AT385752B

AT385752B - Verfahren zur begasung einer fluessigkeit und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: AT385752B
Application number: AT0063583A
Authority: AT
Inventors: Johannes Dipl Ing Dr Muellner; Bruno Dipl Ing Dr Hillinger
Original assignee: Waagner Biro Ag
Priority date: 1983-02-24
Filing date: 1983-02-24
Publication date: 1988-05-10
Also published as: ATA63583A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begasung einer in einem horizontalen Kanal strö- menden und anschliessend abwärts umgelenkten Flüssigkeit, insbesondere Abwasser, welche mittels einer Pumpe über den Flüssigkeitsspiegel eines Beckens oder Behälters über ein Steigrohr in den horizontalen Kanal gehoben wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser, in Einrichtungen, die nach Art eines
Hebers ausgebildet sind, zu begasen, insbesondere zu belüften, wobei dem abwärts gerichteten Wasserstrom gemäss der AT-PS Nr. 291134 das Gas durch Selbstansaugung oder auch unter Druck durch Wandöffnungen im Fallkanal aufgegeben wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass hier zuerst nur die Randzonen der im Rohr bewegten Flüssigkeiten begast werden und dass erst später durch Querturbulenzen eine Durchmischung der Gasblasen mit dem übrigen Flüssigkeitsstrom erreicht wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Gasblasen in der abwärts bewegten Flüssigkeit einen Auftrieb erleiden, wodurch der Abstand der Blasen verringert wird und es zu Blasenverschmelzungen kommt.

Dieser Nachteil wurde durch die AT-PS Nr. 319864 zum Teil bekämpft, indem der Sinkkanal als Flachkanal ausgebildet wurde. Ein anderer Vorschlag bestand gemäss der AT-PS Nr. 336517 darin, dass durch Röhrchen oder durch andere Einbauten das Gas in das Zentrum der Flüssigkeitsströmung eingebracht wird, wobei jedoch der Nachteil auftrat, dass durch die Kanalverengung der Kanal durch mitgeführte Schmutzteilchen verlegt wurde.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, diesen Nachteilen zu begegnen und bei der Gasaufnahme eine möglichst gleichmässige Gasaufteilung zu erzielen.

Um diese Aufgabenstellung zu lösen, erfolgt die Begasung dadurch, dass sie oberhalb einer Lochplatte erfolgt, die am Ende des horizontalen Kanals im Bereich des Krümmers für die nach abwärts umgelenkte Flüssigkeit vorgesehen ist und durch welche in mehreren Reihen Gasblasen mit einem Blasendurchmesser von 3 bis 10 mm in die Flüssigkeit eingebracht werden und dass die Zuströmgeschwindigkeit der zu begasenden Flüssigkeit zur Begasungsstelle so beeinflusst wird, dass die aus der ersten Reihe der überströmten Lochplatte aufsteigenden Gasblasen nach Durchströmen der nach unten gerichteten Umlenkung etwa 9/10 des freien Strömungsquerschnittes der Umlenkung durchwandert haben.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem mit Flüssigkeit gefüllten Becken oder Behälter etwa in zentraler Lage ein vertikales Steigrohr mit einem über dem Flüssigkeitsspiegel angeordneten horizontalen Verteilkanal, dessen untere Kanalwandung von einer Lochplatte gebildet ist, sowie ein aussen anschlie- ssender, vertikaler Sinkkanal vorgesehen ist, der in Strömungsrichtung konusförmig erweitert ist.

Die Erfindung ist in den Fig. 1 bis 5 an Hand von drei Beispielen schematisiert dargestellt.

Es zeigen Fig. 1 einen Begasungsapparat für einen Behälter, wobei Fig. 2 einen Schnitt gemäss Schnittlinie II in Fig. 1 darstellt, Fig. 3 eine Konstruktionsvariante zu Fig. 1 und Fig. 4 ein Begasungsgerät für ein grösseres Becken, bei dem der Begasungsapparat der Grundfläche des Beckens entsprechend angepasst werden kann. Fig. 5 zeigt einen Schnitt gemäss Schnittlinie V der Fig. 4.

In Fig. l ist ein Behälter-l-dargestellt, der in seinem Zentrum ein Steigrohr --2-aufweist, durch welches die am Boden liegende, gasarme Flüssigkeit durch die Pumpe --23-angesaugt und über den Flüssigkeitsspiegel --3-- gehoben wird. An der höchsten Stelle des Steigrohres --2-- erfolgt eine Umlenkung in einen Verteilkanal --4--, dessen untere Wandung von einer Lochplatte --5-- gebildet ist. Unterhalb der Lochplatte --5-- ist eine Gaskammer - vorgesehen, aus welcher das Gas durch die Öffnungen der Lochplatte --5-- in den Verteilkanal aufsteigt und durch den Auftrieb von der Lochplatte sich loslöst. Die entstehenden Gasblasen werden durch die Strömungsgeschwindigkeit mitgerissen.

Die Strömungsgeschwindigkeit ist so bemessen, dass die Gasblasen während der Umlenkung in den Sinkkanal --6-- nicht mit der oberen Kanalwandung --17-- in Berührung kommen können, wodurch bereits vor der Umlenkung eine gleichmässige Gasverteilung erreicht wird. Der Sinkkanal weist oben einen Erweiterungskonus - und anschliessend einen zylindrischen Kanalabschnitt --10-- auf, in welchem das Gas/Flüssigkeitsgemisch am Austritt des Sinkkanals --6-- auf den herrschenden hydrostatischen Druck verdichtet wird, wobei der Sinkkanal auf hohe Gaslösungsintensität und hohe Gasausbeute bei

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Claims

<Desc/Clms Page number 3> keit vorgesehen ist und durch welche in mehreren Reihen Gasblasen mit einem Blasendurchmesser von 3 bis 10 mm in die Flüssigkeit eingebracht werden und dass die Zuströmgeschwindigkeit der zu begasenden Flüssigkeit zur Begasungsstelle so beeinflusst wird, dass die aus der ersten Reihe der überströmten Lochplatte aufsteigenden Gasblasen nach Durchströmen der nach unten gerichteten Umlenkung etwa 9/10 des freien Strömungsquerschnittes der Umlenkung durchwandert haben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch Kanalerweiterung im Steigrohr auf die Zuströmgeschwindigkeit zur Begasungs- stelle verlangsamt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasblasen nach Durchströmen der Umlenkung im Sinkkanal in einer Kanalerweiterung verlangsamt werden und mit geringer Abwärtsbewegung bis zum Auslass des Sinkkanals nach unten geführt und hiebei hydrostatisch verdichtet werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem mit Flüssigkeit gefüllten Becken oder Behälter (1) etwa in zentraler Lage ein vertikales Steigrohr (2) mit einem über dem Flüssigkeitsspiegel (3) angeordneten horizontalen Verteilkanal (4), dessen untere Kanalwandung von einer Lochplatte (5) gebildet ist, sowie ein aussen anschliessender, vertikaler Sinkkanal (6) vorgesehen ist, der in Strömungsrichtung konusförmig erweitert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sinkkanal (6) das Steigrohr (2) ringförmig umschliesst und über einen ringförmigen Verteilkanal (4) dessen untere Kanalwandung zumindest teilweise von einer ringförmigen Lochplatte (7) gebildet ist, mit dem Steigrohr (2) verbunden ist, und dass im oberen Teil zwischen dem Steigrohr (2) und der inneren Wandung des Sinkkanals (6) eine ringförmige Gaskammer (7), die sich nach unten verengt, mit der Gaszuführung (8) für die Lochplatte (5) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am in Strömungsrichtung sich erweiternden Teil des Sinkkanals (6) ein zylindrischer Kanalabschnitt (10) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sinkkanal (6) bis in etwa 25 bis 75% der Tiefe des Flüssigkeitsraumes (11) des Beckens (1) oder Behälters geführt ist, und dass koaxial zum Sinkkanal (6) diesen umschliessend ein Umwälzzylinder (12) vorgesehen ist, der am Beckenboden (13) und auch unter dem Flüssigkeitsspiegel (3) über ringförmige Verbindungsräume (14, 15) mit dem Beckeninhalt ausserhalb des Umwälzzylinders (12) in Verbindung ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (5) durch Rippen (16), die zumindest teilweise hohl und als Gaszuführung (8) ausgebildet sind, an der oberen Kanalwandung (17) des Verteilkanals (4) gehalten ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei grossflächigen Becken (1) das Steigrohr (2) vom Sinkkanal (6) getrennt angeordnet, der Sinkkanal (6) in mehrere Einzelkanäle aufgegliedert und der Verteilkanal (4) mehrarmig, insbesondere sternförmig, ausgebildet ist, und dass die Lochplatte (5) jeweils im Boden des horizontal angeordneten Einlaufteiles des Einzelkanals vorgesehen ist.