CH617103A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Belüfter, mit einem Tragteil in Form einer flachen, kreisförmigen Platte, die, falls der Belüfter in Betrieb ist, in einer horizontalen Ebene liegt und um eine mittlere vertikale Achse drehbar ist, mit mehreren in Winkelabstand voneinander angeordneten Schaufeln, die an der unteren Seite der Platte befestigt sind, wobei jede Schaufel sich von einer Stelle in der Nähe der Plattenmitte in Richtung zu ihrem Umfang erstreckt und wobei jede Schaufel eine maximale Tiefe unterhalb einem horizontalen Bezugspunkt an einer Stelle zwischen ihren Enden aufweist, und mit einer am unteren Rand einer jeden Schaufel befestigten Platte, die sich beidseitig der Schaufel zumindest längs einem Teil der Schaufellänge zwischen ihrem äusseren Ende und der Stelle mit maximaler Tiefe erstreckt.

Ein solcher Belüfter ist bekannt und er wird in der Oberfläche einer Flüssigkeit in Rotation versetzt, um die Flüssigkeit umzurühren und zu belüften, insbesondere, jedoch keinesfalls ausschliesslich, zur Belüftung von Abwasser in dem sogenannten Belebtschlammprozess. Der bekannte Belüfter hat einen Tragteil in Form einer umgekehrten, konischen Schale mit mehreren in Winkelabstand voneinander angeordneten Schaufeln, die an der Unterseite der Schale befestigt sind und sich tangential von einer Stelle in der Nähe des Zentrums des Tragteiles in Richtung zu dem äusseren Umfang desselben erstrek-ken, und wobei eine Platte an dem unteren Rand einer jeden Schaufel befestigt ist und sich beidseitig derselben wenigstens längs einem Teil der Länge der Schaufel unter der Schale erstreckt von dem äusseren Ende der Schaufel in Richtung zur Zentrum des Belüfters.

Die Rotation der Belüfter mit hoher Drehzahl wird in zunehmendem Masse angewandt als Mittel zur Herabsetzung der Kosten für die Getriebe, welche zwischen den Belüftern und den Antriebsmotoren vorzusehen sind. Dies gilt insbesondere für die grösseren Belüfter, wobei ein so hohes Drehmoment zu übertragen ist, dass die Kosten für die Getriebe bis zur Hälfte der Gesamtkosten der Belüfteranlagen ausmachen können.

Es wurde festgestellt, dass ein Belüfter der beschriebenen, bekannten Bauart sehr geeignet ist bei geringen Drehzahlen, dass jedoch Schwierigkeiten bei höheren Drehzahlen entstehen, falls komplizierte Leistungsaufnahme-/Sauerstoffübergangsei-genschaften auftreten, wobei die Regelung äusserst schwierig wird im Hinblick auf andere veränderliche Parameter, wie z. B. der Sauerstoffbedarf der zu behandelnden Flüssigkeit und die Eintauchtiefe des Belüfters in der Oberfläche der zu behandelnden Flüssigkeit.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Belüfter zu schaffen, der bei hohen Drehzahlen ohne die obigen Nachteile arbeiten kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemässe Belüfter dadurch gekennzeichnet, dass jede der radial angeordneten Schaufeln sich nach aussen über den Umfang der kreisförmigen Platte hinaus erstreckt.

Dieser Belüfter kann verwendet werden in einer Anlage zur Belüftung einer Flüssigkeit, mit einem die zu belüftende Flüssigkeit enthaltenden Behälter, mit dem über dem Behälter angeordneten und in der Oberfläche der Flüssigkeit drehbaren Belüfter, und mit einer Stauvorrichtung unterhalb des Belüfters, um eine Wirbelströmung der Flüssigkeit unmittelbar unterhalb des Belüfters zu vermeiden.

Diese Stauvorrichtung ist besonders vorteilhaft bei höheren Drehzahlen, um eine Wirbelströmung in der zu belüftenden Flüssigkeit unmittelbar unterhalb des Belüfters zu vermeiden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun ausführlicher mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Belüfters,

Fig. 2 den Belüfter nach Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 eine Schnittansicht des Belüfters nach der Linie HI-III in Fig. 2.

Fig. 4 eine Darstellung in Perspektive des Belüfters nach Fig. 1 in Betriebsstellung in einem Belüftertank mit einer unterhalb dem Belüfter angeordneten Stauvorrichtung.

In den Zeichnungen, und insbesondere in den Fig. 1 bis 3, ist ein Belüfter dargestellt, der hauptsächlich einen Tragteil 10 in Form einer flachen, kreisförmigen Scheibe aufweist, die,

falls der Belüfter in Betrieb ist, in einer horizontalen Ebene liegt und welche mittels einer Welle 11, die im Zentrum der Scheibe befestigt ist und sich von derselben nach oben erstreckt, in Rotation zu setzen ist. An der unteren Seite der Scheibe 10, im Zentrum derselben, ist ein kreisförmiger Ansatz 12 vorgesehen. Dieser Ansatz besteht aus einem Rohrstück, das an seinem unteren Ende mittels einer kreisförmigen Platte 13 verschlossen ist.

An der unteren Seite des Tragteiles 10 sind mehrere in Winkelabstand voneinander angeordnete Schaufeln 15 ange5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

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ordnet, welche jeweils in einer vertikalen Ebene liegen. Wie am besten in Fig. 2 dargestellt ist, erstreckt sich jede Schaufel 15 radial nach aussen vom Umfang des kreisförmigen Ansatzes 12 und endet an einer Stelle ausserhalb des Umfangsrandes des Tragteiles 10. Jede Schaufel 15 hat, wie am besten aus 5 Fig. 3 ersichtlich ist, eine maximale Tiefe unterhalb einem horizontalen Bezugspunkt an einer Stelle zwischen ihren Enden. An jeder Seite dieser Stelle mit maximaler Tiefe verringert sich die Tiefe der Schaufel stetig. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, verläuft der obere Rand einer jeden Schaufel 15 kontinuierlich 10 vom Umfang des Tragteiles 10 in Berührung mit der Unterseite derselben zu dem kreisförmigen Ansatz 12. In gleicher Weise verläuft der innere Rand einer jeden Schaufel 15 kontinuierlich nach unten in Berührung mit dem Umfang des Ansatzes 12 bis zu einer nicht wesentlich vor dem unteren Ende 15 des Ansatzes 12 liegenden Stelle. Der äussere Rand einer jeden Schaufel 15 hat eine wesentlich geringere Höhe als der innere Rand der Schaufel. Am unteren Rand einer jeden Schaufel 15 zwischen der Stelle mit maximaler Tiefe und dem äusseren Ende der Schaufel ist eine Platte 16 befestigt, die sich 20 beidseitig der Schaufel senkrecht zu derselben erstreckt, wie in den Fig. 1 und 2 deutlich dargestellt ist.

Während des Betriebs rotiert der Belüfter in der Oberfläche einer Flüssigkeit, welche umzurühren und zu belüften ist. Infolge der Zentrifugalkraft wird Flüssigkeit nach aussen ge- 25 schleudert durch die Leitung, welche auf der Vorderseite einer jeden Schaufel in bezug auf die Drehrichtung, durch den Tragteil 10, die Schaufel 15 und die Platte 16 gebildet ist. Dabei wird gleichzeitig Luft durch die Leitung gesaugt, welche sich auf der hinteren Seite einer jeden Schaufel, in bezug auf die 30 Drehrichtung, befindet und durch die gleiche Teile gebildet werden. Diese Luft wird in den Bereich maximaler Turbulenz gesaugt, wodurch man eine gute Vermischung des Sauerstoffes mit der zu belüftenden Flüssigkeit erhält.

Falls der Belüfter mit einer höheren Drehzahl in seinem 35 Nutzdrehzahlbereich arbeitet, was vorzuziehen ist, so ist es zweckmässig, eine Stauvorrichtung vorzusehen, um eine Wirbelströmung in der Flüssigkeit in einem Bereich unmittelbar unterhalb des Belüfters zu vermeiden. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, kann eine solche Stauvorrichtung aus vier Platten bestehen, die in vertikalen Ebenen angeordnet sind und zusammen ein Kreuz bilden, dessen Achse mit der Drehachse des Belüfters zusammenfällt.

Durch Versuche mit Belüftern entsprechend dem beschriebenen Aufbau wurde festgestellt, dass ein einfacher Zusammenhang zwischen dem Sauerstoffübergang und der Leistungsaufnahme unabhängig von der Drehzahl und der Eintauchtiefe besteht, so dass die Regelung des Belüfters an der Betriebsstelle besonders einfach wird.

Es wurde des weiteren festgestellt, dass Belüfter entsprechend der vorliegenden Erfindung das Aufwallen der zu belüftenden Flüssigkeit nicht begünstigen, was gleichzeitig bedeutet, dass die Leistungsaufnahme während des Betriebs konstant bleibt.

Selbstverständlich ist der erfindungsgemässe Belüfter nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es können vom Fachmann verschiedene Abänderungen vorgenommen werden.

Zum Beispiel können die Schaufeln 15 nicht zum Umfang eines kreisförmigen Ansatzes verlaufen, sondern sich alle längs der vertikalen Achse des Belüfters vereinigen.

Es ist nicht erforderlich, dass die Platten 16 bis zu den äusseren Enden der Schaufeln 15 ragen, sondern sie können auch an Stellen innerhalb der äusseren Enden der Schaufeln 15 enden.

Gleichfalls ist es nicht erfindungswesentlich, dass die Schaufeln 15 sich bis über den Umfang der Scheibe 10 erstrek-ken, sondern die Schaufeln 15 können auch am Umfang der Scheibe 10 enden oder sogar an Stellen radial innerhalb des äusseren Umfanges der Scheibe 10.

Schliesslich kann die Scheibe 10 auch aus einer Platte bestehen, welche nicht kreisförmig ist.

s

1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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1. Belüfter mit einem Tragteil in Form einer flachen, kreisförmigen Platte die, falls der Belüfter in Betrieb ist, in einer horizontalen Ebene liegt und um eine mittlere vertikale Achse drehbar ist, mit mehreren in Winkelabstand voneinander angeordneten Schaufeln, die an der unteren Seite der Platte befestigt sind, wobei jede Schaufel sich von einer Stelle in der Nähe der Plattenmitte in Richtung zu ihrem Umfang erstreckt, und wobei jede Schaufel eine maximale Tiefe unterhalb einem horizontalen Bezugspunkt an einer Stelle zwischen ihren Enden aufweist, und mit einer am unteren Rand einer jeden Schaufel befestigten Platte, die sich beidseitig der Schaufel zumindest längs einem Teil der Schaufellänge zwischen ihrem äusseren Ende und der Stelle mit maximaler Tiefe erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass jede der radial angeordneten Schaufeln sich nach aussen über den Umfang der kreisförmigen Platte hinauserstreckt.

2. Belüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaufel in einer vertikalen Ebene liegt und dass das innere Ende einer jeden Schaufel am Umfang eines kreisförmigen Ansatzes anliegt, der von der unteren Seite der Tragplatte nach unten ragt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Belüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Schaufel sich auf jeder Seite der Stelle mit maximaler Tiefe stetig verringert.

4. Belüfter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Ende einer jeden Schaufel eine geringere Höhe als das innere Ende der Schaufel aufweist.

5. Belüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem unteren Rand einer Schaufel befestigte Platte senkrecht zu der Schaufel ist.

6. Belüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem unteren Rand der Schaufel befestigte Platte sich kontinuierlich von dem äusseren Rand der Schaufel bis zur Stelle mit maximaler Tiefe erstreckt.

7. Verwendung des Belüfters nach Anspruch 1 in einer Anlage zur Belüftung einer Flüssigkeit, mit einem die zu belüftende Flüssigkeit enthaltenden Behälter, mit dem über dem Behälter angeordneten und in der Oberfläche der Flüssigkeit drehbaren Belüfter und mit einer Stauvorrichtung unterhalb dem Belüfter, um eine Wirbelströmung der Flüssigkeit unmittelbar unterhalb des Belüfters zu vermeiden.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauvorrichtung vier Platten aufweist, welche in vertikalen Ebenen liegen und ein Kreuz bilden, dessen Achse mit der Drehachse des Belüfters zusammenfällt.