Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПОПЛАВКОВЫЙ АЭРАТОР
ПОПЛАВКОВЫЙ АЭРАТОР

ПОПЛАВКОВЫЙ АЭРАТОР

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: поплавковые аэраторы для ввода воздуха в объем воды, в особенности в установках с активированным илом. Сущность: поплавковый аэратор содержит по меньшей мере один воздухопровод, простирающийся вдоль поверхности воды, и по меньшей мере один донный аэратор, который расположен под поверхностью воды в подвешенном положении на поплавке, установленном на воздухопроводе, и по меньшей мере на одном соединительном воздухопроводе, ответвленном от воздухопровода так, чтобы ввести воздух в объем воды под поверхностью воды. Чтобы упростить сборку и улучшить работу поплавковых аэраторов, воздухопровод выполнен в виде непрерывного шланга, и чтобы поплавок содержал по меньшей мере две фасонные части, которые образуют плавучее тело и расположены на воздухопроводе и полностью или частично окружают шланг воздухопровода в проходе, определяемом двумя фасонными частями. 10 з. п. ф-лы, 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2047571
Класс(ы) патента: C02F3/20
Номер заявки: 4894448/26
Дата подачи заявки: 16.01.1991
Дата публикации: 10.11.1995
Заявитель(и): Др.Райнхарт фон Норденскюлд[DE]
Автор(ы): Др.Райнхарт фон Норденскюлд[DE]
Патентообладатель(и): Др.Райнхарт фон Норденскюлд[DE]
Описание изобретения: Изобретение относится к поплавковому аэратору для ввода его в емкость с водой, в особенности в установке с активным илом, содержащему по меньшей мере один воздухопровод, простирающийся вдоль водной поверхности, и по меньшей мере один донный аэратор, который расположен под поверхностью воды в подвешенном состоянии с помощью поплавка, установленного на воздухопроводе, и через по меньшей мере один соединительный воздухопровод, ответвленный от воздухопровода так, чтобы ввести воздух в воду под водной поверхностью.
Известны поплавковые аэраторы, в которых специальным признаком при вводе воздуха в воду в аэраторах этого типа, в особенности для осветления и биологической очистки воды в так называемых установках с активированным илом, следует считать, что объем воды может быть эффективно очищен при очень малой затрате энергии. Поплавковые аэраторы содержат воздухопроводы, которые так установлены на расстоянии друг от друга над частью установки, подлежащей аэрации, что трубопроводы, которые видны на поверхности воды, должны совершать горизонтальное возвратно-поступательное блуждающее перемещение. Соединительные трубопроводы, которые ведут к донным аэраторам, используемым для подачи воздуха в виду под поверхностью, ответвляются от этих трубопроводов. Поскольку в этом тексте упоминается воздух, то он содержит газы вообще, т.е. также О2 или смеси газов, подлежащие подаче в специальных случаях применения.
В результате возвратно-поступательного движения воздухопроводов донные аэраторы также совершают возвратно-поступательное перемещение под поверхностью воды и таким образом сметают всю площадь водного объема, что дает очень равномерное распределение выходящего кислорода. Блуждающее движение этих поплавковых аэраторов, которые также называются цепями аэраторов, происходит само собой под действием донных аэраторов. Внешнего привода таким образом не требуется.
Что касается известных решений, воздухопроводы состоят из кусков шланга, которые посредством патрубков и поплавков, установленных на патрубках, являются разделенные на участки в тех местах, где питающие трубопроводы, ведущие к донным аэраторам, ответвляются в воду. Индивидуальные элементы шлангов известным образом крепятся на патрубках посредством хомутов для шлангков и подобных средств. Патрубки Т-образные, с вертикальной частью, служащей соединительным патрубком для соединительного трубопровода, ведущего к донному аэратору.
Хотя эта система оказалась в принципе работоспособной в части переменно-поступательного перемещения поплавковых аэраторов и достигаемого биологического очищающего эффекта, оказалось, что способ устройства поплавков имеет недостатки. Следует отметить, что поплавковые аэраторы иногда должны иметь значительную длину, например 30-50 м, чтобы достать в бассейне от берега до берега. В результате, на точки соединения между участками шланга и патрубками воздухопровода действуют большие усилия, где вокруг патрубков выполнены поплавки из пеноматериала. Эти силы действуют не только при сборке, но также и в эксплуатации. Это часто приводит к повреждениям в местах соединения, так что шланги начинают травить воздух в местах соединения и, наконец, становятся совершенно негодными открываются в этом месте. Вся поплавковая цепочка при этом становится неработоспособной, что ставит под угрозу и биологию всей установки и часто приводит к остановкам с невозможностью починки. Затем активированный ил приходится снова восстанавливать, что требует времени и усилий. Ремонт этих соединений весьма затруднен, потому что приходится либо спускать воду из бассейна, или же двигаться в месте отказа с помощью надувных лодок и подобных средств, чтобы провести ремонт на месте. Ил, проникающий в трубопроводы, когда они повреждаются, очень нежелателен, потому что может привести к засору трубопроводов.
Другим недостатком является то, что при ремонте ремонтники подвергают опасности свое здоровье. Малые травмы случаются при затяжке хомутов на шлангах в местах соединения, при срыве отвертки со шлица опасно, потому что в установке много различных бактерий. Эти бактерии могут вызвать заражение крови и подобные неприятности у ремонтно-эксплуатационного персонала.
Кроме того, конструкция поплавков, как тела из пенопластмассы, получается дорогой, потому что пена должна окружать Т-образный патрубок и затем покрываться смолой или подобным составом со всех сторон.
Целью изобретения является улучшение поплавкового аэратора описанного выше типа, в особенности в части стоимости изготовления, но также и в части эксплуатационных расходов, ремонта и надежности в работе.
С поплавковым аэратором вышеупомянутого типа эта цель достигается за счет того, что воздухопровод выполняется в виде непрерывного шланга, а поплавок содержит по меньшей мере две фасонные части, которые образуют плавучее тело и установлены на шланговом трубопроводе и соединены друг с другом, и полностью или частично окружают шланговый трубопровод в проходном отверстии, оставленном в фасонных частях.
Воздухопровод выполнен в виде сплошного шланга. Это дает большие преимущества в изготовлении, потому что шланг не надо нарезать на куски в соответствии с конкретнной конфигурацией в месте установки. Необходимо лишь иметь достаточную длину, чтобы расположить поплавки от берега до берега. Сами поплавки могут быть установлены в любых местах шланга. Что касается прочности, также имеются значительные преимущества в смысле обрывов или протекания, которые в сплошном шланге практически невозможны. Точки соединения для патрубков теперь отсутствуют. Подобным же образом упрощается сборка и установка, отсутствует риск для здоровья монтажников и эксплуатационников.
Далее имеется значительное упрощенгие в части возможности установки поплавков в любом месте трубопровода в результате того, что поплавок состоит из двух фасонных частей. Эти фасонные части образуют плавучие тела, они надвигаются сбоку на трубопровод и соединяются друг с другом. Поплавки легко монтировать и на месте наплаву. Для сборки две фасонные части нужно надвинуть сбоку на трубопровод и соединить замком или винтами, и т.п. Проходное отверстие определяется фасонными частями, через него проходит шланговый трубопровод, и размеры отверстия выбирают так, что получается соединение на трении между трубчатым соединительным патрубком и поплавками. Две фасонные части могут изготовляться отдельно. В рамках изобретения также возможно иметь соединение между фасонными частями по краю, так что шланг зажимается в отверстии между частями. Наконец, также может быть предусмотрено соединение фасонных частей между собой заранее таким образом, что через этот поплавок затем пропускается шланг. Проходное отверстие необязательно должно полностью охватывать шланг. Также, например, возможно в рамках изобретения выполнить проходное отверстие в виде примерно полукруглой выемки, или выемки, охватывающей три четверти окружности шланга с верхней части поплавка. Шланговый трубопровод затем может проходить через эту выемку.
Во всех случаях хлопотная, дорогая и всегда критичная деталь под названием "хомут" может отсутствовать при креплении поплавка к шланговому воздухопроводу. Как фасонные детали, поплавки могут легко отливаться, выдуваться, например из пластмасс, с герметично соединенными фасонными частями и служить поплавками за счет их конфигурации. Это обозначает снижение расходов на производство и позволяет получить внешнюю форму всего поплавка оптимальную практически любым образом.
В выгодном воплощении изобретения две взаимосоединяемые полые полускорлупы из пластмассы используются в качестве фасонных частей для поплавка. Пластмасса, устойчивая к ультрафиолетовым лучам, теплу и воде особенно пригодная для суровых условий эксплуатации в очистных установках, является желательной. Использование двух фасонных частей имеет добавочное преимущество в том, что если одна часть потечет, вторая все еще обеспечивает плавучесть. Это элемент безопасности. Подходящим материалом для поплавков является полиэтилен.
В другом выгодном воплощении изобретения две фасонные части могут быть заперты друг относительно друга. Эта запираемость не только облегчает сборку фасонных частей, и таким образом поплавков на шланге, но также позволяет и разработку поплавков, легкую замену дефектных поплавков и новое расположение поплавков в любом месте.
Дальнейшее упрощение получают, если фасонные части содержат общий загибаемый край, который простирается в направлении хода шланга и постоянно соединяет фасонные части друг с другом. Такой загибаемый край имеет то преимущество, что он держит фасонные части в правильном положении друг относительно друга, так что установка фасонных частей вокруг воздухопроводного шланга и соответствующее соединение еще упрощаются. Сгибаемый край может, например, иметь форму стенки, которая соединяет две фасонные половинки друг с другом. Поплавки тогда могут легко "складываться" вокруг шланга, что может автоматизировать, если половинки будут защелкиваться в закрытом положении. Как уже упоминалось выше, также мыслимо соединять две фасонные части насовсем, так что поплавки потом устанавливаются пропусканием шланга сквозь них.
Поплавок может содержать по меньшей мере одно приемное отверстие для приема ответвительного патрубка воздуха, отходящего от поплавка. В случае воздухопровода в виде резинового шланга, эти ответвительные патрубки могут быть на нем установлены заранее на определенных выбранных местах и могут быть местами соединения между воздухопроводом и ответвительным шлангом к донному аэратору. Если поплавок имеет приемные отверстия для этих ответвительных патрубков, то можно приспособить приемное отверстие таким образом, что соединение на трении устанавливается между соединительным трубопроводом и поплавком по меньшей мере в вертикальном направлении вниз. Вследствие этого соединения на трении натягивающая сила от веса донного аэратора в месте соединения между воздухопроводным шлангом и ответвительным патрубком прямо передается на поплавок, так что точка соединения не подвергается растяжению, а ответвительный патрубок, который может быть расположен как велосипедный ниппель на шланге, не оторвется. В продольном направлении шланга приемное отверстие может иметь овальную форму, так что ответвительный патрубок может иметь некоторый люфт в приемном отверстии в этом направлении.
Хотя ответвительные патрубки и соединительный трубопровод могут соединяться обычными хомутами, быстроразъемные замки более выгодны, так как соединение с одной стороны облегчается, и отсутствует риск получения травм операторами с другой стороны.
Поплавок может быть снабжен килем, который простирается в воду и в направлении воздухопровода. Оказалось, что такая конфигурация поплавка дает очень значительные преимущества для привода поплавковых аэраторов. Крупномасштабные испытания показали, что вследствие этого величина блуждающего движения аэраторной цепочки может поддерживаться даже если активация воздухом значительно меньше, чем до сих пор применялась. Поплавки, сконструированные таким образом, проявляют значительно улучшенную передачу энергии как от вертикальных потоков воды, так и от горизонтального течения. При смешанной работе, т. е. в аэрированных частях бассейна, или во всем бассейне, в который подается воздух, вертикальная скорость движения воды может быть значительно уменьшена, например до 0,1-0,2 м/c без прекращения блуждающего движения, тогда как в нормальном случае измерялась вертикальная скорость воды примерно 0,7 м/c при подаче воздуха мелкими пузырьками, причем время пребывания в воде пузырька, выходящего из донного аэратора, теперь может быть значительно больше вследствие этой уменьшенной вертикальной скорости воды потому, что кроме скорости пузырька в воде порядка 0,3 м/с, время пребывания в воде пузырька сильно зависит от вертикальной скорости движения воды вверх, которая превосходит скорость пузырька, но равна всего 0,2 м/с. В результате пузырьки остаются в воде дольше, так как они менее ускоряются без нужды вертикальным потоком воды. Время пребывания является решающей линейной величиной в управлении поглощения вещества кислорода в объеме воды.
Кроме того, килевая конфигурация поплавков имеет то преимущество, что поплавки имеют лучшую энергопередачу от горизонтального течения, так что значительно меньше горизонтальной энергии остается в "смеси" и перемещения воды соответственно через весь бассейн, и вода таким образом проходит через очистной бассейн при значительно меньшей скорости. Это, в свою очередь, имеет то преимущество, что получается более четкое разделение между индивидуальными зонами в бассейне, имеющем различно аэрируемые зоны, что само по себе известно. При этом становится возможным улучшенное проведение специальных процеcов, таких как денитрификация и т.д.
Кроме того, килевая конфигурация имеет преимущество в том, что получается определенное реверсирование поплавков и поплавковых аэраторов соответственно или всей аэраторной цепочки, которые имеют место в местах максимальных амплитуд, потому что поплавки поворачиваются относительно шланга в окружном его направлении в месте максимального размаха донных аэраторов, подвешенных на поплавках. Киль также соответственно качается и занимает определенное положение при обратном движении. Кроме того, клиновидный киль четко разделяет вертикальный поток и предотвращает неподвижное стояние поплавка. В результате всех этих обстоятельств блуждающее движение цепей получает определенный и надежный характер, если даже подача воздуха и очень мала, и все части бассейна могут быть равномерно запитаны воздухом, если это желательно. Самое главное, что не получается волнообразного перемещения частей цепочки, при котором целые области бассейна не проходятся цепочкой в течение длительных периодов времени или вообще никогда, так что например нигде не наблюдается "оседания ила". Что касается аэраторных цепочек по известному уровню техники, то волнообразное движение цепочек иногда наблюдалось, тогда как поплавки по изобретению не подвержены уже такому перемещению. В результате конструкции по изобретению цепочки совершают заметное переменно-поступательное перемещение основного типа колебания струны.
Кроме того, заменое блуждающее перемещение имеет тот эффект, что не образуется местного вертикального потока воды, который быстро выносил бы пузырьки на поверхность, что нежелательно.
Если киль имеет такую форму, что метацентр относительно направления погружения находится выше центра тяжести, то это приводит к определенному положению киля.
Если поплавок переходит от киля горизонтально в горизонтальный элемент, который имеет овальное сечение и практически плавает по поверхности воды, это имеет то преимущество, что положение поплавка являетcя очень уcтойчивым, например по cравнению c поплавком круглого сечения, в результате этой специальной конфигурации. Поплавок тогда предпочтительно сидит на воде нижней поверхностью, переходящей в киль и даже малое качательное движение погруженной стороны вызовет значительное повышение плавучести, вследствие быстро увеличивающегося водоизмещения. Это в конце концов приводит к сильному стабилизирующему действию. Отношение верхнего элемента поплавка, т.е. элемента, который виден над ватерлинией, к элементу поплавка ниже ватерлинии может выгодно находиться между 1:2 и 1:5. Другими словами, поплавок погружается в воду на сравнительно большую величину и может таким образом легко выдерживать силы от горизонтальных и вертикальных потоков и преобразовывать их в блуждающее перемещение всей цепочки аэраторов. Горизонтальная протяженность овального элемента поплавка может приблизительно соответствовать полной высоте поплавка.
Для установки поплавков на воздухопроводе-шланге могут быть предусмотрены один или несколько шланговых скоб или подобных элементов, размещенных вокруг окружности поплавка добавочно к запорным элементам или винтовым соединениям. Эта скоба простирается сквозь выемку в киле поплавка. Наконец, фасонные части поплавка, которые действуют, как плавучее тело, и поэтому водонепроницаемо запечатаны, могут быть оборудованы уравнивающим отверстием для давления воздуха, которое не касается воды и например выполнено в виде щели на верхней стороне поплавка. Это отверстие предназначено для выхода воздуха из фасонных частей, например при работе летом, когда поплавок чрезмерно нагревается, чтобы предотвратить лопание этих частей.
На фиг. 1 показан эскиз принципиального выполнения очистного бассейна, в котором расположены поплавковые аэраторы; на фиг. 2 собранный поплавок, установленный на воздухопроводе; на фиг. 3 разрез А-А фиг. 2, показывающий фасонную половинку поплавка по изобретению и часть шлангового воздухопровода со вставленным ответвительным патрубком; на фиг. 4 временная последовательность процесса реверсирования цепочки поплавковых аэраторов.
Принципиальная конструкция установки, содержащей поплавковые аэраторы, содержит бассейн 1 для сточных вод, в котором находится отработанная вода, подлежащая очистке. Эта сточная вода подлежит биологической очистке посредством подачи в нее кислорода, для этого поплавковые аэраторы направляются известным образом через бассейн таким образом, что они могут совершать переменно-поступательное движение на определенной ширине поверхности сточных вод )на фиг. 1 качающимся положением цепочек аэраторов). В данном применении средства поплавковых аэраторов охватывают как шланги 3, простирующиеся с одной стороны бассейна на другую, и поплавки 4, расположенные на указанных шланговых трубопроводах на расстоянии друг от друга, также как соединительные трубопроводы 5, расположенные на шланговых патрубках, и донные аэраторы 26.
Донные аэраторы 26 являются керамическими трубами, или подобными деталями, которые само по себе известны, и имеют, например, грузы, подвешенные к ним и расположены так, что они подвешены к соединительному патрубку. Воздух, подаваемый по воздушному трубопроводу 3, проходит через соединительные трубопроводы 5 к донным аэраторам и затем выходит из них малыми пузырьками в воду, т. е. прямо над дном бассейна на расстоянии, например от 5 до 30 см. Выход воздуха вызывает переменно-поступательное качательное движение системы поплавковых аэраторов в таком бассейне со сточными водами, посредством которого донные аэраторы также ометают большую часть дна бассейна в качательном движении и таким образом равномерно выпускают воздух у желательных мест и вызывают местную циркуляцию воды без специального привода для донных аэраторов. Ил, который может осаждаться, снова поднимается при ометающем движении этих донных аэраторов над дном бассейна, так что ил не отмирает на дне бассейна.
Эскиз показывает дроссельные клапаны 27, которые позволяют индивидуальную установку подачи воздуха к индивидуальным поплавковым аэраторам, за счет чего по выбору могут быть получены зоны сильной аэрации, зоны слабой аэрации и даже зоны без аэрации в бассейне. Это позволяет проводить специальные процессы, такие как денитрификацию и т.п.
Ясно, что поплавки, изображенные на фиг. 1, также как и соединительные трубопроводы 5 и донные аэраторы 26 установлены на всех шланговых воздухопроводах. Для простоты фиг. 1 показывает только три из этих блоков. Если бассейн этого типа используется как бассейн с активированным илом, добавочно предусаматривается зона отдыха в бассейне вблизи выхода сточных вод. Кроме того, могут быть установлены каналы для сбора ила.
По изобретению воздухопроводы 3 выполнены как сплошные шланги. Поплавки могут быть прикреплены с боков к этому шлангу. Однако также возможно пропустить шланги через существующие отверстия в поплавках. В исполнении, показанном на фиг. 2, поплавки сконструированы в виде фасонных частей 6 и 7, которые образуют плавучее тело. Фасонные части 6 и 7 определяют проходное отверстие 9 для шланга 3 и соединены друг с другом посредством замковых элементов. Дополнительно удерживающая полоска 8, выполненная наподобие шлангового хомута или подобным образом, может также держать две фасонные части 6 и 7 вместе.
Фиг. 3 показывает одну из двух фасонных частей, ясно показывает конструкцию предпочтительного поплавка. Фасонная часть 6, показанная здесь, сделана из пластамассы (полиэтилен) и соответствует второй фасонной части 7 (не показана), вместе они составляют поплавок, показанный на фиг. 2. Канавки 10 и 11, которые служат для размещения соответствующих выступов (не показаны) на другой фасонной части, простираются вдоль проходного отверстия 9, выполненного в фасонной части 6, т.е. над и под указанным проходным отверстием. Канавки 10 и 11 выполнены так, что две части зацепляются друг за друга при сжимании двух фасонных частей. По меньшей мере нижняя канавка 10 не простирается на всю длину фасонной части, но заканчивается с обеих сторон, не доходя до конца фасонной части.
Приемное отверстие 12, имеющее овальную конфигурацию в направлении простирания поплавка, выполняется на полпути от конца канавки 10 до конца фасанной части. Приемное отверстие 12 имеет часть 13, которая увеличена, если смотреть вниз от окружности проходного отверстия 9, и другую часть 14 полукруглого сечения. Вторая фасонная часть должна иметь соответствующую конфигурацию, так что приемное отверстие, которое овально в верхней части и затем является круглым в сечении 14 получается после того, как соединятся две фасонные части. В установленном виде ответвительный соединительный патрубок 15 проходит сквозь это приемное отверстие. Со стороны шланга ответвительный патрубок имеет воротничок 16, которым он вставляется через стенку шланга в соответствующее отверстие, которое надо там вырезать, и опирается этим воротничком изнутри на стенку шланга. Гайка 18 затем может быть навернута на резьбу 17. Гайка 18 снаружи прилегает к стенке шланга; при ее тугой затяжке она зажимает стенку шланга внутренним воротничком 16 и торцом винта 18, обращенным к воротничку. Таким образом, эта операция крепления производится на манер крепления ниппеля в велосипедной камере, только не требуется дополнительная вулканизация.
Можно не говорить о том, что места установки этих ответвительных патрубков не должны определяться заранее. Такая установка, а также проделывание вырезов в шланге возможны прямо на месте. Затем расположение может быть легко изменено закрыванием имеющихся отверстий в шланге заглушками. Новая установка возможна в любом другом месте таким же образом.
Ответвительный патрубок может состоять из практически жесткой пластмассовой трубки, которая легка в изготовлении. Эта трубка простирается через часть 14 приемного отверстия 12, а гайка 18 остается в расширенной части 13 этого отверстия. В результате овальной конфигурации приемного отверстия в направлении простирания поплавка имеется определенный люфт ответвительного патрубка в этом направлении. Однако переход от увеличенной части 13 к секции 14 предотвращает передачу растягивающих нагрузок на точку соединения между шлангом и ответвительным патрубком, потому что при наличии вертикальной нагрузки вниз сила передается через гайку 18 на поплавок, и значит, не действует на шланг. Люфт может быть оставлен и в других направлениях, чтобы избежать появления других сил.
Длина ответвительного соединительного патрубка 15 выбирается такой, что он выступает вниз из поплавка соединительной частью 19, так что с ним можно скрепить соединительный трубопровод 5 посредством быстродействующего замка 19 само по себе известным образом. Каждый поплавок предпочтительно содержит два таких приемных отверстия для описанных соединительных шлангов, каждый донный аэратор тогда подсоединяется двумя соединительными шлангами на конце к соответствующему поплавку.
Как показано на фиг. 2, поплавок состоит из нижнего килеобразного элемента, который далее будем называть как киль 20. Элемент 21, который плавает по поверхности воды, выполнен интегрально с килем 20. Как показано на фиг. 2, сечение элемента 21 после соединения двух половинок является овальным, с отношением ширины В к полной высоте Н поплавка примерно 1:1, и отношением высоты элемента поплавка над водой к элементу, погруженному в воду при нормальной нагрузке от 1:2 до 1:5.
Очень устойчивое положение поплавка достигается за счет конструкции киля на поплавке и конструкции овального элемента, плавающего по поверхности воды. При проходящей конструкции метацентр М поплавка находится выше центра тяжести S, так что правильное положение поплавка всегда получается автоматически. Конструкция киля 20, которым поплавок простирается в воду, имеет тот эффект, что движения воды, вызывающие движения поплавка и с ним шланга 3 вперед и назад, начинающиеся уже с блуждающим движением при весьма малых течениях в воде, другими словами, блуждающее движение может быть поддержано в целях поплавковых аэраторов несмотря на малый расход подаваемого кислорода или воздуха с результирующим меньшим вертикальным и горизонтальным перемещением воды.
Кроме того, конфигурация с килем имеет тот эффект, что поплавковые аэраторы выполняют определенное реверсируемое движение в местах их наибольшего удаления. Отсюда не будет застаивания или волнообразного качания участков цепочки, которые приводят к тому, что части бассейна остаются неаэрированными.
Последовательность во времени этого процесса реверсирования изображена на фиг. 4. Показан процесс, которым цепочка движется в направлении, показанном стрелками, т. е. пока еще не достигнуто положение возврата. При этом плавучем перемещении донные аэраторы отстают от поплавков 4, которые находятся вертикально над ними в нерабочем положении. Отсюда течение, вызываемое поднимающимися пузырьками воздуха отклоняется в сторону килей и таким образом может поддерживаться это движение поплавков и всей цепочки поплавковых аэраторов. Когда цепочка достигает максимального отклонения, как показано на фиг. 4, б, поплавок останавливается. Воздухоподающий шланг растянут в этом положении максимального отклонения, так что в нем возникают возвращающие силы. Эти силы превышают давление, вызываемое течением в воде и воздействующее на поплавки. Начало этой остановки показано в фазе б. Так как в этой фазе поплавок не может продолжать перемещение вправо, донный аэратор прокачивается мимо этого положения киля. Это уменьшает давление течения в воде, вызываемое поднимающимися пузырьками на киль (фиг. 4,а) для дальнейшего отклонения, что приведет в конце концов к положению, когда донный аэратор 26 остановится с правой стороны киля поплавка 4 на эскизе. После достижения этого состояния воздушные пузырьки, которые продолжают подниматься от донного аэратора и течение воды, вызываемое ими, создают давление на киль справа. В результате начнется обратное движение по стрелке, показанной на фиг. 4,г. Таким образом, каждый раз возникает определенное и ясное реверсирование движения.
Явные преимущества достигаются и тогда, когда имеется сильная подача воздуха. В обычных поплавковых аэраторах может случиться, что цепочка остановится, как зависает шарик для пинг-понга на воздушной струе, вследствие чрезмерного воздействия воздуха. Этого явления не наблюдается с поплавками по изобретению.
Конструкция поплавков по изобретению значительно упрощает работу и изготовление, также как и сборку, эксплуатацию и ремонт аэраторных цепей по изобретению, а значит и всей установки, в которой используются эти поплавковые аэраторы. Например, сплошной шланг нужной длины, служащий в качестве воздухопровода 3, нужно только разложить для установки с соответствующим расположением соединительных патрубков в тех местах, где должны быть подсоединены донные аэраторы. Для этого нужно только вырезать отверстия в шланге. Таким образом в каждом случае обеспечиваются оптимальные условия.
После этого поплавки могут быть легко установлены на шланге посредством накладывания двух половинок с боков в нужных местах и соответственного прижима половинок друг к другу, так что фасонные части сцепляются друг с другом и получается сборка, показанная на фиг. 2. Дополнительная соединительная полоска 8 может быть расположена вокруг двух фасонных частей. Для установки этой полоски киль 20 может иметь выемку 22 приблизительно в середине поплавка, так чтобы удерживающая полоска могла плотно охватить его окружность, особенно в овальной части поплавка. После этого свободные концы 19 ответвительных патрубков выступают вниз из киля, так что соединительные шланги 5 могут быть легко к ним прикреплены с помощью быстродействующих замков или шланговых хомутов.
После сборки всех наплавков и соединения донных аэраторов установку можно включать в работу.
Поплавки не обязательно должны состоять из двух фасонных частей, образующих плавучее тело, которые могут быть полностью разделены. Например, можно иметь непрерывный гибкий соединительный край вдоль верхнего или нижнего края двух фасонных частей 6 и 7, в контактной области которых части 6 и 7 могут раскрываться друг относительно друга. Конечно может быть и больше, чем две фасонные части, которые при соединении образуют поплавок 4. Наконец, следует отметить, что для уравнивания давления может быть предусмотрено отверстие на фасонных частях, что не показано более подробно. Это отверстие позволяет выравнивать давление при изменении температуры в герметически запечатанных фасонных частях.
Формула изобретения: 1. ПОПЛАВКОВЫЙ АЭРАТОР для ввода воздуха в водную среду, в частности в установку для активированного ила, содержащий по меньшей мере один основной воздухопровод, простирающийся вдоль водной поверхности, и по меньшей мере один донный аэратор, расположенный под водной поверхностью и соединенный с поплавком, расположенным на воздухопроводе, причем через поплавок донный аэратор посредством дополнительного воздухопровода соединен с основным воздухопроводом, отличающийся тем, что основной воздухопровод выполнен сплошным, а поплавок по меньшей мере из двух фасонных частей, причем основной трубопровод пропущен через отверстие, образованное двумя фасонными частями поплавка.
2. Аэратор по п.1, отличающийся тем, что фасонные части поплавка выполнены в виде взаимосоединяюемых полых и герметически запечатанных скорлуп из пластмассового материала.
3. Аэратор по п.1, отличающийся тем, что поплавок выполнен по меньшей мере с одним приемным отверстием под патрубок дополнительного воздухопровода.
4. Аэратор по п.3, отличающийся тем, что диаметры приемного отверстия и патрубка дополнительного воздуховода выбраны такими, что патрубок в отверстии установлен с натягом.
5. Аэратор по пп. 3 и 4, отличающийся тем, что основной воздухопровод снабжен быстрозакрываемым замком, посредством которого он соединен с дополнительным воздухопроводом.
6. Аэратор по п.2, отличающийся тем, что поплавок выполнен с килем.
7. Аэратор по п.2, отличающийся тем, что поплавок выполнен такой формы, что его метацентр относительно направления погружения находится выше центра тяжести.
8. Аэратор по п.2, отличающийся тем, что поплавок выполнен с плавным переходом от киля к овальному элементу, расположенному на поверхности воды.
9. Аэратор по п. 2, отличающийся тем, что соотношение высоты части овального элемента, находящегося над поверхностью воды, высоты части овального элемента, находящегося над поверхностью воды вместе с килем, при нормальной нагрузке составляет 1 2 5.
10. Аэратор по п. 2, отличающийся тем, что киль вполнен с выемкой и снабжен удерживающим элементом, расположенным в выемке.
11. Аэратор по п.2, отличающийся тем, что полая часть поплавка заполнена вспененным материалом.