Vorrichtung zur Eintragung mindestens eines Gases in eine Flüssigkeit Die Erfindung beziät sich auf eine Vorrichtung zur Eintragung mindestens eines Gases in eine Flüs sigkeit, welche eine in Rotation versetzbare Well, e besitzt, auf der in Längsrichtung mindestens ein Kamm angeordnet ist, wobei der Kamm aus einer Anzahl von radial zur Welle verlaufenden Organen besteht.
Es ist ein Belüftungsrotor (Bürste) zur Abwas- serreinigang mittels Belüftung bekannt, der aus einer umlaufenden Achse besteht, auf der in der Ungs- richtung Kämme befestigt sind, wobei jeder Kamm in eine Anzahl von sägeförmig gezahnten Organen aufgeteilt ist.
Zweck der Erfindung ist u. a. einen Belüftungs rotor zu erhalten, der eine höhere Sauerstoffzufuhr- kapazität pro Längeneinhelt des Rotors hat als der bekannte Rotor, wodurch also für ein bestimmtes Sauerstoffeintragungsvermögen weniger bzw. kleinere Beläftungsrotoren als bisher erforderlich und somit die Anschaffungs-, Investierungs- und Betriebsko sten bedeutend niedriger sind.
Die Anmelderin hat erkannt, dass eine günstige Verteilung und Auflösung der Gase im Wasser er halten wird, wenn beim Bewegen solcher Belüftungs- organe durch das Wasser möglichst viel Turbulenz erzeugt wird und der Widerstand der Organe beim Bewegen durch das Wasser möglichst gering ist.
überraschenderweise zeigte sich, dass es mög lich ist,<B>je</B> verbrauchter Energiemenge eine viel grös- sere Sauerstoffmenge mit einem Belüftungsrotor ins Wasser einzutragen, wenn man genfäss der Erfin dung das Verhältnis zwischen der Kopfbreite und der Fussbreite der Organe zwischen den Werten<B>1 : 1</B> und<B>5 :3</B> wählt.
Es wird bemerkt, dass bei der bekannten Bürste das Verhältnis zwischen der Fläche des Spaltes zwi- schen zwei Organen und der Fläche der Organe das selbe ist.
Wenn bei einer Bürste Organe mit einer grossen Breite an dem Kopf verwendet werden, so soll dafür gesorgt werden, dass bei Rotation der Bürste das Wasser zwischen zwei Organen leicht passieren kann, und dazu soll der Flächenbereich jedes Spaltes zwi schen zwei Belüftungsorganen von etwa derselben Grösse wie die Fläche jedes einzelnen der Belüf tungsorgane sein.
Der günstige Effekt der Bürste kann noch ver stärkt werden, indem man die Organe in den aufein- anderfolgenden Kämmen, in der Richtung der Be wegung gesehen, abwechselnd gegeneinander versetzt auf der Welle anordnet.
Mit Vorteil<U>kann</U> eine Bürste als Belüftungsbürste verwendet werden in einem. mit Wasser gefüllten Be hälter, wobei sich Luft über dem Wasser befindet. Wird die Bürste gedreht, so wird Sauerstoff in das Wasser gebracht. Das Verhältnis zwischen dem ein gebrachten Sauerstoff und der erforderlichen Ener gie (O.C./kWh, wobei das Sauerstoffeintragungsver- mögen mit O.C. und die erforderliche Energie mit kWh, bezeichnet wird) hängt u. a. ab von der Form und den Abmessungen der Organe, der Grösse der Räume zwischen den Organen, der Tourenzahl und der Eintauchtiefe.
Bemerkenswert ist der Zusammenhang zwischen den erreichten O.C.-Werten und den Spalten zwi schen den Organen. Bei schmalen Organen<B>(3</B> cm) werden bei niedrigen Tourenzahlen um so höhere O.C.-Werte erreicht,<B>je</B> nachdem die Spalte schma ler sind<B>;</B> bei höheren Tourenzahlen hingegen bei den breiteren Spalten. Für die<B>5</B> cm breiten Organe gilt dies ebenso, was die niedrigen Tourenzahlen betrifft, für die höheren jedoch nicht mehr. Bei den Organen von<B>7</B> cm ist dieser Zusammenhang auch bei niedri gen Umlaufgeschwindigkeiten nicht mehr zu finden, und die O.C.-Werte sind dann für alle untersuchten Tourenzahlen einfach um so höher,<B>je</B> nachdem die Spalte enger werden.
Auch die Energieverhältnisse zeigen ein sonder bares Bild<B>;</B> bei zunehmender Breite der Organe wird der Energieverbrauch bei kleineren Tourenzahlen im Verhältnis höher<B>(3,5</B> und<B>7</B> cm Breite)<B>;</B> bei den hö heren Tourenzahlen verbrauchen jedoch z. B. die <B>7</B> cm breiten Organe weniger Energie als die von <B>5</B> cm und diese letzteren wiederum etwa ebensoviel wie die Organe mit einer Breite von<B>3</B> cm.
Aus Proben geht hervor, dass bei hohen Tou renzahlen relativ schmale Organe mit grösseren Spal ten verwendet werden sollen; bei niedrigen Touren zahlen jedoch breite Organe mit wenig Zwischen raum, um das Sauerstoffzufuhrvermögen optimal und ökonomisch zu halten. Für das Eintragungsvermögen spielt die Tourenzahl und die Eintauchtiefe eine grosse Rolle.
Die Bürsten, die bis jetzt bei verschiedenen Ein- tauchtiefen untersucht wurden, zeigten, dass die #Ökonomiewerte bei tieferem Eintauchen zuerst hö her wurden, dann wieder zurückgingen<B>;</B> die optima len Werte wurden bei<B>13</B> cm Eintauchtiefe gefunden, bei einer Bürste mit einem Durchmesser von<B>50</B> cm.
Als Bei-spiel diene, dass mit einer erfindungsge- mässen Vorrichtung und einer Belüftungsbürste mit einem Durchmesser von<B>50</B> cm, bei einer Touren zahl von<B>100</B> Umdrehungen pro Minute und einer Eintauchtiefe von<B>13</B> cm, wobei Belüftungsorgane mit einer Kopfbreite von<B>5</B> cm und einer Fussbreite von<B>3</B> cm vorgesehen sind, während der gegenseitige Abstand an dem Kopfende<B>3</B> cm beträgt und die Be lüftungsorgane pro Kamm abwechselnd gegenein ander versetzt angeordnet sind,
<B>2800</B> Gramm Sauer stoff<B>je</B> Meter Bürste<B>je</B> Stunde ins Wasser gebracht werden (bei einer Sauerstoffkonzentration von <B>0</B> mg/1 bei 1011 <B>C</B> und<B>760</B> mm Hg). Das Verhältnis zwischen dem eingebrachten Sauerstoff und der er forderlichen Energie (O.C./kWh) beträgt hierbei etwa <B>3700.</B>
Bei Organen mit einer Breite von<B>5</B> cm (Verhält nis Kopfbreite: Fussbreite ist<B>1 : 1)</B> wird bei demsel ben Bürstendurchmesser und Verhältnis zwischen der Breite und dem Spalt, der gleichen Eintauchtiefe und Tourenzahl dieselbe Sauerstoffmenge<B>je</B> Energie einheit, nämlich<B>3700</B> g/kWh. ins Wasser gebracht,
während die Menge des eingebrachten Sauerstoffs <B>3500 g je</B> in Bürste/Stunde beträgL Mit einer Belüftungsbürste der bekannten Art mit Organen mit spitzzulaufenden Enden und mit einem Durchmesser von<B>50</B> cm kann bei einer Tou renzahl von<B>100</B> Umdrehungen prcy Minute nur<B>1320</B> Gramm Sauerstoff pro Meter Bürste ins Wasser ge bracht werden bei derselben Eintauchtiefe der Bür ste, während das genannte Verhältnis O.C./kWh hier bei etwa<B>2800</B> beträgt.
Die Anwendung der erfindungsgemässen Vor richtung mit Bürste beschränkt sich nicht auf das Eintragen von Sauerstoff in Wasser. Sie kann auch mit Vorteil für das Lösen eines beliebigen Gases in eine Flüssigkeit benützt werden. Man kann die Vor richtung gleichfalls verwenden, um ein in eine Flüs sigkeit gelöstes Gas hieraus zu vertreiben, indem man ein anderes Gas durch diese Flüssigkeit ieitet.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausfüh rungsform einer Belüftungsbürste einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt.
Hierin sind<B>.</B>
Fig. <B>1</B> eine Ansicht in Längsrichtung Fig. 2 ein Querschnitt nach der Linie 11-II in Fig. <B>1.</B>
In Fig. <B>1</B> ist mit dem Bezugszeichen<B>1</B> eine rotie rende Welle angedeutet, worauf in der Längsrichtung Kämme 2 radial zur Welle angeordnet sind. Diese Kämme 2 bestehen aus Belüftu#ngsorganen <B>3,</B> deren Kopf breiter als der Fuss ist.
Die Befestigung der Belüftungsorgane <B>3</B> kann z. B. geschehen mittels klemmender, im Durch schnitt trapezförmiger Streifen 4 (in der Fig. 2 an gegeben), die in Längsrichtung auf der Welle<B>1</B> mit Schraubenbolzen<B>5</B> befestigt sind. Das Verhältnis zwischen der Kopfbreite und der Fussbreite der Or- "ane a liegt zwischen den Werten <B>1 : 1</B> und <B>5 :</B> 3.