SK281204B6 - Zariadenie na zavádzanie plynu do kvapaliny v jemných bublinách - Google Patents

Abstract

Zariadenie (1) na zavádzanie plynu v jemných bublinách do kvapalín, predovšetkým na zavádzanie vzduchu do odpadovej vody, obsahuje rozdeľovače (2) plynu, ktoré pozostávajú z pozdĺžnej komory (20), zakrytej poréznou fóliou (19), usporiadanou pod hladinou kvapaliny, do ktorej sa napájacími rúrkami (5) privádza plyn, ktorý v jemných bublinách vystupuje cez fóliu do kvapaliny. Rozdeľovače (2) plynu majú základnú stenu (18) z tuhého stabilného materiálu, výhodne z kovu, ktorá tvorí jednu stranu komory (20), zakrytej fóliou (19). Ďalej je výhodné, keď sú rozdeľovače (2) plynu z hľadiska ich pozdĺžneho rozmeru aspoň na jednej strane upevnené na nosníkoch (7, 7a) usporiadaných na dne nádrže alebo zásobníka, kde sa nachádza kvapalina.ŕ

Description

Vynález sa týka zariadenia na zavádzanie plynu v jemných bublinách do kvapalín, predovšetkým na zavádzanie vzduchu do odpadovej vody, obsahujúceho rozdeľovače plynu, ktoré pozostávajú z pozdĺžnej komory, zakrytej poréznou fóliou, usporiadanej pod hladinou kvapaliny, do ktorej sa napájacími rúrkami privádza plyn, ktorý v jemných bublinách vystupuje cez fóliu do kvapaliny, pričom rozdeľovače sú pripojené na napájacie rúrky usporiadané vždy pre skupinu rozdeľovačov.

Doterajší stav techniky

Zariadenia na zavádzanie plynov do kvapalín slúžia na uvádzanie kvapalín do styku s určitými plynmi, aby boli v kvapalinách umožnené alebo uľahčené biologické a/alebo chemické procesy za účasti zavádzaných plynov. Tak môže zavádzanie plynov, ako je napr. kyslík alebo vzduch, slúžiť na privádzanie týchto plynov mikroorganizmom nachádzajúcim sa v preplyňovanej kvapaline. Zavádzanie plynov do kvapaliny môže účinkovať aj tak, že látky nachádzajúce sa v kvapaline, prechádzajú do plynnej fázy a sú odvádzané, čo sa deje napríklad pri vyfukovaní oxidu uhličitého alebo amoniaku. Pri zavádzaní plynov do kvapalín nastávajú rôzne účinky, ktoré môžu byť vždy v danom prípade použitia hodnotené ako výhodné alebo ako nevýhodné. Napríklad pohyb kvapaliny, ktorý nastáva pri zavádzaní plynov do kvapaliny, spôsobený pohybom plynových bublín v kvapaline, je pokladaný v niektorých prípadoch za výhodný, pretože takýto pohyb kvapaliny pôsobí proti vzniku usadenín v zásobníku alebo nádrži, kde sa do kvapaliny uvádzajú plyny. Často je tiež snaha, aby kvapalina pohltila čo možno najväčšie percento plynu zavedeného do kvapaliny. To jc uľahčené pokiaľ možno najmenšou veľkosťou plynových bubliniek zavádzaných do tejto kvapaliny. Zavádzanie plynov do kvapalín v jemných bublinách je možné dosiahnuť tak, že sa zavádzané plyny zavádzajú do kvapaliny cez poréznu fóliu, ktorá je usporiadaná pod hladinou kvapaliny, do ktorej sa majú plyny zavádzať. Predovšetkým pre biologické čistiace zariadenia sa ráta so zavádzaním vzdušného kyslíka do kalu aktivovaného organizmami, ktorý sa nachádza v spracovávacej nádrži. Sú známe zariadenia, kde sú rozdeľovače plynu vytvorené veľkoplošné, a tým sú dané zvýšené náklady na opatrenie na podopretie poréznej fólie proti vnútornému tlaku v komorách rozdeľovača plynu, potrebnému na zavádzanie plynu do kvapaliny a pri väčších odstupoch existujúcich medzi jednotlivými veľkoplošné vytvorenými rozdeľovačmi plynu nastáva tiež nerovnomerné rozdeľovanie plynu zavádzaného do kvapaliny a nerovnomerným rozdeľovaním zavádzaného plynu je zapríčinené tiež prúdenie v kvapaline. V dôsledku takéhoto prúdenia môže dôjsť k skráteniu času pobytu plynových bublín v kvapaline, čomu zodpovedá to, že kvapalina pohltí menšie percento zavádzaného plynu. Zmienené väčšie odstupy medzi jednotlivými rozdeľovačmi plynu sú dané väčšinou požiadavkou hospodárnosti, a to vystačiť s pokiaľ možno najmenšou celkovou plochou rozdeľovačov plynu.

V jednom známom zariadení uvedeného druhu sú rozdeľovače plynu vytvorené vo forme plochej vzduchovej hadice, pozostávajúcej z elastického materiálu, hlavne z gumy, ktorá je na hornej strane vybavená množstvom výstupných vzduchových otvorov a ktorá je na jednom svojom konci pripojená na rúrku prívodu vzduchu a je vyložená smerom od tohto miesta pripojenia, pričom v hadici sú zasunuté aj tyčovité nosné členy, rovnako vyložené sme rom od tohto miesta pripojenia na rúrku prívodu vzduchu. Takáto stavba je konštrukčne náročná a vzhľadom na vytvorenie rozdeľovačov plynu a ich vyloženej konštrukcii je obmedzená na pomerne malé dĺžky rozdeľovačov plynu, takže tiež tu sa z dôvodov hospodárnosti a preto, aby sa nádrž nestala kvôli veľkému počtu prívodných rúrok vzduchu ťažko prístupnou, musí usilovať o to, aby sa vystačilo s malou celkovou plochou rozdeľovačov plynu a aby sa počítalo s väčšími odstupmi medzi rúrkami prívodu vzduchu, čo však má za následok, ako bolo uvedené, nerovnomerné rozdeľovanie plynu zavádzaného do kvapaliny a s tým spojené nevýhody.

Cieľom predloženého vynálezu je poskytnúť zariadenie úvodom zmieneného druhu, pri ktorom sú odstránené uvedené nevýhody známych zariadení tohto druhu a ktoré pri jednoduchej stavbe, ktorú je možné realizovať pomerne nákladovo výhodne, dovolí pohltenie vysokého percenta vzduchu zavádzaného do kvapaliny, pričom zariadenie má byť jednoducho montovateľné a má tiež umožňovať dobrú prístupnosť rozdeľovačov plynu na vykonanie údržbových prác. Zariadenie má byť vhodné hlavne na použitie v biologických čistiacich zariadeniach na zavádzanie kyslíka do organizmami aktivovaného kalu.

Podstata vynálezu

Zariadenie podľa vynálezu sa vyznačuje tým, že rozdeľovače plynu majú základnú stenu z tuhého stabilného materiálu, výhodne z kovu, ktorá tvorí jednu stranu komory, zakrytej poréznou fóliou. Týmto vytvorením je dobre splnené uvedené zadanie. Poskytuje jednoduchým spôsobom dobré prichytenie, prípadne podopretie rozdeľovačov plynu, a tým umožňuje usporiadať rozdeľovače plynu s pomerne veľkou stavebnou dĺžkou, ktorá dovoľuje dosiahnuť rovnomerné rozdelenie zavádzaného plynu do kvapaliny. Toto vytvorenie je výhodné aj na výrobu rozdeľovačov plynu, usporiadaných v zariadení podľa vynálezu, a taktiež z hľadiska ich montáže do zásobníka alebo nádrže obsahujúcej preplyňovanú kvapalinu. Odstup rozdeľovačov plynu môže byť zvolený vždy podľa požiadaviek na preplynenie kvapaliny a vynález poskytuje tiež dobrú účinnosť s ohľadom na zachytenie plynu zavádzaného do kvapaliny v kvapaline. Usporiadaním rozdeľovačov plynu je možné vytvoriť stav dvojdimenzionálneho prúdenia v oblasti stúpajúcich bublín plynu a preplyňovanej kvapaliny, ktorý je prístupný výpočtu, takže je možné dimenzovanie prcplyňovacieho zariadenia s väčšou presnosťou, ako bolo doteraz vykonávané.

V súvislosti s uvedeným vytvorením zariadenia podľa vynálezu je obzvlášť výhodné, keď sú rozdeľovače plynu, videné v smere ich pozdĺžneho pretiahnutia, aspoň na jednej strane pripevnené na nosníkoch, usporiadaných na dne nádrže alebo zásobníka, v ktorom sa má kvapalina preplyňovať. Tak je možné dosiahnuť jednoduchým spôsobom veľmi stabilné vstavanie zariadenia do nádrže alebo zásobníka, kde sa nachádza preplyňovaná kvapalina, i pri veľkých stavebných dĺžkach rozdeľovačov plynu. Pritom je ďalej výhodné, keď sú nosníky vytvorené ako tyče, ktoré sú usporiadané priečne na pozdĺžne pretiahnutie rozdeľovačov plynu a sú spojené vždy s viacerými rozdeľovačmi plynu. Účelne majú rozdeľovače plynu dĺžku 1 m až 8 m. Obzvlášť výhodné potom je, keď je vzájomný odstup susedných rozdeľovačov plynu v jednej skupine, merané od stredu k stredu, zvolený tak, že zodpovedá vzťahu 1/a > 2,5, pričom 1 je dĺžka rozdeľovačov plynu a a je ich vzájomný odstup.

Stavebne jednoduché vyhotovenie s ohľadom na usporiadanie rozdeľovačov plynu s ich nosičmi na dne nádrže alebo zásobníka predstavuje usporiadanie, kde sú nosníky upevnené na dne nádrže alebo zásobníka. Pritom je ďalej výhodné z hľadiska montáže zariadenia, keď je napájacia rúrka nosníkom na rozdeľovače plynu tejto rúrke priradená. Variant, výhodný s ohľadom na vykonávanie údržbových prác, sa vyznačuje tým, že rozdeľovače plynu tvoria spolu s nosníkmi, ktoré sú vytvorené ako tyče, vyzdvihnuteľnú jednotku, vloženú do nádrže alebo zásobníka. Pritom je stavebne výhodné, keď sú nosníky vytvorené ako tyče spojené do rámu. Vytvorenie rozdeľovačov plynu spoločne s ich nosníkmi ako vyzdvihnuteľnej jednotky umožňuje pred vykonávaním rôznych čistiacich a údržbových prác na nádrži alebo zásobníku túto jednotku jednoduchým spôsobom vybrať, takže tieto práce nie sú obmedzované vstavbami v nádrži alebo zásobníku a je tiež možné vykonávať servisné práce na rozdeľovačoch plynu, ako napríklad výmenu membrán, na ľahko prístupných pracoviskách v suchu. Úlohou stavebných prvkov označovaných ako „tyče“ je niesť množstvo rozdeľovačov plynu a mechanicky ich navzájom spojiť. Ak vyhovuje tejto úlohe, má vytvorenie týchto tyčí malý význam. Tyče môžu mať najrôznejšie tvary prierezu, pričom do úvahy prichádzajú tak plné tyče, prípadne plné profily, ako aj rúrky alebo iné duté profily, uhlové profily, U-profily alebo podobne. Podľa potreby môžu byť uvedené jednotky vybavené zaťažovacími telesami, aby boli držané na dne proti vztlaku.

Na montáž zariadenia, najmä rozdeľovačov plynu a na umožnenie výmeny perforovaných fólií týchto rozdeľovačov plynu je pritom ďalej výhodné, keď sú nosníky spojené so základnou stenou rozdeľovačov plynu. Ďalej je výhodné, keď prepojenie rúrok, vychádzajúce z napájacej rúrky, ústi v základnej stene rozdeľovačov plynu.

Na zaistenie nerušenej prevádzky zariadenia i pri vzniku poruchy alebo poškodení jednotlivého rozdeľovača plynu je výhodné, keď sú napájacie rúrky pripojené na zberné vedenie plynu jednotlivo cez prívodné vedenia, v ktorých sú vložené uzatváracie zariadenia. Pritom je stavebne výhodné vyhotovenie, ktoré sa vyznačuje tým, že napájacie rúrky sú usporiadané pod hladinou kvapaliny a uzatváracie zariadenie a zberné vedenia plynu sú usporiadané nad hladinou kvapaliny.

Spravidla je výhodné, keď sú rozdeľovače plynu usporiadané čo najhlbšie, takže sa predĺži čas pobytu bubliniek plynu v kvapaline. Preto je výhodné vyhotovenie, vyznačujúce sa tým, že rozdeľovače plynu sú usporiadané hlbšie ako napájacie rúrky.

Stavebne obzvlášť výhodné je, keď sú napájacie rúrky spojené s rozdeľovačmi plynu pomocou rúrkových alebo hadicových prepojení a pripojovacích prvkov, ktoré ústia cez poréznu fóliu do rozdeľovačov plynu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený pomocou príkladov vyhotovenia schematicky znázornených na výkresoch, na ktorých predstavuje obr. 1 až 6 rôzne vyhotovenia zariadenia podľa vynálezu, čiastočne vo výreze, v pôdoryse, obr. 7 priebeh prúdenia v kvapaline v známom zariadení uvedeného druhu v schematickom znázornení, obr. 8 na porovnanie s tým priebeh prúdenia v kvapaline v zariadení vytvorenom podľa vynálezu rovnako v schematickom znázornení, obr. 9 vytvorenie súčasti slúžiacej na prívod plynu k rozdeľovačom plynu, usporiadanej vo výhodnom vyhotovení zariadenia podľa vynálezu, obr. 10-13 niektoré vytvorenia oblasti napájacej rúrky a jej pripojenie na rozdeľovače plynu, ktoré sú usporiadané v rôznych vyhotoveniach zariadenia podľa vynálezu v reze, obr. 14 niektoré vyhotovenia nosníkov rozdeľovačov plynu, obr. 15 v pôdoiyse vyhotovenie zariadenia podľa vynálezu, kde rozdeľovače plynu a nosníky tvoria vyzdvihnuteľnú jednotku, obr. 16 ďalšie vyhotovenie zariadenia v pohľade z boku, obr. 17 toto vyhotovenie v pôdoryse a obr. 18 vyhotovenie s rozdeľovačmi plynu ležiacimi na dne nádrže, v náryse.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vo vyhotovení zariadenia 1, znázornenom na obr. 1, ktoré slúži na zavádzanie plynu do kvapalín, sú upravené rozdeľovače 2 plynu, ktoré sú usporiadané pod hladinou kvapaliny 4, nachádzajúcej sa v nádrži alebo zásobníku 3. Tieto rozdeľovače 2 plynu sú pripojené v skupinách na napájacie rúrky 5 a sú usporiadané navzájom približne paralelne. Napájacie rúrky 5 prebiehajú približne naprieč na rozdeľovače 2 plynu. Na obr. 1 je pritom v záujme zreteľného znázornenia znázornená len časť nádrže 3 so skupinou rozdeľovačov 2 plynu, pripojenou na jednu napájaciu rúrku 6. Pozdĺžne pretiahnuté rozdeľovače 2 plynu, ktorých stavba bude ďalej ešte bližšie opísaná, pozostávajú z poréznou fóliou pokrytej komory, do ktorej sa zavádza pomocou napájacej rúrky 5 plyn, ktorý sa má zavádzať do kvapaliny 4. Do napájacích rúrok 5 sa plyn privádza pomocou prívodné·, ho vedenia 6 od zberného vedenia 16. Z rozdeľovačov 2.· plynu vystupuje plyn cez uvedenú poréznu fóliu v jemných bublinách do kvapaliny 4.

Rozdeľovače 2 plynu, patriace jednej skupine, sú vo vyhotovení podľa obr. 1 usporiadané tak, že odstávajú na jednu stranu od napájacej rúrky 1, Rozdeľovače 2 plynu sú upevnené na nosníkoch 7, ktoré sú usporiadané na dne zásobníka alebo nádrže 3, v ktorej sa preplyňuje kvapalina 4.

Takéto nosníky 7 môžu byť priradené vždy jedinému rozdeľovaču plynu a môžu byť vybavené napríklad čapmi alebo podobne, fixovanými na dne príslušného zásobníka alebo nádrže 3. Je však tiež možné usporiadať nosníky 7a, ktoré, ako je na obr. 1 čiarkované znázornené, sú spojené vždy s viacerými rozdeľovačmi 2 plynu a sú fixované na dne príslušného zásobníka alebo nádrže 3. Takéto nosníky 7a môžu byť vytvorené napríklad vo forme profilových tyčí (napr. uhlových profilov).

V praxi môžu byť rozdeľovače 2 plynu vytvorené napr. so šírkou asi 10 až 20 cm a s dĺžkou výhodne aspoň 1 m, typicky 3 až 4 m, a (hlavne s ohľadom na predpokladaný transport) s maximálnou dĺžkou asi 8 m, pričom pokiaľ ide o širku, prichádza do úvahy maximálna hodnota asi 40 až 50 cm.

Ako príklad vyhotovenia, znázorneného na obr. 1, je možné uviesť dĺžku rozdeľovača 2 plynu asi 3 m a vzájomný odstup týchto rozdeľovačov plynu asi 75 cm.

Ak je nádrž, v ktorej majú byť kvapaliny preplyňované, veľká, je často výhodné usporiadať rozdeľovače 2 plynu vzhľadom na pozdĺžny smer napájacej rúrky 5 striedavo na obidve strany od napájacej rúrky 5, ako je znázornené na obr. 2. Namiesto toho je tiež možné usporiadať, ako je to v prípade vyhotovenia znázorneného na obr. 3, v zásobníku alebo nádrži 3, obsahujúcej preplyňovanú kvapalinu, viacero skupín rozdeľovačov 2 plynu vedľa seba. Tiež je možné v rámci jedného zariadenia použiť obidva druhy usporiadania rozdeľovača 2 plynu vzhľadom na napájacie rúrky 5, priradeným jednotlivým skupinám rozdeľovačov plynu, tzn. ako skupiny rozdeľovačov 2 plynu, ktoré sú usporiadané odstávajúce od priradenej napájacej rúrky 5 na jednej strane, tak tiež skupiny rozdeľovačov 2 plynu, ktoré sú usporiadané odstávajúce od napájacej rúrky 5 striedavo na obidve strany, ako je to v príklade vyhotovenia zariadenia na zavádzanie plynov do kvapalín, znázornenom na obr. 4.

Ako je zrejmé z obr. 10 až 13, sú rozdeľovače 2 plynu konštruované so základnou stenou 18 z tuhého stabilného materiálu, výhodne z kovového plechu, ktorá tvorí jednu stranu komory 20, zakrytej poréznou fóliou 19. Fólia 19 je pritom, ako je znázornené na tomto príklade vyhotovenia, pridržiavaná na základnej stene zvieracím zariadením 21, objímajúcim okraj základnej steny 18.

S ohľadom na priestorové usporiadanie napájacej rúrky 5, usporiadanej pri jednotlivých skupinách rozdeľovačov 2 plynu, existuje veľká voľnosť, takže je možné bez problémov vyhovieť zvláštnym požiadavkám rôznych prípadov inštalácií, l ak napríklad pri zásobníkoch alebo nádržiach s pravouhlým pôdorysom môže napájacia rúrka 5 viesť paralelne s pozdĺžnymi stranami pôdorysu nádrže, ako je znázornené na obr. 1 až 3 alebo paralelne s úzkymi stranami, ako je zrejmé z obr. 4. Zariadenie podľa vynálezu môže byť usporiadané tiež pri zásobníkoch alebo nádržiach kruhového, oválneho, eliptického alebo podobného tvaru pôdoiysu, v bežnej reči často označovaného slovom „guľatý“. Rovnako môže byť toto zariadenie použité pri inom ako pravouhlo alebo štvorcovo vytvorenom viacuhlovom pôdoryse alebo pri prstencovom pôdoryse zásobníka alebo nádrže. V prípade potreby môžu byť rozdeľovače plynu, patriace k jednej skupine, vyhotovené s rozdielnou dĺžkou, aby zodpovedali pomerom daným tvarom zásobníka alebo nádrže.

Pri vyhotovení zariadení podľa vynálezu znázorneného na obr. 1 až 4 sú rozdeľovače 2 plynu v oblasti, znázornenej na jednotlivých výkresoch, usporiadané s rovnakými vzájomnými odstupmi, takže v tejto oblasti dochádza k rovnomerne rozdelenému zavádzaniu plynu do príslušného zariadenia 1, prípadne do kvapaliny, nachádzajúcej sa v jeho zásobníku alebo nádrži 3. Na druhej strane je tiež možné odstupy medzi rozdeľovačmi 2 plynu v jednotlivých zónach zásobníka alebo nádrži 3 zariadenia 1 voliť rôzne, ako je to v prípade vyhotovenia znázorneného na obr. 5, keď sa v rôznych oblastiach zásobníka alebo nádrže 3 takéhoto zariadenia 1 majú do kvapaliny, nachádzajúcej sa v zásobníku alebo nádrži 3, zavádzať rôzne množstvá plynu, vzťahujúce na jednotku plochy zásobníka alebo nádrže 3. Vo vyhotovení znázornenom na obr. 5 je napríklad vzájomný odstup rozdeľovačov 2 plynu v oblasti 9 nádrže 3 približne 2,5-krát väčší ako vzájomný odstup rozdeľovačov 2 plynu v oblasti 8 nádrže a v súlade s tým sa do kvapaliny 4, nachádzajúcej sa v nádrži 3, zavádza v oblasti 8 asi 2,5-krát viac plynu, vzťahujúc na jednotku plochy ako v oblasti 9. Tým je možné zavádzanie plynu do kvapaliny prispôsobiť miestne rozdielnym pomerom. Je tiež možné poukázať na vyhotovenie podľa obr. 6, pričom tento obrázok predstavuje tzv. reaktor s piestovým tokom, kde sa požiadavka na plyn vnášaný do kvapaliny od konca 10 nádrže 3 postupne znižuje. V zhode s tým aj odstupy, ktoré majú rozdeľovače 2 plynu od seba navzájom, sú volené v jednotlivých oblastiach 8, 9, 11, 12 od konca 10 nádrže 3 postupne sa zväčšujúce, pričom so zväčšujúcim sa odstupom rozdeľovačov 2 od seba navzájom so zväčšujúcou sa vzdialenosťou od konca 10 nádrže 3 stále viac ubúda zavádzaného plynu, vzťahujúc na jednotku plochy nádrže 3.

Obr. 7 a 8 objasňujú zmenu účinku, ktorá je daná vytvorením zariadenia podľa vynálezu pri zavádzaní plynov do kvapalín v jemných bublinách. Na obr. 7 je znázornené, ako pri použití rozdeľovačov 2a plynu vytvorených ako pomerne veľkoplošné, ktoré sú usporiadané v pomerne veľkom vzájomnom odstupe, nastáva v dôsledku stúpania bublín plynu z hornej strany rozdeľovača 2a plynu v medzipriestore medzi susednými rozdeľovačmi plynu valcovité prúdenie, ktoré spôsobuje, že malé bublinky plynu, vystupujúce z rozdeľovačov 2a plynu, sa dostávajú veľmi rýchlo na povrch 14, prípadne hladinu kvapaliny 4, čo vedie k neuspokojivo malému využitiu, prípadne pohlteniu plynov, zavádzaných do kvapaliny 4 touto kvapalinou. Oproti tomu pri vytvorení zariadenia podľa vynálezu, načrtnutom na obr. 8, pri rovnako veľkej celkovej ploche poréznej fólie ako v prípade znázornenom na obr. 7, nastáva zreteľné zlepšenie pohlcovania plynu, zavádzaného do kvapaliny touto kvapalinou, lebo valcovité vírivé pohyby v kvapaline 4 nastávajú len vo veľmi nepatrnom meradle v bezprostrednej blízkosti rozdeľovačov 2 plynu a v oblasti kvapaliny ležiacej nad nimi dochádza k pomalému putovaniu malých bubliniek plynu, vystupujúcich z poréznej fólie rozdeľovačov 2 plynu a v dôsledku dlhého času putovania bubliniek plynu od ich výstupu z rozdeľovačov 2 plynu až do dosiahnutia povrchu 14 kvapaliny 4 v porovnaní so známym prípadom podľa obr. 7 nastáva podstatne zvýšené pohlcovanie plynu v kvapaline.

Pri vyhotovení súčastí zariadenia podľa vynálezu slúžiacich na prívod plynu do rozdeľovača plynu, znázorneného na obr. 9, sú usporiadané prívodné vedenia 6, cez ktoré sú napojené napájacie rúrky 5 na zberné vedenie 16 plynu. Napájacie rúrky 5 sú, ako bolo vysvetlené, v spojení s rozdeľovačmi 2 plynu. Do každého prívodného vedenia 6, ktoré vedie od napájacej rúrky 5 jednej skupiny rozdeľovačov 2 plynu zbernému vedeniu 16 plynu, vložené uzatváracie zariadenie 17, a môžu sa tak jednotlivé skupiny rozdeľovačov plynu selektívne oddeliť od prívodu plynu, napr. keď sa vyskytne poškodenie rozdeľovačov plynu a/alebo keď musia byť vykonané údržbové práce alebo opravy. Napájacie rúrky 5 sú pri znázornenom vyhotovení usporiadané pod hladinou 14 kvapaliny a uzatváracie zariadenie 17 a zberné vedenie 16 plynu sú usporiadané nad hladinou kvapaliny a síce v prípade znázornenom na obr. 9 ľahko prístupné na hornom okraji bočnej steny nádrže 3, v ktorej sa nachádza preplyňovaná kvapalina 4.

V zariadení podľa vynálezu môže byť podľa želania na vhodnom mieste, napr. v spojeniach rozdeľovačov 2 plynu s napájacími rúrkami 5, vložená poistka proti spätnému toku, ktorá bráni vnikaniu kvapaliny (zmesi voda - organizmami aktivovaný kal v prípade čistiaceho zariadenia) do systému prívodu plynu, keď je vypnutý prívod plynu. Toto opatrenie je výhodné vždy, keď je porézna membrána prepúšťajúcom kvapalinu.

Pri vyhotovení znázornenom na obr. 10 je napájacia rúrka S jednej skupiny rozdeľovačov 2 plynu upevnená pod týmito rozdeľovačmi na dne 22 zásobníka alebo nádrže, v ktorej je zariadenie usporiadané a tvorí nosník rozdeľovačov 2 plynu, priradených tejto napájacej rúrke. Pritom sú, za súčasného vytvorenia prietočného spojenia, rozdeľovače 2 plynu a napájacia rúrka 5 mechanicky spojené pomocou spojovacích rúrok 23, usporiadaných na napájacích rúrkach 5, z ktorých vyčnievajú smerom nahor a pripojovacích skrutkovaní 24, cez ktoré spojovacie rúrky 23 ústia do komory 20 rozdeľovačov 2 plynu a ktoré sú upevnené na základnej stene 18 rozdeľovačov 2 plynu. Rozdeľovače 2 plynu okrem toho sú, ako bude ďalej ešte vysvetlené a ako tiež je zrejmé z obr. 1 až 5, upevnené v nádrži obsahujúcej preplyňovanú kvapalinu, pomocou ďalších nosníkov 7. Pripojovacie skrutkovania 24 môžu byť výhodne vyhotovené ako zvemé skrutkovania, ktoré tvoria tesné spojenie so spojovacou rúrkou 23, ktorá je na vonkajšej strane hladká.

Pri vyhotovení znázornenom na obr. 11 sú napájacie rúrky 5 usporiadané vždy pre jednu skupinu rozdeľovačov 2 plynu upevnené na bočnej stene nádrže, obsahujúcej preplyňovanú kvapalinu 4 a spojenie napájacích rúrok 5 s rozdeľovačmi 2 plynu, slúžiace ako prívod plynu k rozdeľovačom 2 plynu, je vytvorené pomocou rúrkového alebo hadicového prepojenia 25. Tieto rúrkové alebo hadicové prepojenia 25 ústia do zvonovito vytvorených pripojovacích prvkov 26, ktoré sú upevnené na hornej strane základnej steny 18 rozdeľovača 2 plynu a prechádzajú vhodnými otvormi v poréznej fólii 19. Pripojovacie prvky 26 sú vytvorené dvojdielne a medzi oboma dielmi pripojovacích prvkov je tesne upnutá fólia 19.

Vyhotovenia, znázornené na obr. 12 a 13, znázorňujú varianty vyhotovenia podľa obr. 10 a odlišujú sa od neho vytvorením pripojovacích skrutkovaní a spojovacích rúrok, ktoré vedú od napájacích rúrok 5 k rozdeľovačom 2 plynu.

Pri vyhotovení znázornenom na obr. 12 je pripojovacie skrutkovanie 27 opatrené prevlečnou maticou 28, ktorá je otáčavo nasadená na niple 28a, ktorý je naskrutkovaný do spojovej rúrky 23, a môže byť naskrutkovaná na druhý nipel 28b (tzv. holandské skrutkovanie), ktorý je naskrutkovaný do vložkového puzdra 29, takže spojenie rozdeľovača 2 plynu s napájacou rúrkou 5 a tiež uvoľnenie tohto spojenia môže byť vykonané jednoduchým spôsobom. Namiesto tohto „holandského skrutkovania“ môže byť usporiadaný dvojnipel, ktorý nesie jeden ľavý závit a jeden pravý závit a je naskrutkovaný na zodpovedajúce závity usporiadané v spojovacej rúrke 23 a vo vložkovom puzdre 29.

Vo vyhotovení podľa obr. 13 sú spojovacie rúrky 23, ktoré ústia do rozdeľovačov 2 plynu, prípadne do ich základnej steny, vytvorené ako kolená, bočné napojené na napájacie rúrky 5, čo sa často pokladá za výhodu.

Obr. 14 znázorňuje niekoľko vyhotovení nosníkov 7, ktotými môžu byť rozdeľovače 2 plynu usporiadané v zariadení podľa vynálezu, upevnené na dne 22 zásobníka alebo nádrže, v ktorej sa nachádza preplyňovaná kvapalina. Vo vyhotovení nosníka 7, znázornenom na obr. 14 vľavo, sú usporiadané dve rozpierky 31 upevnené na dne 22, ktorých horné konce 32 nesú rozdeľovač 2 plynu. V znázornenom prípade pritom sú homé konce 32 rozpierok 31 spojené spojkami 33, ktoré objímajú a držia rozdeľovač 2 plynu zdola a bočné. Spojky 33 sú zoskrutkované s hornými koncami rozpierok 31. V obmene tohto konceptu môžu byť rozdeľovače 2 upevnené bezprostredne k rozpierkam.

Vo vyhotovení nosníka 7 znázornenom na obr. 14 vpravo je usporiadaný držiak 34 tvaru U, vo svojom strede upevnený na dne 22. Toto upevnenie môže byť realizované pomocou spojok 35, priskrutkovaných na dne 22 alebo tiež, pri zodpovedajúcom vytvarovaní držiaku tvaru U, ako je znázornené na obr. 14, vpravo dole, bezprostredne pomocou do dna zaskrutkovanej skrutky 36. Rozdeľovače 2 plynu sú držané skrutkami na horných koncoch 37 držiaku 34 tvaru U, pričom na upevnenie rozdeľovačov 2 plynu, analogicky ako v príklade znázornenom na obr. 14 vľavo, môžu byť usporiadané spojky 33 alebo môže byť vykonané bezprostredné upevnenie rozdeľovačov plynu na horných koncoch 37 držiaku 34 tvaru U.

Obr. 15 znázorňuje vyhotovenie zariadenia 1 podľa vynálezu, ktoré je vyberateľné vložené do zásobníka alebo nádrže 3. Rozdeľovače 2 plynu toto zariadenia 1, napojené na napájaciu rúrku 5, sú spojené s nosníkmi 7a, vytvorenými ako tyče a spolu s ďalšími profilovými tyčami 40 tvo ria rám 41. Nosníky 7a a profilové tyče 40 môžu byť výhodne vytvorené ako štvorhranné profily, naplnené záťažou, napríklad olovom, kvôli vyrovnaniu vztlakovej sily, ktorá vznikne v dôsledku obsahu plynu v rozdeľovači plynu a napájacej rúrke. Na vyzdvihnutie zariadenia 1 sú na vhodných miestach rámu 41 výhodne upevnené očká 42. Prostredníctvom lán 43, vedených cez tieto očká 42 a dosahujúcich nad hladinu kvapaliny, môže byť zariadenie 1 s použitím zdvíhacieho zariadenia, napr. žeriavu, jednoducho zdvihnuté. Namiesto lán samozrejme môžu byť na zdvihnutie zariadenia použité reťaze, tyče alebo podobne.

Obr. 16 a obr. 17 predstavujú bokorys a pôdorys vyhotovenia zariadenia podľa vynálezu, v ktorom je rozdeľovač 2 plynu upevnený na nosníkoch 7a, ktoré sú vytvorené ako tyče, prebiehajúce priečne na rozdeľovače plynu a sú usporiadané na dne 22 nádrže, v ktorej je zariadenie vložené. Nosníky 7a sú pritom v znázornenom prípade upevnené skrutkami 44 na dne 22. Na upevnenie nosníkov 7a môžu byť usporiadané aj iné upevňovacie prvky, napr. skrutkové svorníky. Rozdeľovače 2 plynu sú držané svorkami 45 na nosníkoch 7a, svorky môžu byť na nosníkoch 7a upevnené skrutkami. Taktiež s ohľadom na upevnenie rozdeľovačov 2 plynu na nosníkoch 7a môžu byť usporiadané iné konštrukčné riešenia. Napájanie rozdeľovačov 2 plynu sa realizuje napájacou rúrkou 5, ktorá, ako je zrejmé, môže byť usporiadaná tiež vertikálne, cez rúrkové alebo hadicové prepojenie 25 a pripojovacie prvky 26, ktoré ústia do rozdeľovača 2 plynu. V znázornenom prípade ústia pripojovacie prvky 26 rozdeľovača plynu cez poréznu fóliu. Je však tiež možné zaústenie cez základnú stenu rozdeľovača·,2 plynu.

Obr. 18 znázorňuje vyhotovenie, v ktorom sú rozdeľovače 2 plynu usporiadané ležiace na dne 22 nádrže alebo zásobníka a sú držané nosníkmi 7a, vytvorenými ako tyče, usporiadanými nad rozdeľovačmi 2 plynu priečne na ne, upevnenými na dne 22. K tomu môžu byť usporiadané, ako je znázornené, skrutky 44 alebo iné upevňovacie prostriedky, ako je znázornené napr. na obr. 14.

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zariadenie na zavádzanie plynu do kvapalín v jemných bublinách, predovšetkým na zavádzanie vzduchu do odpadovej vody, s pozdĺžnymi rozdeľovačmi (2) plynu, upravenými na umiestnenie pod hladinou kvapaliny, ktoré majú základnú stenu (18) z tuhého stabilného materiálu, ktorá je zakrytá poréznou fóliou (19), spolu s ktorou tvoria pozdĺžnu komoru (20), a s napájacími rúrkami (5) na privádzanie plynu do komôr (20), pričom tento plyn pri prevádzke v jemných bublinách vystupuje cez fóliu (19) do kvapaliny, pričom rozdeľovače (2) plynu sú pripojené na napájacie rúrky (5), usporiadané vždy pre skupinu rozdeľovačov plynu, vyznačujúce sa tým, že napájacie rúrky (5) sú spojené s komorami (20), ktoré sú tvorené medzi základnou stenou (18) a poréznou fóliou (19), cez rúrkové alebo hadicové prepojenia (23, 24; 25, 26), ústiace priamo do komôr (20), pričom rúrkové alebo hadicové prepojenia (25) ústia cez poréznu fóliu (19) do komôr (20) a sú podoprené cez pripojovacie prvky (26) upevnené na základnej stene (18).
2. 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že rozdeľovače (2) plynu sú umiestnené hlbšie ako napájacie rúrky (5).
3. 3. Zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že rozdeľovače (2) plynu sú v smere svojho pozdĺžneho pretiahnutia aspoň na jednej strane u5

   SK 281204 Β6 pevnené na nosníkoch (7, 7a), usporiadaných na dne (22) nádrže alebo zásobníka, kde sa má preplyňovať kvapalina.
4. 4. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa t ý m , že nosníky (7a) sú vytvorené ako tyče prebiehajúce priečne na pozdĺžny smer rozdeľovačov (2) plynu, a sú spojené vždy s viacerými rozdeľovačmi plynu.
5. 5. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúce sa tým, že rozdeľovače (2) plynu majú dĺžku 1 až 8 m.
6. 6. Zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa t ý m , že vzájomný odstup susedných rozdeľovačov (2) plynu jednej skupiny, merané od stredu do stredu, vyhovuje vzťahu 1/a > 2,5, pričom (1) je dĺžka rozdeľovačov plynu a (a) je ich vzájomný odstup.
7. 7. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 3 až 6, vyznačujúce sa tým, že nosníky (7, 7a) sú upevnené na dne (22) nádrže alebo zásobníka.
8. 8. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 3 až 7, vyznačujúce sa tým, že napájacia rúrka (5) je nosníkom pre rozdeľovače (2) plynu tejto napájacej rúrke priradené.
9. 9. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 3 až 8, vyznačujúce sa tým, že rozdeľovače (2) plynu spolu s nosníkmi (7a) vytvorenými ako tyče, tvoria vyzdvihnuteľnú jednotku vloženú do nádrže alebo zásobníka.
10. 10. Zariadenie podľa nároku 9, vyznačujúce sa t ý m , že nosníky (7a) vytvorené ako tyče sú spojené do rámu.
11. 11. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 3 až 10, vyznačujúce sa tým, že nosníky (7, 7a, 5) sú spojené so základnou stenou (18) rozdeľovača (2) plynu.
12. 12. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 11, vyznačujúce sa tým, že napájacie rúrky (5) sú jednotlivo pripojené na zberné vedenie plynu ccz prívody (6), v ktorých sú vložené uzatváracie zariadenia (17).
13. 13. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačujúce sa t ý m , že napájacie rúrky (5) sú usporiadané pod hladinou kvapaliny a uzatváracie zariadenie (17) a zberné vedenie (16) sú usporiadané nad hladinou kvapaliny.