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Vorrichtung zur Förderung von Gas und zu dessen feinster Verteilung in einer Flüssigkeit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vor- richtung zur Förderung von Gas und zu dessen gleichzeitiger feinster Verteilung in einer Flüssig- keit mittels eines rotierenden Verteilers.
Die Verdichtung und Förderung des Gases erfolgt in an sich bekannter Weise nach dem Prinzip der Wasserringluftpumpe. Die Erfindung erstreckt sich im wesentlichen auf eine neuartige Anordnung dieser letzteren derart, dass die Gasverteilervorrichtung über den im Luftpumpenteil umlaufenden Flüssigkeitsring, indirekt von dem Antriebsmotor der Wasserringpumpe aus, in Drehung versetzt wird.
In der beiliegenden Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Einrichtung im Aufriss, u. zw. in Ansicht.
In Fig. 2 ist ein Längsschnitt, in Fig. 3 ein waagrechter Schnitt in der Ebene I-I durch die Gasfördereinrichtung geführt. Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit beiderseitigem Ein- und Austritt des zu fördernden Gases.
Die Verdichtung und Förderung des Gases kommt nach Art der Wasserringpumpen auch im vorliegenden Falle dadurch zustande, dass ein in dem zylindrischen Gehäuse d2 mit Dekkein dl und da exzentrisch gelagertes, über die Welle c in Drehung versetztes, Schaufelrad g mit Nabe f eine bestimmte Menge von Wasser in kreisender Bewegung hält. Unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft bildet dieses Wasser am Umfange des Gehäuses d2 einen geschlossenen Wasserring m. Zwischen den einzelnen Armen g des Schaufelrades f, g und dem Wasserring m bilden sich Gasräume, deren Volumen bei der Rotation des Schaufelrades f, g in dessen Drehrichtung von einem Minimum über ein Maximum wieder zu einem Minimum sich verändert.
Durch einen in der Stirnwand dl des Gehäuses d1-d3 angeordneten sichelförmigen Kanal i gelangt das in der Flüssigkeit zu verteilende Gas in den Hohlraum der einzelnen, durch zwei benachbarte Arme g des rotierenden Schaufelrades f, g, die Stirnwände d1 und da und die annähernd zylindrische Innenfläche des umlaufenden Wasserringes m gebildeten Zelle.
Bei der Drehung erfolgt in jeder einzelnen Zelle eine Ansaugung des Gases über den Schlitz i, darauf die Verdichtung derselben und schliesslich das Ausblasen über den in der Stirnwand da vorhandenen Schlitz k in die Hohlwelle el der eigentlichen Gasverteilervorrichtung ele,.
Im Bedarfsfalle kann jede der Stirnflächen dl und d3 mit je einer Ein- und Auslassöffnung il und bzw. ia und k, versehen werden. Die Wasserringluftpumpe i-3,/, f, g wird dann zweckmässig von einem Gehäuse d4 umgeben, über dessen Eintrittsstutzen d5 das zu verteilende Gas von aussen (z. B. von einem Filter) her eingeführt wird. Das Gas tritt über die an den Stirnseiten dl bzw. da des Luftpumpen-
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lassöffnung kl und das Verbinduo. gsrohr k2 vom oberen Gehäusedeckel dl nach dem Sammelraum e und gelangt darauf zusammen mit dem aus der Austrittsöffnung k3 kommenden Teilstrom über die Hohlwelle el nach der Gasverteilervorrichtung e"e,.
Das zur Bildung des Wasserringes m beim Anfahren der Vorrichtung erforderliche Wasser wird dem Pumpengehäuse d-d3 über einen Schleuderring l mit Ablaufstutzen n mittels eines Rohres o von aussen her zugeführt. Der während des Betriebes abspritzende und damit aus dem Wasserring m verlorengehende Teil des Wassers, sowie Kühlwasser zum Ableiten der Kompressionswärme wird durch diese Vorrichtung l, n, o der Wasserringpumpe d,-d"f, g zugeführt. Der Überschuss an Wasser kann durch den unteren Saugschlitz ia oder durch
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an dessen Ablassstutzen p angebrachtes Siphonrohr nach aussen ablaufen.
Erfindungsgemäss erfolgt der Antrieb der Gasverteilereinrichtung ex-eu durch hydraulische Kupplung der letzteren mit der beschriebenen Wasserringluftpumpe d1-d3, f, g. Das von dem Motor a über das Schaufelrad f, g auf die Wasserringpumpe übertragene Drehmoment wirkt in gleicher Grösse und Richtung auf das Wasserringpumpengehäuse di-d,. Dieses letztere und dadurch die mit demselben starr verbundene Gasverteilervorrichtung el-e3, gerät dadurch in Rotation, wobei sich ein Gleichgewichtszustand zwischen dem über das Schaufelrad f, g ein-
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geleiteten und dem von der Gasverteilervorrichtung ex-eu aufgenommenen Drehmoment einstellt.
Die durch den Motor a auf den Läufer f, g übertragene Leistung wird auf diese Weise zum grösseren Teil für die Kompression des Gases in der Wasserringpumpe d1-d3,f, g zum kleineren Teil als Antriebsleistung auf die Gasverteilvorrichtung el-eg übertragen.
Durch entsprechende Wahl der Drehzahl und Leistung des Motors a sowie des Wider-
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stand im wesentlichen von der Schattenfläche und Drehzahl des Hohlkörpers ssg abhängt-, kann das Übersetzungsverhältnis der hydraulischen Kupplung, d. h. zwischen der die Leistung einbringenden Welle c und der Gasverteilvorrichtung e1-e3, beeinflusst werden.
Die bei der vorbeschriebenen Einrichtung, durch den zur Antriebswelle c exzentrisch gelagerten Wasserring m, entstehende Unwucht wird in bekannter Weise, etwa durch ein Gegengewicht, ausgeglichen. Eine solche Vorrichtung lässt sich in dem Hohlraum zwischen der zur Antriebswelle c exzentrisch liegenden Gehäusewand d2 und der zentrisch zu der ersteren liegenden Verschalungswand d4 anordnen.
Die in der zu begasenden Flüssigkeit rotierende Verteileinrichtung e2, es kann in jeder geeigneten Anordnung ausgeführt werden. Zweckmässig sind flügelartige Gebilde, die an ihrer Oberfläche Öffnungen für den Durchtritt des Gases haben (österr. Patent Nr. 142217 und Zusatzpatent).
Bei schäumenden Flüssigkeiten kann die Gasfördereinrichtung -g, , in geringer Entfernung oberhalb der Oberfläche der zu be- gasenden Flüssigkeit angeordnet werden. Über die Ansaugeöffnungen i tritt dann ein Gasflüssigkeitsgemisch in das Innere des Gehäuses d1 bis da ein, und der umlaufende Flüssigkeitsring m wird durch die zu begasende Flüssigkeit selbst gebildet. Der Zuwachs an letzterer gelangt zusammen mit dem geförderten Gas über die Öffnungen k, die Hohlwelle e1 und die Verteilereinrichtung e2, ea in die zu begasende Flüssigkeit zurück. Die Begasungsvorrichtung gemäss der Erfindung dient in diesem Falle gleichzeitig der Entschäumung des betreffenden Gefässes.
Die Menge der auf diese Weise aus dem Gefäss über die beschriebene Vorrichtung umlaufenden Flüssigkeit kann durch die Lage der Eintrittsöffnungen i zur Oberfläche der Flüssigkeit variiert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur feinsten Verteilung von Gas in einer Flüssigkeit unter gleichzeitiger Förderung des ersteren, wobei das Gas aus in der Flüssigkeit umlaufenden Hohlkörpern austritt und die Förderung des Gases durch eine Flüssigkeitsringpumpe erfolgt, die als Flüssigkeitskupplung zwischen die Motorwelle und die Welle der Gasverteilkörper geschaltet ist, nach Patent Nr. 204015, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsringpumpe mit glatter Gehäuseinnenwand ausgebildet ist, so dass die Pumpe als Drehmomentenkupplung wirkt.