CH507164A

CH507164A - Einrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere zum Belüften von zu klärenden Abwasser

Info

Publication number: CH507164A
Application number: CH911070A
Authority: CH
Inventors: Richard Kaelin Joseph; Goedl Fritz
Original assignee: Kaelin J R
Priority date: 1970-06-16
Filing date: 1970-06-16
Publication date: 1971-05-15

Description

Einrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere zum Belüften von zu klärenden Abwasser
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere zum Belüften von zu klärenden Abwasser, mit einem vertikalachsigen. angetriebenen Belüfterkreisel, der eine Saugseite aufweist, die unterhalb einer Druckseite angeordnet ist.

Derartige Einrichtungen, meist Oberflächenbelüfter genannt, sind in vielen Ausführungsformen bekannt und haben sich im Vergleich zu andern Belüftungseinrichtungen, die grösstenteils unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet sind, durch ihre Leistungsfähigkeit bei zugleich einfacher Ausgestaltung der Flüssigkeitsbecken ausgezeichnet.

Die Begasung bzw. Belüftung der Flüssigkeit bei solchen Einrichtungen beruht auf einem Ansaugen der Flüssigkeit durch das Laufrad und anschliessendem Ausstossen derselben mit hoher Geschwindigkeit, so dass eine innige Durchwirbelung der Flüssigkeit mit Luft erfolgt. Diese Vorgänge spielen sich unmittelbar oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ab. Es ist daher unvermeidlich, dass dabei Sprühnebel entstehen. Da diese Sprühnebel längere Zeit in der Umgebungsluft in Suspension bleiben, sind sie nicht ohne weiteres kontrollierbar und führen zu lästigen Nebenerscheinungen. Unter diesen Nebenerscheinungen seien folgende erwähnt: Verschmutzung und gegebenenfalls Korrosion der oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Tragkonstruktion und Antriebseinrichtung für das Laufrad. Im Winter kann dieser Sprühnebel zu einer unerwünschten und den störungsfreien Betrieb gefährdenden Eisbildung führen.

Handelt es sich bei den zu begasenden Flüssigkeiten um Abwässer, können solche Abwasser-Sprühnebel, besonders wenn sie vom Wind weggetragen werden, zu einer lästigen Verschmutzung, ja Verseuchung der Umgebungsluft führen, weshalb bisher Kläranlagen mit oberflächenbelüfteten Becken meist weitab von besiedelten Gebieten gebaut wurden.

Die vorliegennde Erfindung bezweckt die weitgehende Vermeidung dieser Nachteile unter Wahrung der Vorteile bezüglich Leistungsfähigkeit der bekannten Oberflächenbegasungseinrichtungen.

Zu diesem Zweck wird eine Einrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die Druckseite des Belüfterkreisels mit einer Abschirmung überdeckt ist, deren Umfangsrand in einem radialen Abstand von der Druckseite und unterhalb derselben angeordnet ist.

Dabei kann im Bereich des Umfangrandes eine Prallwand angeordnet sein, gegen welche die von der Druckseite ausgestossene Flüssigkeit geschleudert wird und dabei nochmals innig mit Umgebungsluft durchwirbelt wird.

Zweckmässig ist die Haube mit durchgehenden öffnungen versehen, durch welche infolge einer Art Ejektorwirkung des vom Kreisel ausgestossenen Wassers Luft angesaugt wird.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 in schematischer Seitenansicht eine erste Einrichtung der genannten Art.

Fig. 2 teilweise im Schnitt eine zweite Einrichtung wobei in beiden Figuren die Beckenwandungen, die Antriebsaggregate sowie die Tragkonstruktionen für den Kreisel der Einfachheit halber weggelassen sind.

Mit 1 ist ein Belüfterkreisel bezeichnet, der einen Nabenkörper 2 aufweist. Der Nabenkörper trägt auf seiner Aussenseite einen Kranz von Schaufeln 3 mit Tförmigem Profil, die von einer unteren Saugseite 4 zu einer oberen Druckseite 14 führen. Der dargestellte Kreisel 1 besitzt in seinem wirksamen Teil eine von unten nach oben divergierende Form, etwa wie ein axial saugendes Radialpumpenrad. Es versteht sich indessen, dass die Ausbildung des Belüfterkreisels 1 in diesem Zusammenhang von geringer Bedeutung ist. Es kann ein aussen beschaufelter Kreisel, wie etwa in der Schweizer Patentschrift Nr. 478 719 beschrieben oder aber auch ein geschlossener Belüfterkreisel verwendet werden.

Im dargestellten Beispiel ist der Belüfterkreisel an einer in einem Lagerstutzen 6 gelagerten Antriebswelle 5 aufgehängt, welche ihrerseits mit einer nicht dargestellten Antriebseinheit verbunden ist. Bei eingeschalteter An triebseinheit dreht der Belüfterkreisel z.B. in der mit Pfeil 13 angegebenen Richtung. Die Antriebswelle 5 trägt auch eine Nabe 7, an deren Umfang eine dünnwandige Abdeckhaube 8 befestigt ist, deren Form zunächst als flacher und nach unten divergierender Konus verläuft.

Im Bereich des Umfangsrandes der Haube 8 geht deren Mantelfläche in einen steileren Verlauf über, um dann in einen praktisch horizontal verlaufenden Umfangsrand 11 überzugehen, der. wie dargestellt deutlich unterhalb der Ausstoss-Seite 14 des Kreisels 1 angeordnet ist.

An der Innenwand der Haube 1 im Bereich deren steileren Verlaufs ist ein Ring 10 mit einem L-förmigen Profil befestigt. wobei die beiden freien Enden der Profilschenkel auf geeignete Weise z.B. durch Verklebung oder durch Verschweissung mit der Innenwand der Haube verbunden sind. Dabei ist der vertikal stehende Schenkel des Rings 10 gegenüber der Ausstoss-Seite 14 des Kreisels 1 angeordnet und dient somit als Prallwand für das in Richtung der Pfeile 15 von der Druckseite 14 her ausgeschleuderte Wasser, das an dieser Stelle noch mals mit Luft durchwirbelt wird und dann - durch den waagrecht auslaufenden Umfangsrand 11 beruhigt - mit Luft durchsetzt wieder in den Beckeninhalt 12 zurückströmt.

Im oberen Bereich der Haube 8 sind Lufteintrittsöffnungen 9 ausgebildet.

Es ist nun festgestellt worden, dass bei längerem Betrieb eines vertikalachsigen Belüfterkreisels mit derselben Drehrichtung, mit der Zeit der gesamte Beckeninhalt 12 beginnt mitzudrehen. Dieser Umstand ist natürlich der Wirksamkeit des Kreisels 1 abträglich. Um dieser Erscheinung abzuhelfen, kann die Haube 8 durch nicht dargestellte Mittel festgehalten sein. was bedingt. dass die Nabe 7 drehbar auf der Welle 5 gelagert ist. Eine noch bessere Kompensation der an sich wenig willkommenen Rührwirkung des Kreisels 1 lässt sich dadurch erreichen. wenn die Haube 8 in einer der Drehrichtung des Kreisels 1 entgegengesetzten Richtung, jedoch gleichachsig mit dem Kreisel 1 gedreht wird.

Damit erreicht man, dass das gesamte, vom Belüfterkreisel 1 erfasste und hochgeforderte Wasser praktisch drallfrei wieder in den Beckeninhalt 12 zurückfliesst, jedoch ganz intensiv durchlüftet ist. Ausserdem erreicht der Kreisel damit auch eine Tiefenwirkung in dem Sinne, dass sich eine ausgeprägte in Beckenmitte von unten nach oben und im Bereich der Beckenwand von oben nach unten verlaufende Umwälzströmung ausbildet, der keine störende Drallbewegung überlagert ist.

Die Haube kann auf einfache Weise aus verhältnismässig leichten Werkstoffen hergestellt werden. Besonders geeignet sind neben Leichtmetallen verstärkte Kunststoffe, die zugleich schallhemmend wirken und die Lautstärke des typischen Rauschens des im Betrieb befindlichen Kreisels erheblich herabmindern.

Jedenfalls ist mit der erfindungsgemässen Einrichtung auf wirksame Weise verhindert, dass der bei sogenannten Oberrlächellbolüftern unvermeidliche. aber zu lästigen Nebenerscheinungen führende Flüssigkeitsstaub in die Umgebungsluft gerät.

In Fig. 2 ist ein zweites Beispiel für die Einrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten dargestellt, die im Vergleich mit dem ersten Beispiel einen etwas einfacheren Aufbau aufweist. Die Umfangspartie der Abschirmung, die in das zu belüftende Abwasser eintaucht, um das Entstehen von Sprühnebel zu verhindern, ist als Verlän gerung der oberen horizontalen Wand 16 des Belüfters I ausgeführt. Der verlängerte, über die Öffnungen der Druckseite überhängende Teil der oberen horizontalen Wand ist nach unten gebogen und taucht in den Spiegel 12 des Beckeninhalts hinein. Um eine Luftzufuhr in das durch den Belüftungskreisel 1 beförderte Abwasser zu ermöglichen, ist die genannte obere Wand 16 des Kreisels mit Öffnungen 17 versehen, die über Kanäle 18 den Zutritt der Luft zum beförderten Abwasser ermöglichen.

Claims

PATENTANSPRUCH

Einrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten. insbesondere zum Belüften von zu klärendem Abwasser, mit einem vertikalachsigen angetriebenen Belüfterkreisel, der eine Saugseite aufweist. die unterhalb einer Druckseite angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckseite des Belüfterkreisels mit einer Abschirmung überdeckt ist, deren Umfangsrand in einem radialen Abstand von der Druckseite und unterhalb derselben angeordnet ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung eine Verlängerung der Dachwand (16) des Belüfterkreisels ist.

2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet. dass die Abschirmung eine einen radial ausstossenden Belüfterkreisel überdeckende Haube (8) ist.

3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet. dass die Abdeckhaube (8) frei drehbar um die Achse des Belüfterkreisels (1) gelagert ist.

4. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (8) in einer der Drehrichtung des Belüfterkreisels (l) entgegengeseuten Drehrichtung angetrieben ist.

5. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand der Abschirmung gegenüber der Druckseite des Belüfterkreisels Prallflächen (10) angeordnet sind.

6. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dachwand (16) des Kreisels (1) durchgehende Öffnungen (17) ausgebildet sind. die je über einen Kanal (18) an die Druckseite (14) des Kreisels angeschlossen sind.

7. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet. dass in der Haube (8) durchgehende öffnungen ausgebildet sind.

8. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Haube (8) eine nach unten divergierende Form mit einem waagrecht auslaufenden Umfangsrand (11) aufweist.

9. Einrichtung nach Unteranspruch 5 und 8. dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand der Haube (8) einen oberen konischen Abschnitt aufweist. an den ein praktisch zylindrischer, als Prallwand ausgebildeter Abschnitt (10) anschliesst, der seinerseits in einen waggrecht nach aussen abstehenden Umfangsrand (11) übergeht.

10. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet dass die Abschirmung aus einem schallhemmenden Material ist.