Mit vertikaler Achse zu montieren bestimmter Rotor
Die vorliegende Erfindung betnifft einen mit vertikaler Achse zu montierenden Rotor zum Umwälzen und Anreichern von Flüssigkeiiten mit Sauerstoff, insbesondere Abwasser. Bei Reinigungsanlagen, die nach d,em Verfahren mit Aktivschlamm arbeiten, ist es ein Problem, dem Wasser pro Zeiteinhleit so viel Sauerstoff als möglich auf billigstmögliche Weise zuzusetzen. Bisher hat man verschiedene Methoden für die Sauerstoffzuführung angewendet, wie das Einblasen von Luft durch perforierte Rohre, wobei diese Luft komprimiert werden muss, was kostspielig ist. Stattdessen wurden auch Rührer verwendet, um dem Wasser eine gewisse Menge Sauerstoff einzumischen.
Der damit erreichte Wirkungsgrad ist jedoch genug. Diese Umrührer bestehen gewöhnlich aus offenen Rädern mit Schaufeln od, er Stäben und können auf einer senkrechten oder waagrechten Achse montiert sein, wobei das Rad teilweise in die Flüssigkeit hineintaucht und bei der Rotation eine solche Bewegung auf der Flüssigkeitsoberfläche zustande bringt, dass der Sauerstoff der Luft aufgenommen und in die Flüssigkeit hineingemischt werden kann.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung der bekannten Belüftungssysteme und betrifft einen Rotor der eingangs erwähnten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er in Form eines Flügelrades ausgebildet ist, dessen Flügel an der Unterseite ein, Decke befestigt sind, die nach unten und aussen geneigt ist und eine zentrale Öffnung zum Lufteinlass in den Einlaufteil des Rades aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Be trieb dieses es Rotors, das darin besteht, dass der Rotor derart in die Flüssigkeit eingetaucht wird, dass die äussere Kante der Decke unter dem Flüssigkeitsniveau liegt, so dass zwischen diesem und der Decke eine im Querschnitt keilförmige Tasche gebildet wird.
Der erfindungsgemässe Rotor weist gegenüber dem bekannten unter anderem den Vorteil auf, dass ler mit geringem Kraftbedarf eine erheblich wirksamere Luftzumischung bewirkt. Dies beruht auf einer Ejektorwirkung für das Einmischen der Luft in die Flüssigkeit nebst gleichzeitiger Ventilatorwirkung im oberen Teil d, er Rotorflügel.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes:
Fig. 1 zeigt einen Mittellängsschnitt gemäss der Linie I-I der Fig. 2, die leinen Grundriss darstellt.
Der dargestellte Rotor weist eine Nabe 1 zum Anschluss an die nicht dargestellt, durch einen Motor antreibbare Welle e auf. An der Nabe 1 sitzen vier um je 90 gegeneinander versetzte, flacheisenprofilförmige Streben 2, die schräg nach unten und aussen verlaufen und andernends an einem zentrisch zur Rotorachse angeordneten Rohrstück 6 dichtschliessend angeschweisst sind. Am unteren Ende des Rohrstückes 6 ist elin Flügelrad angeordnet, dessen Flügel 4 an der Unterseite einer Decke 3 befestigt sind. Diese ist nach unten und aussen geneigt und weist eine zentrale, bis zum Rohrstück 6 reichende Öffnung zum Lufteinlass in den Einlaufteil des Rades auf. Die innere Kante der Decke 3 ist durch Schweissen am unteren Ende des Rohrstückes 6 dichtschliessend befestigt. Die Flügel 4 sind radial zur Rotorachse angeordnet.
An der unteren und inneren Kante der Flügel 4 ist ein zentrales Rohrstück 5 angeschweisst, dessen lichte Weite mit derjenigen des Rohrstücks 6 übereinstimmt. Das Rohrstück 5 hat den Zweck, den in dieses von unten einlaufenden Flüssigkeitsstrom gegen den zentralen Teil des Rotors zu steuern, wogegen das Rohrstück 6 das Einströmen der Flüssigkeit von oben her verhindert.
Zum Betrieb wird der Rotor derart in die vorzugsweise aus Wasser bestehende Flüssigkeit eingetaucht, dass die äussere Kante der Decke unter dem Flüssigkeitsniveau liegt, so dass zwischen diesen und der Decke eine im Querschnitt keilförmige Tasche gebildet wird.
Beim Drehen des Rotors strömt die Flüssigkeit von unten in das Rohr 5 hinein und wird durch die Flügel 4 auf Grund der Pumpenwirkung nach aussen geschleudert. Gleichzeitig wird Luft, die von oben her durch das Rohrstück 6 und die Öffnung in der Decke 3 herunterströmt und danach in die keilförmige Tasche zwischen der Decke 3 und der Flüssigkeitsoberfläche gelangt, unter der Ejektor- und Ventilatorwirkung der Flügel 4 unter die Decke 3 und damit in die Flüssig keit hineingepresst, so dass eine effektive Mischung von Flüssigkeit und Luft erzielt wird. Das Rohrstück 6 verhindert den Einlauf der Flüssigkeit von oben her in den zentralen Teil des Rotors, ist jedoch nicht in allen Fällen unbedingt nötig.
Die Luft soll jedoch während aller Betriebszustände freien Zutritt zum oberen Teil der Rotorflügel 4 haben, um die oben erwähnte Ej ektor- oder Ventilator-Wirkung zu gewährleisten.
Specific rotor to be assembled with vertical axis
The present invention relates to a rotor to be mounted with a vertical axis for circulating and enriching liquids with oxygen, in particular waste water. In the case of cleaning systems which work with active sludge according to the method, it is a problem to add as much oxygen as possible to the water in the cheapest possible way per time unit. Various methods of supplying oxygen have heretofore been used, such as blowing air through perforated pipes, which air must be compressed, which is expensive. Instead, stirrers were used to mix a certain amount of oxygen into the water.
However, the efficiency achieved in this way is sufficient. These agitators usually consist of open wheels with blades or rods and can be mounted on a vertical or horizontal axis, the wheel being partially immersed in the liquid and, when rotating, brings about such a movement on the liquid surface that the oxygen in the air brings about can be absorbed and mixed into the liquid.
The present invention aims to improve the known ventilation systems and relates to a rotor of the type mentioned at the beginning, which is characterized in that it is designed in the form of an impeller, the blades of which are attached to the underside of a ceiling which is inclined downwards and outwards and has a central opening for air inlet into the inlet portion of the wheel.
The invention also relates to a method for operating this rotor, which consists in immersing the rotor in the liquid in such a way that the outer edge of the ceiling is below the liquid level, so that a pocket with a wedge-shaped cross-section is between this and the ceiling is formed.
The rotor according to the invention has the advantage over the known one, inter alia, that it causes a considerably more effective air admixture with a low power requirement. This is based on an ejector effect for the mixing of the air into the liquid together with a simultaneous fan effect in the upper part of the rotor blades.
The drawing shows an embodiment of the subject of the invention:
Fig. 1 shows a central longitudinal section along the line I-I of FIG. 2, which represents a plan.
The rotor shown has a hub 1 for connection to the shaft e, not shown, which can be driven by a motor. On the hub 1 sit four flat iron profile-shaped struts 2 offset by 90 to each other, which run obliquely downwards and outwards and at the other end are welded tightly to a pipe section 6 arranged centrically to the rotor axis. At the lower end of the pipe section 6 an impeller is arranged, the wings 4 of which are attached to the underside of a ceiling 3. This is inclined downwards and outwards and has a central opening reaching as far as the pipe section 6 for the air inlet into the inlet part of the wheel. The inner edge of the cover 3 is tightly fastened to the lower end of the pipe section 6 by welding. The blades 4 are arranged radially to the rotor axis.
A central pipe section 5 is welded to the lower and inner edge of the wing 4, the clear width of which corresponds to that of the pipe section 6. The purpose of the pipe section 5 is to control the flow of liquid flowing into it from below towards the central part of the rotor, whereas the pipe section 6 prevents the liquid from flowing in from above.
For operation, the rotor is immersed in the liquid, which preferably consists of water, in such a way that the outer edge of the cover lies below the liquid level, so that a pocket with a wedge-shaped cross section is formed between this and the cover.
When the rotor rotates, the liquid flows from below into the pipe 5 and is thrown outwards by the blades 4 due to the pumping action. At the same time, air, which flows down from above through the pipe section 6 and the opening in the ceiling 3 and then enters the wedge-shaped pocket between the ceiling 3 and the liquid surface, is under the ejector and fan effect of the blades 4 under the ceiling 3 and thus pressed into the liquid, so that an effective mixture of liquid and air is achieved. The pipe section 6 prevents the liquid from flowing into the central part of the rotor from above, but is not absolutely necessary in all cases.
However, the air should have free access to the upper part of the rotor blades 4 during all operating states in order to ensure the ejector or fan effect mentioned above.