DD255152A1

DD255152A1 - Vorrichtung zum belueften von sauerstoffzehrenden stoffstroemen

Info

Publication number: DD255152A1
Application number: DD86297952A
Authority: DD
Inventors: Gottfried Seidel; Lutz Wenige; Rene Dietsch; Regina Schauer
Original assignee: Leipzig Chemieanlagen
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1988-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Belueften von sauerstoffzehrenden Stoffstroemen. Sie kann insbesondere in Anlagen zur Reinigung von industriell und/oder kommunal verunreinigtem Abwasser, in Anlagen zur Fischaufzucht und in Anlagen zur Grossviehhaltung, insbesondere zur Guelleaufbereitung eingesetzt werden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass Belueftungskreisel in Turbinenform durch Einleiten von atmosphaerischer Umgebungsluft so vervollkommnet werden, dass die Freistrahlen mittels einer Zusatzschaufel und Aufgleitebenen im Schaufelkanal bereits bei ihrer Bildung bis zum Austritt aus dem Schaufelkanal gezielt mit Luft versorgt werden.

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Belüften sauerstoffzehrender Stoffströme.

Sie kann insbesondere in Anlagen zur Rr .igung von industriell und/oder kommunal verunreinigten Abwasser, in Anlagen zur Fischaufzucht und in Anlagen zur Großv.ehhaltung, insbesondere zur Gülleaufbereitung, eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

tn Anlagen zur Belüftung sauerstoffzehrender Stoffströme werden Belüftungskreisel zum Sauerstoffeintrag eingesetzt, die Stand der Technik sind.

Insbesondere werden leistungsfähige Belüftungskreisel in turbinenähnlichen Bauformen eingesetzt.

Belüftungskreisel in Turbinenbauform besitzen den Nachteil, daß das durch diese Vorrichtung ausgeworfene und umgewälzte Wasser an den Wandungen der Schaufel kanäle eine energiezehrende Reibung verursacht, die sich durch die auf die Wandungen wirkende Zentrifugalkraft noch verstärkt. Der hierfür benötigte Energiebedarfsanteil wird nicht für den Sauerstoffeintrag, der sich durch die Größe der Phasengrenzfläche zwischen Wasser und Luft einerseits und der Menge des umgewälzten Wassers andererseits kennzeichnet, wirksam.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, turbinenähnliche Belüftungskreisel so zu vervollkommnen, daß ohne zusätzlichen Energieaufwand der Gasanteil in den Schaufelkanälen erhöht wird.

Darstellung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Belüftungskreisel in Turbinenbauform durch Einleiten von atmosphärischer Umgebungsluft so zu vervollkommnen, daß die Freistrahlen bereits bei ihrer Bildung bis zum Austritt aus dem Schaufel kanal gezielt mit Luft versorgt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Mitte eines jeden Schaufelkanales eines turbinenähnlichen Belüftungskreisels eine sich über die gesamte Länge des Schaufelkanalbodens erstreckende hohle konische Zusatzschaufel angebracht wird, deren Höhe etwa dem 0,3 bis 0,5fachen der Höhe des Schaufelkanales und deren Basisbreite etwa dem 0,2 bis 0,3fachen der Schaufelkanalbreite entspricht und die am Schaufelkanalausgang geschlossen ist. Da der Schaufelkanal eines turbinenähnlichen Belüftungskreisels sich vom Saugmund ausgehend bis zum Schaufelkanalausgang verjüngt, nimmt die absolute Höhe der hohlen konischen Zusatzschaufel ebenfalls ab.

In Schaufelkanalbodennähe ist die hohle konische Zusatzschaufel an beiden Seiten mit einer Anzahl kreisrunder bzw. schlitzartiger, sich gegenüberliegender Öffnungen, die einen Durchmesser von 10 bis 15mm bzw. eine Länge von 20mal 10mm haben können, versehen. Der Abstand der Öffnungen untereinander verringert sich in Richtung des Schaufelkanalausganges, wobei der kleinste Abstand 50 mm beträgt. Über jeder Öffnung befindet sich eine Aufgleitebene von etwa 2 bis 3cm Breite, die in

einem Winkel von a = 2° bis 5° vom Schaufelkanalboden in Richtung Schaufelkanaldecke angeordnet ist und die von der hohlen konischen Zusatzschaufel zur Schaufelkanalwand geführt wird. In die hohle konische Zusatzschaufel werden ein oder mehrere Rohre, die die Schaufelkanaldecke durchstoßen, mit einem Innendurchmesser von 30 bis 50 mm eingeführt und zwar so, daß der Hohlraum der konischen Zusatzschaufel und der Innenraum des oder der Rohre eine durchgängige Verbindung mit der Umgebungsluft bilden.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bewirkt, daß beim Übergleiten des zu belüftenden Flüssigkeitsstrahles über die Aufgleitebenen in den darunter befindlichen durch die Schrägstellung der Aufgleitebenen entstehenden Winkelräumen ein Unterdruck entsteht, der sich über die Öffnungen in die hohle konische Zusatzschaufel fortsetzt.

Dieser Unterdruck bewirkt, daß atmosphärische Außenluft durch das oder die, die Schaufelkanaldecke durchstoßenden Rohre in die Zusatzschaufel angesaugt wird und durch deren Öffnungen in den Schaufelkanal eintritt, wo sie sich intensiv mit der auszuwerfenden Flüssigkeit vermischt und einen zusätzlichen Sauerstoffeintrag gewährleistet.

Gleichzeitig wird durch das entstehende Flüssigkeits-Luft-Gemisch die Kanalbodenreibung sowie die Wandreibung gemindert, was einen geringeren Energieverbrauch zur Folge hat.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die hohle konische Zusatzschaufei mit den darin befindlichen kreisrunden oder schlitzartigen Öffnungen und den darüber angebrachten von der Zusatzschaufel zur Schaufelkanalwand führenden Aufgleitebenen nur in dem Bereich der Ablösung des Flüssigkeitsstrahles von der Schaufelkanalwandung, die infolge der Rotation des turbinenähnlichen Belüftungskreisels entsteht, angeordnet wird. Diese Ablösung geschieht etwa auf einem Kreis, der etwa dem 0,75fachen des Nenndurchmessers des Belüftungskreisels entspricht. Die hohle konische Zusatzschaufel ist dabei über ein an sich bekanntes in Richtung der Strömung geneigtes und bis zur Länge der unteren Hälfte geschlossenes Verbindungsprofil, um das die Flüssigkeit des auszuwerfenden Flüssigkeitsstrahles herumgeleitet wird und das zum Luftschlitz in der Schaufelkanaldecke führt, verbunden. Die Zusatzschaufel hat dabei an der Basis die 0,8fache Breite des Verbindungsprofiles.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: einen Ausschnitt eines Belüftungskreisels in Turbinenbauform in der Draufsicht

Fig.2: einen Längsschnitt durch einen Schaufelkanal mit Zusatzschaufel

Fig.3: einen Querschnitt durch einen Schaufelkanal

Fig.4: die Anordnung der Zusatzschaufel im Bereich der Ablösung des Flüssigkeitsstrahles

In einem turbinenähnlichen Belüftungskreisel 1 befindet sich in der Mitte eines jeden Schaufelkanals 2 eine sich über die gesamte Länge des Schaufelkanales erstreckende hohle konische Zusatzschaufel 3, deren Höhe dem 0,5fachen des Schaufelkanales entspricht. In dieser hohlen konischen Zusatzschaufel 3 befinden sich in Schaufelkanalbodennähe an beiden Seiten der Zusatzschaufel 3 je 15 kreisrunde Öffnungen 5 mit einem Durchmesser von 10mm. Über jeder dieser Öffnungen ist eine Aufgleitebene 4 von 3cm Breite in einem Winkel α = 5° angebracht, die von der hohlen konischen Zusatzschaufel zur Schaufelkanalwand 14 führt.

Der Abstand der Öffnungen 5 untereinander verringert sich in Richtung des Schaufelkanalausganges 7.

Der kleinste Abstand beträgt 50 mm. In jede hohle konische Zusatzschaufel 3 werden zwei Rohre 6, die die Schaufelkanaldecke durchstoßen, mit einem Innendurchmesser von 40 mm geführt. Durch einen Wasserstrom 8, der sich in den außen entlangführenden Teilstrom 9 und in den durch den Saugmund 13 strömenden Teilstrom 10 aufteilt, entsteht durch das Überströmen des Teilstromes 10 über die Aufgleitebenen 4 ein Unterdruck, der sich über die Öffnungen 5 den

Verbindungsrohren 6 mittelt. . .

Durch den Unterdruck wird die Luft 11 eingesaugt, die sich am Schaufelkanalboden 12 intensiv mit dem Wasser vermischt.

Am Kanalboden 12 strömt so ein Wasser-Luftgemisch entlang, daß am Schaufelkanalausgang 7 durch die Rotation des Belüftungskreisels ausgeworfen wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Belüften von sauerstoffzehrenden Stoffströmen in turbinenähnlichen Belüftungskreiseln, gekennzeichnet dadurch, daß sich in der Mitte eines jeden Schaufelkanales eine sich über die gesamte Länge des Schaufelkanalbodens erstreckende hohle konische Zusatzschaufel, die am Schaufelkanalausgang geschlossen ist, angebracht ist und in der sich in Schaufelkanalbodennähe an beiden Seiten sich gegenüberliegend kreisrunde bzw. schlitzartige Öffnungen befinden und jede dieser Öffnungen jeweils von einer Aufgleitebene, die sich in einem Winkel a = 2° bis 5° von der Zusatzschaufel bis zur Schaufelkanalwand erstreckt, bedeckt wird und in die Zusatzschaufel ein oder mehrere Rohre, die die Schaufelkanaldecke durchstoßen, geführt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß die Höhe der Zusatzschaufel etwa dem 0,3- bis 0,5fachen der Höhe des Schaufelkanales entspricht und die Basis der Zusatzschaufel eine Breite von etwa dem 0,2-0,3fachen der Schaufelkanalbreite einnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rohre, die in die Zusatzschaufel geführt werden, einen Nenndurchmesser von 30 bis 50 mm besitzen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Zusatzschaufei mit den Öffnungen und den Aufgleitebenen nur im Bereich der Ablösung des Flüssigkeitsstrahles von der Schaufelkanalwandung angeordnet wird und über ein an sich bekanntes Verbindungsprofil mit einem Luftschlitz in Verbindung steht.