BE1008727A3

BE1008727A3 - Oppervlaktebeluchter met verhoogde luchtinbreng.

Info

Publication number: BE1008727A3
Application number: BE9400877A
Authority: BE
Original assignee: Haegeman J H
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1996-07-02

Abstract

De uitvinding stelt een oppervlaktebeluchter voor, met een verbeterd rendement. De beluchter bestaat uit een motor (1) die een as aandrijft en op een vlotter (3) is bevestigd. Op de motoras is een stuworgaan (6,7) bevestigd dat vloeistof opzuigt en over het vloeistofoppervlak (9) verspreidt. Boven het stuworgaan zijn tegenschoepen (17) geplaatst die lucht aanzuigen naar de zone (11) nabij de uitgang van het stuworgaan (6,7). De luchtstroom die ontstaat door de tegenschoepen (17) naar de zone (11) kan op verschillende manieren versterkt worden, bijvoorbeeld door de aangezogen lucht via de koeling van de motor te leiden of door een kap over de beluchter te plaatsen.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   BESCHRIJVING Oppervlaktebeluchter met verhoogde luchtinbreng 
De uitvinding heeft betrekking op toestellen die gebruikt worden voor het beluchten van   vloeistoffen,   in het bijzonder water Deze toestellen bestaan uit een krachtbron, meestal een motor, welke een motoras aandrijft waarop een stuworgaan bevestigd is en waarbij het toestel ofwel vast opgesteld boven het te behandelen water geplaatst wordt of op een   vlotter   gemonteerd wordt. 



   Bij toestellen van de nieuwe generatie bestaat het stuworgaan uit een schroefpomp waar, bij de meest efficiente toestellen de schroefpomp de vorm heeft van een schroefcentrifugaalwaaier bestaande uit een schroef die nagenoeg onderaan de schroefas vertrekt en spiraalvormig gebogen tot in een trechtervormig ombuiglichaam verloopt Het water wordt door de schroefpomp opgepompt en door het ombuiglichaam nagenoeg horizontaal over het wateroppervlak verspreidt. 



   Deze uitvinding stelt een oplossing voor om zowel het rendement van de zuurstofinbreng als het rendement van de krachtbron te verhogen. 



   Volgens de uitvinding wordt de zuurstofinbreng verhoogd door lucht in te trekken in de zone nabij de uitstroming van het water door het stuworgaan. Er werd opgemerkt dat er in de ruimte tussen de motor en het ombuiglichaam een aanzuiging ontstaat veroorzaakt door de onderdruk gecreeerd door de stroming van het water bij het verlaten van het ombuiglichaam Deze aanzuiging wordt volgens de uitvinding gebruikt en gevoelig verhoogd door boven op het 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 ombuiglichaam schoepen (hierna tegenschoepen genoemd) aan te brengen. 



   Volgens een voorkeuruitvoeringsvorm is het mogelijk aan de tegenschoepen een dusdanige vorm te geven dat een turbocompressor-effekt bereikt wordt. 



   Volgens een voordelige uitvoeringsvorm kan men, ter hoogte van de onderzijde van de lasnaad van de schroef, op het ombuiglichaam en/of op de schroefas sleuven en/of openingen aanbrengen waarlangs eveneens een luchttoevoer kan aangelegd worden naar de opgezogen waterstroom. 



   Volgens een verdere voordelige uitvoeringsvorm kan het rendement positief beïnvloed worden door lucht aan te zuigen uit de omgeving van de krachtbron. Hiertoe wordt rond de krachtbron een mantel aangebracht, zodat de aangezogen lucht gedwongen wordt tussen de mantel en de krachtbron te stromen, met het effect dat deze lucht eveneens als koelmiddel voor de krachtbron dient. 



   De aangezogen lucht koelt dus de krachtbron, waarbij het   zelfs mogelijk   wordt het klassieke koelsysteem, gewoonlijk een ventilator, gedeeltelijk of volledig te vermijden. Een verder gevolg is dus dat het rendement van de krachtbron zal toenemen, waardoor het extra beschikbaar vermogen eventueel kan aangewend worden om het pompdebiet van de beluchter te verhogen. 



   Indien geen mantel rond de krachtbron geplaatst wordt zal de luchtstroming die veroorzaakt wordt door de normale afkoeling van de krachtbron toch door de aanzuiging van de tegenschoepen naar de wateruitstromingszone getrokken worden, waardoor de energie in deze luchtstroom aanwezig (welke normaal verloren gaat) nuttig aangewend wordt. 



   Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding, kan de luchtaanzuiging nog verbeterd worden door over de beluchter een kap aan te brengen. Hierdoor wordt onder de kap een onderdruk gecreeerd waardoor de aanzuiging in de zone tussen de krachtbron en het stuworgaan nog verhoogd wordt. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   De uitvinding wordt hierna meer in detail beschreven aan de hand van niet beperkende voorbeelden van uitvoeringsvormen onder verwijzing naar bijgevoegde tekeningen, waarbij : . figuur   1   een schema toont van een beluchter met tegenschoepen boven op het   ombuiglichaam,   . figuur 2 een vergroting van het omcirkelde deel van figuur   1 ;   . figuur 3 een schema met luchtinlaat rond krachtbron . figuur 4 een schema van een beluchter met kap ; figuur 5 toont een uitvoeringsvorm van het stuworgaan met openingen,   .   figuur   5 a   een schematisch bovenaanzicht van figuur 5, . figuur 6 toont een uitvoeringsvorm van het stuworgaan voorzien van tegenschoepen met turbocompressor-effekt. 



   . figuur 6a een schematisch bovenaanzicht van figuur 6. 



   Figuren   1   en 2 tonen een oppervlaktebeluchter bestaande uit een motor I die een motoras aandrijft waarop de schroefas 2 van een stuworgaan 6,7 bevestigd is, een   vlotter   3 en een pomphuis 4. De motor I is op de vlotter 3 bevestigd door middel van een flenstussenstuk 8. De bovenzijde van het stuworgaan 6,7 is verbreed en vormt een naar buiten gebogen waaiervormig ombuiglichaam 6. 



  Rond de schroefas 2 van het stuworgaan 6,7 is een tweegangige schroef 7 aangebracht die tot in het ombuiglichaam verloopt. 



   Wanneer de motor wordt aangezet, zuigt de schroef 7 water op dat via het ombuiglichaam 6 nagenoeg horizontaal over het wateroppervlak 9 wordt verspreid. Door de uitstroming van het water ontstaat er in de zone 11 aan het uiteinde van het ombuiglichaam 6, door een zogenaamd venturi-effect, een aanzuiging. 



   Volgens de uitvinding is de onderzijde 13 van de motor   1   via afstandstukken 14 op de bovenplaat 15 van het flenstussenstuk 8 bevestigd De bovenkant 19 van het ombuiglichaam 6 en de bovenplaat 15 van het flenstussenstuk zijn van elkaar gescheiden, daar het flenstussenstuk vast is en het ombuiglichaam draait, tussen beide is er dus een ruimte 20 Wanneer er nu   een   of meerdere openingen 16 in de bovenplaat 15 van het   Henstussenstuk   8 zijn, zal er   als gevolg   van 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 de aanzuiging (venturi-effect) die er in zone 11 heerst, lucht via deze openingen naar de zone 11 aangezogen worden. Dit aanzuigeffekt wordt benut en vergroot door tegenschoepen 17 aan te brengen in de ruimte 20 tussen de bovenkant 19 van het ombuiglichaam 6 en de bovenplaat 15 van het flenstussenstuk 8.

   Deze tegenschoepen 17 die meedraaien met het stuworgaan, verbeteren aanzienlijk het aanzuigeffekt in de zone 11. De aangezogen lucht verhoogt het zuurstofgehalte van het op het wateroppervlak verspreide water waardoor het rendement van de beluchter gevoelig verbeterd wordt. 



  De tegenschoepen 17 zullen bij voorkeur spiraalvormig zijn of recht zijn waarbij deze dan radiaal of onder een hoek ten overstaan van de radius van de as kunnen opgesteld worden. 



   Figuur 3 toont een beluchter zoals beschreven in figuur 1, maar in deze uitvoering wordt de   lucht   aangezogen rond de motor. De motor I is omgeven door een   mantel 21   en de lucht, die met behulp van de tegenschoepen 17 in de zone 11 aangezogen wordt, komt uit de ruimte gevormd tussen de motor I en de mantel 21. Deze   lucht   kan dus eveneens dienst doen als koelmiddel wanneer de zuigkracht in de zone 11 zo groot is dat de aangezogen lucht volstaat om de motor I voldoende af te koelen. Hierdoor kan de klassieke koeling (ventilator 22) wegvallen en komt er nog extra vermogen van de motor vrij. 



  Daarenboven bevat deze lucht door haar   koelwerking   energie die nuttig gebruikt wordt bij het verspreiden van het water over het wateroppervlak. 



   Volgens een variante geschiedt de koeling van de motor volgens de klassieke manier, namelijk met een ventilator 22. Indien de motor   1   omgeven is door een   mantel 21   wordt de verwarmde koellucht naar de zone 11 gestuurd waarbij, door het drukeffekt van de ventilator, de luchttoevoer naar zone 11 kan worden verhoogt
Figuur 4 toont de beluchter beschreven in figuur   1   maar deze beluchter is uitgerust met een kap   3 I   die onder de motor aan het flenstussenstuk 8 bevestigd is Door de aanwezigheid van de kap ontstaat er een onderdruk in de zone 32 welke het aanzuigeffect in zone 11 nog vergroot De hoeveelheid aangezogen lucht via 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 tegenschoepen 17 wordt eveneens groter en bijgevolg ook het rendement van de beluchter. 



   Het ligt voor de hand dat de uitvoering volgens figuur 3 kan gecombineerd worden met een kap zoals getoond in figuur 4. 



   Figuren 5 an 5a tonen een uitvoeringsvorm van de schroef 7 en het ombuiglichaam 6 waarbij sleuven   en/of openingen   41 aangebracht zijn in het ombuiglichaam 6   en/of in   de schroefas 2 van het stuworgaan ter hoogte van de onderzijde van de lasnaad van de schroef 7. Deze openingen 41 staan in verbinding met de ruimte 20 (figuur 2) via openingen 42 in de bovenkant 19 van het ombuiglichaam 6 en zuigen lucht aan die binnen in de opgezogen waterstroom verdeeld wordt. Figuur 5a geeft de vorm van de tegenschoepen 17 aan die hier rechtlijnig maar onder een hoek van ongeveer 20  ten overstaan van de radius van de as uitgevoerd zijn. 



   Figuur 6 toont een stuworgaan zoals in figuur 5, waarbij de tegenschoepen 17 spiraalvormig uitgevoerd zijn en waarvan de hoogte van de tegenschoepen toeneemt vanaf de buitenkant 43 van het stuworgaan 6,7 naar de as toe, zodat een turbocompressor-effekt bereikt wordt. Figuur 6a laat duidelijk de vorm van deze spiraalvormige tegenschoepen 17 zien. 



   Het is duidelijk dat al deze varianten en uitvoeringsvormen in combinatie of apart kunnen aangewend worden. 



  Zo kan men bijvoorbeeld de sleuven en/of openingen 41 aangegeven in figuur 5 combineren met de kap 31 beschreven in figuur   4 ;   de mantel 21 rond de motor   1   beschreven in figuur 3 met de tegenschoepen 17 volgens figuur 6, enz.. en dit zonder buiten de context van deze uitvinding te vallen
Het is eveneens duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot de beschreven voorbeelden, die eenvoudigheidshalve de verschillende mogelijkheden van verhoogde luchttoevoer op eenzelfde beluchter tonen. 



   Er bestaan een groot aantal varianten van de manier waarop het stuworgaan op de motoras geplaatst wordt, in functie van deze varianten zal de vakman de meest aangewezen plaats kiezen om een luchtdoorlaat naar de tegenschoepen aan te brengen Het effect 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 gezocht volgens de uitvinding, wordt bekomen door nabij de zone waar het water verspreid wordt en waar een zogenaamd venturi-effect heerst, de luchttoevoer te vergroten door tegenschoepen of   equivalente middelen   aan te brengen. 



   De luchtstroming kan verbeterd worden door verschillende technische middelen, waarbij het aanbrengen van een mantel rond de motor of van een kap over de beluchter slechts voorbeelden zijn. 



   Deze uitvinding is ook niet beperkt tot de beschreven beluchters maar kan toegepast worden op elke beluchter van het type dat een stuworgaan heeft dat water verspreidt over het wateroppervlak.

Claims

CONCLUSIES 1. Beluchter voor vloeistoffen, waarbij een krachtbron (1) een as aandrijft waarop een stuworgaan (6,7) bevestigd is dat vioeistof opzuigt en over het vloeistofoppervlak (9) verspreidt, met het kenmerk dat boven het stuworgaan (6,7) in de buurt van de zone (11) van uitstroming van de vioeistof, een of meerdere tegenschoepen (17) zijn aangebracht waardoor extra lucht in zone (11) wordt toegevoegd.
2. Beluchter volgens conclusie 1, met het kenmerk dat rond de krachtbron (I) een mantel (21) is aangebracht en dat de aldus gevormde ruimte in contact staat met de zone (I I) zodat door de tegenschoepen (17) lucht wordt aangezogen die vooraf de motor heeft gekoeld.
3. Beluchter volgens conclusie 2, met het kenmerk dat een ventilator (22), die de koeling van de krachtbron (1) verzekert, de koellucht naar de tegenschoepen (17) drijft.
4. Beluchter volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het aanzuigingsdebiet van de tegenschoepen (17) voldoende is om de afkoeling van de krachtbron (1) te verzekeren, waardoor de ventilator kan worden weggelaten.
5. Betuchter volgens een van de voorafgaande conclusies met het kenmerk dat over de beluchter een kap (31) wordt aangebracht, waardoor een onderdruk ontstaat in een zone (32) welke de luchtstroom naar zone (11) via tegenschoepen (17) vergroot
6 Beluchter volgens een van de voorgaande conclusies waarbij het stuworgaan bestaat uit een schroefas (2), ten minste een schroef (7) en een ombuiglichaam (6) met het kenmerk dat in de schroefas (2) en/of in het ombuiglichaam (6) sleuven of <Desc/Clms Page number 8> openingen (41) zijn aangebracht ter hoogte van de onderzijde van de lasnaad van de schroef (7).
7. Beluchter volgens één van de voorgaande conclusies met het kenmerk dat de tegenschoepen (17) rechtlijnig zijn opgesteld onder een hoek ten overstaan van de radius van de as.
8. Beluchter volgens één van de voorgaande conclusies met het kenmerk dat de tegenschoepen (17) spiraalvormig zijn en in hoogte toenemen vanaf de buitenkant (43) van het stuworgaan (6,7) naar de as toe.
9 Werkwijze voor het verbeteren van het rendement van oppervlaktebeluchters, waarbij men vioeistof naar de oppervlakte pompt met een stuworgaan (6,7), aangedreven door een krachtbron (1), en de vloeistof over de oppervlakte (9) verspreidt, met het kenmerk dat men extra lucht aanzuigt door tegenschoepen (17) boven op het stuworgaan.