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Bürste für Vorrichtungen zum Eintragen eines oder mehrerer Gase in Flüssigkeiten und Verfahren zum Betriebe derselben
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"Kessener-Bürste".Zähne. Bei den schmalsten Zähnen (3 cm) werden bei niedrigen Tourenzahlen um so höhere O. C. -Werte erreicht, je schmäler die Spalte sind ; bei höheren Tourenzahlen dahingegen bei den breiten Spalten.
Für die 5 cm breiten Zähne gilt dies ebenso, was die niedrigen Tourenzahlen betrifft, für diehöheren je- doch nicht mehr. Bei den Zähnen von 7 cm ist dieser Zusammenhang auch bei niedrigen Umlaufge- schwindigkeiten nicht mehr zu finden, und die O. C. -Werte sind dann für alle untersuchten Tourenzahlen einfach um so höher, je enger die Spalte werden.
Auch die Energieverhältnisse zeigen ein sonderbares Bild ; bei zunehmenderzahnbreite wird derener- gieverbrauch bei kleineren Tourenzahlen im Verhältnis höher (3. 5 und 7 cm Zahnbreite), bei den höhe- ren Tourenzahlen verbrauchen jedoch z. B. die 7 cm breiten Zähne weniger Energie als die von 5 cm und diese letzteren hinwiederum etwa ebensoviel wie die Zähne mit einer Breite von 3 cm.
Diese Erscheinung kann in bezug auf die Energie zurückgeführt werden auf die Trägheit des Wassers bei weitergehenden Eintauchen der Zähne.
Aus Proben geht hervor, dass bei hohen Tourenzahlen relativ schmale Zähne mit grösseren Spalten verwendet werden sollen ; bei niedrigen Tourenzahlen jedoch breite Zähne mit wenig Zwischenraum, um das Sauerstoffzufuhrvermögen optimal und ökonomisch zu halten.
Dasjenige, was die gesonderten Zähne leisten können, wird von denMaxima in 0. C./kWh angegeben ; dieseMaxima sind zweierleiArt : Ein Unterschied ist zu machen zwischen jenen mitHinsicht auf die Tou- renzahl und jenen mit Hinsicht auf die Eintauchtiefe.
Die Bürsten, die bis jetzt bei verschiedenen Eintauchtiefen untersucht wurden, zeigten, dass die Öko- nomiewerte bei tieferem Eintauchen zuerst höher wurden, dann wieder zurückgingen die optimalen Wer- te wurden bei 13 cm Eintauchtiefe gefunden, bei einer Bürste mit einem Durchmesser von 50 cm. Hiezu gehört für alle Bürsten mit einem Durchmesser von 50 cm in dem Verhältnis Zahn : Spalt l : l eine Tourenzahl von unterhalb MO Umdrehungen pro Minute.
Nicht nur können durch Anwendung der Erfindung Belüftungsbürsten konstruiert werden mit einer viel höheren Sauerstoffzufuhrkapazität (unten angedeutet als O. C. und ausgedrückt als Gramm Sauerstoff je m3/ Stunden aus der Luft, zu Wasser von 100 C mit einer Sauerstoffkonzentration von o mg pro Literbei einem Barometerstand von 760 mm zugesetzt), so dass also unter anderem eine geringere Bürstenlänge ge- nügt, wodurch die Anschaffungs-und Investierungskosten kleiner werden, sondern es kann auch der Energieverbrauch je eingebrachter Sauerstoffmenge bedeutend niedriger werden als bei Anwendung von Belüftungsbürsten der bekannten Art.
Als Beispiel diene, dass mit einer Belüftungsbürste nach der Erfindung, mit einem Durchmesser von 50 cm, bei einer Tourenzahl von 100 Umdrehungen pro Minute und einer Eintauchtiefe von 13 cm, die mit einem Belüftungsorgan mit einer Kopfbreite von 5 cm und einer Fussbreite von 3 cm versehen ist, während der gegenseitige Abstand an dem Kopfende 3 ein beträgt und die Belüftungsorgane pro Kamm abwechselnd gegeneinander versetzt angeordnet sind, 2800 Gramm Sauerstoff je Meter Bürste je Stunde ins Wasser gebracht werden (bei einer Sauerstoffkonzentration von 0 mg/l bei 10 C und 760 mm Hg).
Das Verhältnis zwischen dem eingebrachten Sauerstoff und der erforderlichen Energie (0. C./kWh) beträgt hiebei etwa 3700.
Bei rechtwinkligen Zähnen mit einer Zahnbreite von 5 cm (Verhältnis Kopfbreite Fussbreite ist 1 : 1) wird bei demselbenBürstendurchmesser und Verhältnis zwischen der Zahnbreite und dem Spalt, Eintauch- tiefe und Tourenzahl dieselbe Sauerstoffmenge je Energieeinheit, nämlich 3700 g/kWh ins Wasser gebracht, während die Menge des eingebrachten, Sauerstoffs 3500 g je m Bürste/Stunde beträgt.
Mit einer Belüftungsbürste der bekannten Art mit Zähnen, mit spitzzulaufenden Enden und mit einem Durchmesser von 50 cm können bei einer Tourenzahl von 100 Umdrehungen pro Minute nur 1320 Gramm Sauerstoff pro Meter Bürste ins Wasser gebracht werden bei derselben Eintauchtiefe der Bürste, während das genannte Verhältnis O. G.-/kWh hiebei etwa 2800 beträgt.
Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich nicht auf das Eintragen von Sauerstoff in Wasser, sie kann auch mit Vorteil für das Lösen eines beliebigen Gases in eine Flüssigkeit erfolgen. Man kann die Vorrichtung gleichfalls verwenden, um ein in eine Flüssigkeit gelöstes Gas hieraus zu vertreiben, indem man ein anderes Gas durch diese Flüssigkeit leitet.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform einer Belüftungsbürste nach der Erfindung dargestellt.
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In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine rotierbare Achse angedeutet, worauf in der Längsrichtung radialweise Kämme 2 angeordnet sind. Diese Kämme 2 bestehen aus Belüftungsorganen 3, deren Kopf breiter als der Fuss ist.
Die Befestigung der Belüftungsorgane 3 kann z. B. geschehen mittels klemmender, im Durchschnitt
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trapezförmigen Streifen 4 (in der Fig. 2 angegeben), die in Längsrichtung auf der Achse 1 mit Schraubenbolzen 5 befestigt sind.
PATENTANSPRÜCHE : 10 In einem Flüssigkeitsbehälter anzuordnende Bürste für Vorrichtungen zum Eintragen eines oder mehrerer Gase in Flüssigkeiten, bestehend aus einer umlaufenden Achse, auf der in Längsrichtung ein oder mehrere Kämme angeordnet sind, wobei jeder Kamm aus einer Anzahl von radial verlaufenden zahnförmigen Organen besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfende der Zähne, das von der Achse absteht, eine Breite hat, die wenigstens der Fussbreite gleich ist.