AT219567B - Verfahren und Vorrichtung zur feinsten Verteilung von Gas in Flüssigkeiten - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur feinsten Verteilung von Gas in Flüssigkeiten 
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur feinsten Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten und Vorrichtungen zu dessen Ausführung. 



   Unter Gas wird im Sinne des vorstehenden jedes gas-oder dampfförmige Medium verstanden, das in einer Flüssigkeit fein verteilt werden soll. 



   Die Erfindung besteht in der Verwendung einer rotierenden Vorrichtung, über deren hohle Achse das zu verteilende Gas einer Leitvorrichtung gemäss dem Stammpatent... zugeführt wird, die ihrerseits eine in der zu begasenden Flüssigkeit mit entsprechender Geschwindigkeit rotierende Vacuole erzeugt. 



   Die nach diesem Patent rinnenförmig ausgebildete Leitvorrichtung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung von einem elastischen, porösen Schlauch umgeben. Dieser Schlauch ist seiner Länge nach an der in der Drehrichtung   voraufeilenden   Seite der Leitvorrichtung nach dem Stammpatent befestigt. An seiner der Gaszufuhr entgegengesetzten Stirnfläche ist der Schlauch geschlossen. Dieser elastische (bzw.   schmiegsame), poröse   Schlauch kann aus Textilfasern bzw. Fäden oder Fasern aus elastischem Kunststoff gewebt oder auch aus schmalen bandartigen Streifen geflochten sein. Statt dessen kann vollwandiges elastisches Material verwendet werden, das in geeigneter Weise, etwa durch Stanzen od.   dgl.,   mit feinen Öffnungen versehen worden ist.

   Schläuche dieser letzteren Art fallen ebenfalls unter den im folgenden der Einfachheit halber benutzten   Begriff "Schlauch" bzw. "poröser   Schlauch". 



   Wenn die   erfindungsgemässe   Vorrichtung in Rotation versetzt wird, so bläht sich der elastische, poröse Schlauch bei der Zufuhr von Gas auf und ist bestrebt, eine stromlinienähnliche Querschnittsform anzunehmen. Das Gas strömt durch die Poren dieses Schlauches hindurch in die umgebende Flüssigkeit. Dabei werden die an sich bereits kleinen Gasblasen durch die Flüssigkeit vor ihrer vollen Ausbildung von der Schlauchwand abgerissen. Infolge der an ihrer stromlinienartig verformten Aussenwand bzw. in deren Wirbelzopf herrschenden Flüssigkeitsströmung werden diese Gasblasen zerwirbelt, d. h. in noch feinere Blasen aufgelöst. 



   Um ein Hängenbleiben von Blasen an der Aussenwand des porösen Schlauches und in Folge davon ein Zusammenballen der zunächst feinen Blasen zu gröberen zu vermeiden, wird dieser Schlauch vorteilhaft abwechselnd mit Gas beschickt und von der Gaszufuhr wieder abgesperrt. Er bläht sich dann zunächst auf und fällt nach Aufhören der Gaszufuhr wieder in sich zusammen, so dass er dann eine mit der Leitvorrichtung umlaufende Fahne bildet. Das Gasverteilelement arbeitet mithin lungenartig, und seine Wand ist entsprechend dem Rhythmus der Gaszufuhr in ihrer ganzen Ausdehnung in Bewegung. Sie schwingt je nach der Zahl der in der Zeiteinheit erfolgenden Gaszufuhrstösse mehr oder weniger heftig und beutelt daher die durch die poröse Schlauchwand hindurchtretenden Gasblasen von ihrer Aussenfläche ab. 



   Die erfindungsgemäss von der rotierenden Leitvorrichtung gemäss dem Stammpatent durch die zu begasende Flüssigkeit geschleppten, elastischen, porösen Schläuche werden zweckmässig paarweise einander gegenüberliegend angeordnet. Rüstet man die Vorrichtung dann mit z. B. zwei   Schlauchpaaren   gemäss der Erfindung aus, so kann das eine Paar jeweils unter Gaszufuhr gehalten werden, während das andere von derselben abgesperrt ist. Der Rhythmus von Zufuhr und Abriegelung des Gasstromes erfolgt zweckmässig durch eine drehschieberartige Vorrichtung. Die Wechselzahl lässt sich durch Veränderung der Drehzahl dieses Schiebers verstellen. 



   In der beiliegenden Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt. 



   Die Fig.   l   zeigt die Leitvorrichtung gemäss dem Stammpatent im Aufriss, u. zw. ohne den porösen Schlauch. 



   Fig. 2 ist ein Grundriss zu Fig. 1. *) 1. Zusatzpatent Nr. 207369. 



   2. Zusatzpatent Nr. 212288. 

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   In Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch eine für die pulsierende Gaszufuhr geeignete, mit diese steuerndem Drehschieber versehene Vorrichtung geführt. 



   Fig. 4 zeigt einen waagrechten Schnitt I-I durch die Vorrichtung nach Fig. 3. 



   Fig. 5 zeigt einen Schnitt II-II durch die doppelwandige, der pulsierenden Gaszufuhr dienende Hohlwelle. 



   Fig. 6 zeigt einen Schnitt III-III durch die Leitvorrichtung gemäss dem Stammpatent in Verbindung mit dem porösen Schlauch gemäss der Erfindung. 



   An die über die Welle e und die Hohlwelle alb in Drehung versetzte Nabe c mit unterer Lagerung ei sind Leitvorrichtungen dl bzw. d2 gemäss dem Stammpatent angeschlossen. Die letzteren sind von aus elastischem Material hergestellten porösen (oder sonstwie mit feinen Gasaustrittsöffnungen versehenen) Organen, vorzugsweise von Schläuchen da umgeben. Das eine Ende jedes derselben umschliesst dicht den drehachsennahen Teil der Leitvorrichtung dl bzw.   d2.   An der äusseren Stirnfläche ist der poröse Schlauch da geschlossen. Jeder dieser Schläuche da ist in seiner ganzen Längsausdehnung mit der Vorderseite der zugehörigen (etwa in rostfreiem Stahl ausgeführten) Leitvorrichtung dl bzw. d2 gemäss dem Stammpatent in geeigneter Weise starr verbunden.

Claims (1)

1. Bei der Rotation der Vorrichtung d, d2, da nehmen bei Gaszufuhr die Schläuche Jg eine stromlinien- ähnliche Form an und das Gas tritt durch die Poren derselben in die umgebende Flüssigkeit. Unter dem Einfluss der in der letzteren herrschenden Strömung werden die aus den Öffnungen der Schläuche da austretenden, von vornherein bereits feinen Blasen vor ihrer vollen Ausbildung von der Schlauchwand abgerissen und dadurch weiter zerkleinert. Die Vorrichtung gemäss den Fig. 1-5 der beiliegenden Zeichnung ist für die pulsierende Zufuhr des in der Flüssigkeit zu verteilenden Gases entsprechend dem Patentanspruch 2 bestimmt.

   Wenn die Gaszufuhr zu der Leitvorrichtung du-dol (eventuell , , ) ununterbrochen erfolgen soll, wird das Gas von aussen her in einfacherer Weise-etwa wie im Stammpatent beschrieben-zugeführt.

   Soll die Gasverteilung in der Flüssigkeit hingegen in pulsierendem Strom (gemäss Patentanspruch 2) erfolgen, so wird das zu verteilende Gas der umlaufenden Vorrichtung dl-dg über eine in ihrem unteren Teile doppelwandige Hohlwelle a, b zugeführt. Dem durch die Rohre a und b gebildeten konzentrischen Ringraum (Fig. 5) strömt das Gas über die in dem äusseren Rohr a sich befindlichen Öffnungen a4 aus dem Raum f, des Gehäuses f zu. Von hier aus gelangt es in die Abteilung C2 der Nabe c und tritt darauf EMI2.1 und das Innere der Welle b.

   Ein Hängenbleiben der aus den Öffnungen des porösen Schlauches g austretenden Gasblasen an deren Wänden und ein Zusammenballen von Blasen an diesen wird durch das rhythmische Austreten des Gases infolge der abwechselnden Gaszufuhr zu den einzelnen Schläuchen da verhindert. In diesem Falle werden z. B. abwechselnd zwei einander gegenüberliegende Leitvorrichtungen dl nach dem Stammpatent mit Gas beschickt, während die Vorrichtungen d2 von der Gaszufuhr abgeschaltet sind und umgekehrt.

   Über die die Leitvorrichtungen dl umgebenden Schläuche da tritt alsdann Gas in feinster Verteilung in die Flüssigkeit, die Schläuche da der Leitvorrichtung d2 dagegen sind in sich zusammengefallen. Sie werden ähnlich einer Fahne von der Leitvorrichtung d2 durch die Flüssigkeit geschleppt. Durch wechselweises Zu-und Abschalten der Gaszufuhr zu der Leitvorrichtung dl oder d2 werden die Wände der porösen Schläuche da dauernd in verschiedener Weise verformt bzw. befinden sich in atmender (lungenartiger) Bewegung.

   Die wechselweise Zufuhr des Gases einmal zu der einen Leit.bzw. Verteilvorrichtung dl, dann zu der anderen d2 aus dem durch eine Wand ! 4 in zwei Abteilungen ! l undf2 unterteilten Gehäusef wird mittels eines zylinderförmigen Schiebers h mit Öffnungen i und k bewirkt. Wird dieser Schieber mittels der EMI2.2

   Währenddem ist die Gaszufuhr zur Leitvorrichtung d2 unterbunden, da der Schieber h den Ausgangsstutzen g6 des Gehäuses g verschliesst. Bei der weiteren Drehung des Schiebers h wird die Gaszufuhr von der Leitvorrichtung dl auf die Leitvorrichtung d2 umgelegt und so fort. Die Umschaltevorrichtung für den Gasstrom kann eventuell in das Gehäuse f eingebaut werden.

   Statt der im Beispiel bzw. in den folgenden Patentansprüchen gewählten, mit Schläuchen g umgebenen vier Leitvorrichtungen d1, dv d2, d2 gemäss dem Stammpatent kann jede andere Zahl von Leitvorrichtungen verwendet werden. Die pulsierende Gaszufuhr kann auf jeweils eine der Leitvorrichtungen beschränkt oder auch z. B. auf drei oder mehr solcher ausgedehnt werden. Die Ausbildung der Nabe c sowie des Steuerorgans g, h für die Gaszufuhr ist alsdann sinngemäss zu bewirken.

   PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur feinsten Verteilung von Gas in einer Flüssigkeit mit Hilfe einer durch eine Leitvorrichtung gemäss Stammpatent Nr. 199170 erzeugten, mit entsprechender Geschwindigkeit durch die zu begasende Flüssigkeit bewegten Vacuole, durch deren Inneres das Gas zur Übertrittsstelle strömt, <Desc/Clms Page number 3> dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende Leitvorrichtung auf dem wirksamen Teil ihrer Länge von einem elastischen, porösen Organ umgeben ist, über dessen Poren das Gas in die Flüssigkeit übertritt.

   2. Verfahren zur feinsten Verteilung von Gas in einer Flüssigkeit gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas der Flüssigkeit pulsierend zugeführt wird, derart, dass das einzelne Verteilelement durch das Gas abwechselnd aufgeblasen wird und wieder in sich zusammenfällt, also lungenartig arbeitet.

   3. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitvorrichtungen (dj, d2) gemäss dem Stammpatent Nr. 199170 mit elastischen, porösen Schläuchen () umgeben sind, die mit dem nahe der Nabe (c) gelegenen, geschlossenen Teil der Leitvorrichtungen (du, d2) verbunden und an ihrem äusseren Ende geschlossen sind, so dass das zu verteilende Gas nur durch EMI3.1 umgebenden porösen Schläuche g in ihrer ganzen Längsausdehnung mit der Vorderseite der Leitvorrichtungen (d1,d2) starr verbunden sind.

   5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Leitvorrichtungen i, J umgebenden Schläuche J in der Nähe der Drehachse (e, el) der ersteren Poren von anderer Grösse als an den von der Drehachse entfernter gelegenen Stellen haben.

   6. Vorrichtung nach den Ansprüchen l und 3 bis 5 zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verteilende Gas der Flüssigkeit mit Hilfe eines Steuerorgans, vorzugsweise eines Drehschiebers (h), abwechselnd der einen, mit einem porösen Schlauch (d3) umgebenen Leitvorrichtung (du) und darauf der ebenfalls mit einem Schlauch (d3) umgebenen anderen Leitvorrichtung (d2) zugeleitet wird.