166942. lajstromszámú szabadalom • Berendezés levegőnek, gázoknak folyadékokba való bevitelére és elnyeletésére

5 166942 6 A 2 szivattyú ätal szállított folyadéknak a 11 térben keletkező centrifugáló hatása a 12 légmagot idézi elő, melynek belsejében vákuum uralkodik. A vákuumhatásra a 6 légcsövön keresztül jut a levegő a 11 keverőtérbe, ahonnan a 7 szájnyíláson át nagy sebességgel távozik a folyadék és levegő. A 6 levegőcsövet célszerűen a 9 védősapka veszi körül oly térközzel, hogy a 9a körgyűrűben uralkodó légsebesség kicsi legyen és ne szállítson magával nem kívánatos, szilárd elemeket. A 9 védősapka védelmet nyújt az esőnek, vagy más lehulló szilárd anyagnak a levegőcsőbe való jutása ellen is, továbbá a légbeáramlás közel 180°-os terelése is növeli azon bejutásának megakadályozását. A 4. és 5. ábrák olyan megoldást szemléltetnek, amikor az 1 ábra szerinti folyamatot nem egy, hanem több örvénytesttel, célszerűen az örvénytestek csokorbani elrendezésével valósítjuk meg. Az 5 örvénytestek csillagszerűen körbeni ún. csokros alkalmazása esetén folyadék, illetve levegőelosztó berendezés alkalmazása szükséges. Az elosztók célja, hogy a 2 szivattyú által szállított folyadékmennyiséget homogén módon ossza szét a többirányban csatlakoztatással beépített 5 örvénytestekhez. A homogénelosztású folyadéknak és levegőnek az örvénytestekhez elosztását példaképpen az 5 ábra szerint lehet biztosítani, ahol a 4 nyomócső folytatásaként - mely a 2 szivattyú folyadék szállításának megfelelően van méretezve — az elosztószekrény 4b elosztóterében annyi 4a nyomócsatlakozást létesítünk, ahány 5 örvénytestet akarunk alkalmazni. A 4a nyomócsonkok, illetve elágazások átmérőjét úgy kell méretezni, hogy a 4 nyomócsőben és a 4a csatlakozócsövekben az áramlás sebessége azonos legyen. Hasonló méretezést alkalmazunk a 6 légbeszívócső 6b elosztódobozából kilépő 6a levegőelosztó csöveknél is. A 6. ábra, a találmány szerinti levegőztető berendezés példakénti kiviteli módját mutatja aerob szennyvíztisztítás esetére, eleveniszapos medencéknél. A 7. ábra pedig tavak és folyók levegőztetésére alkalmas úszólevegőztető példaképpeni kivitelét mutatja be. 6. ábra szerinti 20 levegőztető medencébe a 13 csövön a 19 szívóház közbeiktatásával vezetjük be a 2 merülő szivattyúhoz a szennyvizet. A 19 ház úgy van kiképezve, hogy a szenny vízfeladás mennyisége és a szivattyú folyadékszállító kapacitása közötti mennyiség az eleveniszapos medence fenéksebességének biztosítását szolgálja. A levegőztető a szennyvíztisztításhoz szükséges működési feltételeket az előbbi ábrák szerint kivitelezve és ismertetett módon biztosítja. A 20 medencében biológiailag lebontandó szennyvíz a 14 csővezetéken folyik a 15 biológiai derítő 16 flokkulátorába. A jól flokkulált eleveniszap recirkulációját a 15 derítő aljából a 17 csővezetéken át a 2 szivattyú recirkuláltatja, 19 szívóházba közvetlenül bekötve, 18 tolózár beállításával. A találmány szerinti berendezés felszíni vizek, tavak a 7. ábra szerint tólevegőztetésnél az 1 vízfelületre a 22 úszótestet ültetjük, melynek belül körgyűrű alakú üres 21 úszóház terébe helyezzük 5 el az ismertetett szerkezeteket, nevezetesen a 6 levegőbeszívó csövet, vagy csöveket és a levegőztető 5 örvénytesteket és a 24 tófenék közelébe leengedjük a 2 szivattyút. A levegőztető szerkezetet és a 2 szivattyút a 23 láncokkal függesztjük 10 fel, a 22 úszótestre, amit pedig a 25 bolyával rögzítünk. Az 5 örvénytestek mindegyike különkülön kifejti légelnyelő működését és folyadékrecirkuláltató hatását a maga körzetében és azok külön és együttesen is körülvehetők áramlásterelő 15 8 csővel. A 8 és 9 ábrák az 5 örvénytestek változatos elrendezésére mutatnak kiviteli példákat. Az örvénytestek számával, megnövelt térbeli elosztásával és elrendezésével, 8 áramlásterelő révén, azok 20 folyadékcírkuláltató terének összefoglalt és megnövelt kiterjedésű körülhatárolásával a berendezés működési területe levegő elnyeletési és folyadékre^ cirkuláltató teljesítménye szabályozható és levegőztetésére is használható. 25 A találmány szerinti berendezés előnyeit a mérések és kísérletek igazolták, melyek közül, mint a legjelentősebbeket megemlítjük: 30 A berendezéssel bevitt levegő oxigénelnyelési hatásfoka az eddig használatosaknál jobb. A berendezésben sikerült a gázelnyeletésnél fellépő molekuláris diffúzió hatásfokát jelentősen megnövelni. A gázdiffúzió, mely egyenesen arányos a 35 gázbuborékok felületével, az azonos térfogatú elnyelő folyadéknál a találmány szerint finomra aprított gázbuborékok nagyobb mennyisége és állandó mozgása folytán az optimumot közelíti meg. 40 A találmány szerinti berendezés azonos oxigénbeviteléhez, valamint a re cirkulációval együttesen is legalább 20-25%-kal kevesebb energiát használ fel, mint a hasonló berendezések. Ez az energiameg-45 takarítás a berendezés különböző kedvező hatásfokú elemének összeadódásából tevődik össze, így elsősorban pl., hogy az egyetlen mozgó alkatrészű megfelelően választott szivattyú mechanikai hatásfoka megközelíti a 70%-ot. A többi berendezés-50 elemben is csak a súrlódási veszteség lép fel, amit méretezéssel a minimumra lehet csökkenteni. A folyadéktérbe süllyesztett 2 szivattyú az oxigénbevitel hatásfokát tovább növeli, amikor a 55 rotorjával a beszívott légbuborékokat tovább aprítja. Vagy pl. a tólevegőztetésnél a szivattyút bármilyen mélységbe helyezhetjük, amikor veszteség csak a nyomócsőben van, mely a csőhosszal arányos súrlódási veszteség. A berendezésnél a 60 légbeszívással működő 5 örvénytest, mint légemelő működik és felhasználása során a fellépő és fontos recirkulációs hatásokhoz a különböző fizikai és mechanikai törvényszerűségeket optimálisan hasznosítja, így pl., hogy a nehezebb fajsúlyú közeg a 65 gravitáció hatására lefelé mozog. 3