторых специфических областях применения, например для небольших аквариумов в домашних условиях или в отелях, при этом миниатюрный электрический двигатель будет обеспечивать прерывистое вращение переворачивающейся пластины 13. В качестве примера реализации автоматического поворота переворачивающейся пластины за счет использования повышения уровня жидкости в первой части 11, переворачивающаяся пластина 13 может быть шарнирно установлена на боковой стенке питающего бака 10 а на шарнирной оси 14, которая разделяет пластину 13 на нижнюю часть пластины 13, расположенную ниже оси 14, и верхнюю часть пластины 13, расположенную выше оси 14, при этом нижняя часть пластины 13 тяжелее, чем ее верхняя часть(например, нижняя часть может быть выполнена из материала, отличного от материала верхней части,или в нижней части может быть расположен груз), а верхняя часть длиннее, чем нижняя часть. Если уровень жидкости в первой части 11 недостаточно высок, вследствие того, что нижняя часть пластины 13 тяжелее и выдерживает большее гидравлическое давление, пластина 13 не поворачивается. Когда уровень жидкости повышается до определенной величины, гидравлическое давление на верхнюю часть пластины 13 преодолевает приложенное гидравлическое давление и вес нижней части пластины 13, при этом пластина 13 будет автоматически поворачиваться вокруг шарнирной оси в направлении, указанном стрелкой X. Таким образом, жидкость из первой части 11 будет протекать во вторую часть 12 и далее по трубе 30 в хранилище 20, расположенное в нижней позиции по направлению потока. Вес нижней части и вес верхней части пластины 13, а также расположение оси 14 определяют количество жидкости, протекающей из подающих средств 10 (т.е. из питающего бака 10 а) в хранилище 20,реализуя, таким образом, количественную подачу жидкости. Кроме того, отношение смешения количества жидкости, протекающей из подающих средств 10 в хранилище 20 к количеству воздуха, присутствующего в трубе 30, можно рассчитать таким образом, чтобы повысить эффективность растворения воздуха в жидкости. Когда уровень жидкости в первой части 11 недостаточно высок для того, чтобы исключить поворот переворачивающейся пластины 13, и жидкость может аккумулироваться в первой части 11, можно использовать стопорный механизм 15 для того, чтобы предотвратить поворот нижней части переворачивающейся пластины 13 ко второй части 12 питающего бака 10 а. Стопорный механизм 15 можно получить, просто прикрепив упор к боковой стенке подающих средств 10, однако настоящее изобретение не ограничивается простым упором, например его можно также реализовать при помощи установки пружинного механизма. Кроме того, после того, как жидкость протекает из подающих средств 10 по трубе 30 в хранилище 20 для того, чтобы обеспечить возврат переворачивающейся пластины 13 в ее первоначальное положение, можно использовать ограничительный механизм 16 переворачивающейся пластины 13, чтобы ограничить угол поворота верхней части переворачивающейся пластины 13 ко второй части 12 питающего бака 10 а. Такой механизм также можно получить, просто установив упор на боковой стенке подающих средств 10. На фиг. 2 представлены другие подающие средства 10, аналогичные средствам, показанным на фиг. 1. Как показано на фиг. 2, этот тип подающих средств 10 в основном содержит питающий бак 10 а и способную поворачиваться переворачивающуюся пластину 13, которая установлена горизонтально на днище питающего бака 10 а. Переворачивающаяся пластина 13 может быть шарнирно установлена на днище питающего бака 10 а на шарнирной оси 14, которая разделяет пластину 13 на левую часть пластины 13, расположенную слева от оси 14, и правую часть пластины 13, расположенную справа от оси 14,при этом площадь правой части меньше чем площадь левой части, тогда как вес правой части больше,чем вес левой части (это можно реализовать, используя различные материалы или груз). Стопор 15 расположен под правой частью пластины 13. Если количество жидкости в питающем баке 10 а является недостаточным, то пластина 13 не может поворачиваться вследствие того, что правая часть пластины 13 имеет больший вес и опирается на стопор 15. Когда количество жидкости в питающем баке 10 а увеличится до определенной величины, гидравлическое давление, действующее на левую часть пластины 13 с большей площадью, превысит гидравлическое давление, приложенное к правой части пластины 13 с меньшей площадью и меньшим весом, при этом пластина 13 будет поворачиваться вокруг оси 14 в направлении, указанном стрелкой X, и жидкость из питающего бака 10 а будет протекать непосредственно по трубе 30 в хранилище 20, расположенное в нижней позиции по направлению потока. После протекания жидкости из подающих средств 10 по трубе 30 в хранилище 20 для того, чтобы обеспечить возврат пластины 13 в ее первоначальное положение, можно использовать ограничительный упор 16, который ограничивает угол поворота пластины 13. На фиг. 3 показаны подающие средства 10 с опрокидывающимся ковшом, которые аналогичны средствам, показанным на фиг. 1 и 2. Как показано на фиг. 3, подающие средства 10 содержат в основном питающий бак 10 а и способный поворачиваться опрокидывающийся ковш 13, установленный в питающем баке 10 а. Когда ковш 13 находится в своем первоначальном положении (как показано на фиг. 3), он используется для приема и накопления жидкости, как показано стрелкой А. Когда количество жидкости, накапливающейся в ковше 13, увеличивается до определенной величины, ковш 13 поворачивается из своей первоначальной позиции на некоторый угол, что позволяет жидкости, накопившейся в ковше 13, протекать в питающий бак 10 а и далее по трубе 30 в хранилище 20, расположенное в нижней позиции по направлению потока. Точно так же, как в случае вышеописанных вариантов реализации с переворачивающейся пластиной, опрокидывающийся ковш в этом варианте реализации также может поворачиваться различными средствами и разными способами, но предпочтительно посредством автоматического поворота, который вызывается повышением уровня жидкости. Для этой цели ковш 13 может быть шарнирно установлен на боковой стенке питающего бака 10 а на шарнирной оси 14, которая разделяет ковш 13 на левую часть, расположенную слева от оси 14, и правую часть, расположенную справа от оси 14, при этом левая часть тяжелее, чем правая часть (например, благодаря грузу, расположенному на левой части и показанному на фиг. 3 в форме заштрихованного элемента с левой стороны опрокидывающегося ковша), а правая часть длиннее, чем левая часть. Ковш 13 снабжен стопорным механизмом, в частности стопором 15, который препятствует повороту вниз левой части ковша 13, и ограничительным механизмом, в частности упором 16, который ограничивает поворот вниз правой части ковша 13. Когда уровень жидкости в ковше 13 является недостаточным, ковш 13 не может поворачиваться вследствие того, что левая его часть имеет больший вес и опирается на стопор 15. Когда уровень жидкости увеличится до определенной величины, сила тяжести жидкости, приложенная к правой части ковша 13, превысит силу тяжести жидкости, приложенную к левой части ковша 13, и его собственную силу тяжести, что обеспечивает поворот ковша 13 вокруг оси 14 в направлении, указанном стрелкой X, при этом жидкость из ковша 13 будет вытекать в питающий бак 10 а и далее по трубе 30 в хранилище 20, расположенное в нижней позиции по направлению потока. Приведенные выше варианты осуществления описывают подающие средства 10 согласно настоящему изобретению. Однако настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления изобретения. Для специалиста в данной области техники очевидно, что многие другие соответствующие конструкции можно приспособить для осуществления подающих средств 10 согласно настоящему изобретению. Так, например, в качестве подающих средств 10 согласно настоящему изобретению можно использовать обычно применяемые в существующих системах устройства типа шарового поплавка,демпфирующего возвратного клапана, сифона, обратного сифона или электромагнитные клапаны с датчиком уровня жидкости или таймером и т.п., подробное описание которых опускается. Как показано на фиг. 1, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения система аэрации жидкости может содержать также перемешивающие средства 40 для перемешивания жидкости, расположенные на входе 31 трубы 30 и предназначенные для перемешивания жидкости,втекающей в трубу 30, для того, чтобы жидкость могла в достаточной степени смешиваться с воздухом,присутствующим в трубе 30. В качестве примера на фиг. 3 показаны перемешивающие средства 40, содержащие в основном лопастную мешалку 41, установленную на входе 31 трубы 30 с возможностью вращения. Жидкость, поступающая в трубу 30, воздействует на лопасти мешалки 41 и заставляет ее вращаться, так что жидкость перемешивается, и воздух, присутствующий в трубе 30, в достаточной степени растворяется в жидкости. Очевидно, что перемешивающие средства 40 согласно настоящему изобретению не ограничиваются приведенным выше примером. Для специалистов в данной области техники очевидно, что в качестве перемешивающих средств 40 могут быть использованы любые соответствующие перемешивающие средства, применяемые в существующих системах, в частности средства турбинного типа, лопастного типа и т.п. В соответствии с видом источников энергии перемешивающие средства могут приводиться в действие гидравлическим напором, силой ветра, солнечной энергией, электроэнергией и т.п. В предпочтительном варианте осуществления изобретения система аэрации жидкости может содержать также разбрызгиватель (не показан), который устанавливают на входе 31 трубы 30 для разделения жидкости на множество мелких струй или капель и распыления их в трубе 30, так что жидкость мо-4 017996 жет в достаточной степени смешиваться с воздухом, присутствующим в трубе 30. Распылитель может быть выполнен в форме распылительной головки или сетки. Распылитель можно использовать независимо или в комбинации с перемешивающими средствами 40. Согласно настоящему изобретению вход трубы 30 сообщается с атмосферой или соединяется непосредственно с другими источниками газа, так что труба 30 оказывается заполненной воздухом или газом. Возможна также установка на трубе 30 ответвления, через которое можно вдувать газ в трубу 30. Для того чтобы обеспечить достаточное предварительное растворение воздуха в жидкости, протекающей по трубе 30, трубе 30 предпочтительно придают Z-образную или спиральную форму. Таким образом, увеличивается время смешивания жидкости, протекающей по трубе 30, и воздуха, находящегося в трубе 30, и/или повышается количество воздуха в трубе 30. Для увеличения содержания воздуха, растворенного в жидкости, в потоке жидкости, протекающем по трубе 30, предпочтительно создают турбулентность, что можно реализовать при помощи соответствующей конструкции подающих средств 10 и/или трубы 30. Кроме того, как показано на фиг. 1, труба 30 может быть выполнена в форме нескольких отрезков труб, взаимно связанных друг с другом, при этом выходное отверстие верхнего отрезка трубы под углом вставлено во вход следующего отрезка трубы для того, чтобы в точках их соединения возникала турбулентность. Если систему аэрации жидкости согласно настоящему изобретению используют для биологической очистки сточных вод, как показано на фиг. 1, в хранилище 20, в частности в аэрационный резервуар,можно поместить биологическую вращающуюся чашу или биологический фильтрующий слой. Биологический фильтрующий слой 50 может содержать большое количество аэробных микроорганизмов. Этот слой располагают над выходным отверстием трубы 30 таким образом, чтобы вдуваемый воздух проходил через фильтрующий слой при всплытии, при этом можно эффективно реализовать функцию абсорбции,адсорбции и окислительного разложения. Применение системы аэрации жидкости согласно настоящему изобретению не требует средств вдувания воздуха, в частности воздуходувного устройства, поэтому она почти не потребляет энергии, позволяет существенно уменьшить производственные расходы и является весьма дружественной по отношению к окружающей среде. Кроме того, согласно настоящему изобретению в жидкость вдувают воздух,предварительно растворенный в жидкости в хранилище 20, поэтому по сравнению с прямым вдуванием воздуха в жидкость при помощи воздуходувного устройства согласно существующей технологии воздух можно более эффективно растворять в жидкости. Более того, благодаря соответствующей конструкции трубы 30 и других компонентов, в частности благодаря повышению степени турбулентности в трубе 30,введению перемешивающих средств 40 и т.п., эффективность растворения воздуха в жидкости можно увеличить. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система аэрации жидкости, содержащая подающие средства (10) для прерывистой подачи жидкости, расположенные в верхней позиции по направлению потока, обеспечивающие возможность временного приема и накопления жидкости, поступающей из источника жидкости, и обеспечивающие возможность протекания жидкости в хранилище (20) по трубе (30) при аккумулировании е до определенного количества, причм указанное хранилище (20) для хранения жидкости расположено в нижней позиции по направлению потока и предназначено для прерывистого и количественного приема жидкости,поступающей из подающих средств (10) для подачи жидкости, а выходное отверстие указанной трубы(30), соединяющей подающие средства (10) для прерывистой подачи жидкости и хранилище (20) для хранения жидкости, расположено ниже поверхности жидкости в хранилище (20) для хранения жидкости,так что жидкость может прерывисто и количественно протекать из подающих средств (10) для прерывистой подачи жидкости по трубе (30) в хранилище (20) для хранения жидкости благодаря перепаду уровней жидкости между указанными верхней и нижней позициями, для вдувания воздуха, присутствующего в трубе (30), в жидкость, находящуюся в хранилище (20) для хранения жидкости. 2. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что в каждый момент времени объемное отношение количества жидкости, протекающей из подающих средств (10) для прерывистой подачи жидкости в хранилище (20) для хранения жидкости к количеству воздуха, присутствующего в трубе (30),составляет от 1:1 до 1:6. 3. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что подающие средства (10) для прерывистой подачи жидкости содержат питающий бак (10 а) и переворачивающуюся пластину (13), установленную в питающем баке (10 а) с возможностью поворота, причем, когда переворачивающаяся пластина (13) находится в своем первоначальном положении, она разделяет питающий бак (10 а) на первую часть (11),предназначенную для приема и накопления жидкости, и вторую часть (12), сообщающуюся с входом трубы (30), а когда количество жидкости, накопленной в первой части (11), увеличивается до определенной величины, переворачивающаяся пластина (13) поворачивается из своей первоначальной позиции на определенный угол, так что жидкость, накопленная в первой части (11), протекает во вторую часть (12) и далее по трубе (30) в хранилище (20) для хранения жидкости, расположенное в нижней позиции по направлению потока. 4. Система аэрации жидкости по п.3, отличающаяся тем, что переворачивающаяся пластина (13) шарнирно установлена на боковой стенке питающего бака (10 а) на шарнирной оси (14), которая разделяет переворачивающуюся пластину (13) на нижнюю часть, расположенную ниже шарнирной оси 14, и верхнюю часть, расположенную выше шарнирной оси (14), причем нижняя часть тяжелее, чем верхняя часть, а верхняя часть длиннее, чем нижняя часть, при этом переворачивающаяся пластина (13) снабжена стопорным механизмом (15) для того, чтобы предотвратить поворот нижней части переворачивающейся пластины (13) ко второй части (12) питающего бака 10 а, и ограничительным механизмом (16) для ограничения угла поворота верхней части переворачивающейся пластины (13) ко второй части (12) питающего бака (10 а). 5. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что подающие средства (10) для прерывистой подачи жидкости содержат питающий бак (10 а) и установленный в нем поворачивающийся опрокидывающийся ковш (13), причем, когда опрокидывающийся ковш (13) находится в своем первоначальном положении, он принимает и накапливает жидкость, а когда количество жидкости, накопленной в опрокидывающемся ковше (13), увеличивается до определенной величины, он поворачивается из своей первоначальной позиции на определенный угол, так что жидкость, накопленная в нем, вытекает в питающий бак (10 а) и далее протекает по трубе (30) в хранилище (20) для хранения жидкости, расположенное в нижней позиции по направлению потока. 6. Система аэрации жидкости по п.5, отличающаяся тем, что опрокидывающийся ковш (13) шарнирно установлен на боковой стенке питающего бака (10 а) на шарнирной оси (14), которая разделяет опрокидывающийся ковш (13) на левую часть, расположенную слева от шарнирной оси (14), и правую часть, расположенную справа от шарнирной оси (14), причем левая часть тяжелее, чем правая часть, а правая часть длиннее, чем левая часть, при этом опрокидывающийся ковш (13) снабжен стопорным механизмом (15), который предотвращает поворот вниз правой части опрокидывающегося ковша (13), и ограничительным механизмом (16), который ограничивает угол поворота вниз правой части опрокидывающегося ковша (13). 7. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что она содержит также перемешивающие средства (40) для перемешивания жидкости, расположенные на входе (31) трубы (30) и предназначенные для перемешивания жидкости, втекающей в трубу (30), так что жидкость может в достаточной степени смешиваться с воздухом, присутствующим в трубе (30). 8. Система аэрации жидкости по п.1 или 7, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит распылитель, который расположен на входе (31) трубы (30) и предназначен для распыления жидкости в трубе (30), так что жидкость в достаточной степени смешивается с воздухом, присутствующим в трубе(30). 9. Система аэрации жидкости по п.7, отличающаяся тем, что перемешивающие средства (40) для перемешивания жидкости содержат лопастную мешалку (41), установленную на входе (31) трубы (30) с возможностью вращения, при этом жидкость, поступающая в трубу (30), действует на лопасти мешалки(41), заставляя мешалку (41) вращаться, чтобы, таким образом, перемешивать жидкость. 10. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что труба (30) имеет Z-образную или спиральную форму. 11. Система аэрации жидкости по п.1, отличающаяся тем, что жидкость протекает по трубе (30) в форме турбулентного потока.
МПК / Метки
МПК: E03D 1/16, B01F 3/04, C02F 3/02
Метки: система, жидкости, аэрации
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-17996-sistema-aeracii-zhidkosti.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Система аэрации жидкости</a>
Предыдущий патент: Антиген, связанный с вариантами рака легкого и лимфомами
Следующий патент: 5-замещенные 2-(алкоксиметил)фураны
Случайный патент: Способ подавления толерантности к опиоидному анальгетику