DE102021134304A1 - Device for gassing of liquids - Google Patents
Device for gassing of liquids Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021134304A1 DE102021134304A1 DE102021134304.6A DE102021134304A DE102021134304A1 DE 102021134304 A1 DE102021134304 A1 DE 102021134304A1 DE 102021134304 A DE102021134304 A DE 102021134304A DE 102021134304 A1 DE102021134304 A1 DE 102021134304A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- linear
- groove
- gasifier
- fixing plate
- gassing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2312—Diffusers
- B01F23/23126—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element
- B01F23/231265—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element being tubes, tubular elements, cylindrical elements or set of tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2311—Mounting the bubbling devices or the diffusers
- B01F23/23113—Mounting the bubbling devices or the diffusers characterised by the disposition of the bubbling elements in particular configurations, patterns or arrays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2311—Mounting the bubbling devices or the diffusers
- B01F23/23114—Mounting the bubbling devices or the diffusers characterised by the way in which the different elements of the bubbling installation are mounted
- B01F23/231142—Mounting the gas transporting elements, i.e. connections between conduits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2311—Mounting the bubbling devices or the diffusers
- B01F23/23115—Mounting the bubbling devices or the diffusers characterised by the way in which the bubbling devices are mounted within the receptacle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2312—Diffusers
- B01F23/23121—Diffusers having injection means, e.g. nozzles with circumferential outlet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/305—Treatment of water, waste water or sewage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten, die mindestens einen Linearbegaser (30) zur Eintragung von Gas in eine Flüssigkeit aufweist. Dabei weist der Linearbegaser (30) mindestens ein Rohr (1) mit mindestens einer Eintragsöffnung (4) auf. Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine Fixierplatte (31) mit einer planen Oberseite (35) und mit mindestens einer Nut (50, 51, 52, 53) auf, die in die Oberseite (35) der Platte (31) eingelassen ist und in die zumindest ein Abschnitt des Linearbegasers (30) aufgenommen und fixiert ist.The invention relates to a device for gassing liquids, which has at least one linear gassing device (30) for introducing gas into a liquid. The linear gasifier (30) has at least one tube (1) with at least one entry opening (4). In addition, the device has a fixing plate (31) with a flat top (35) and with at least one groove (50, 51, 52, 53) which is embedded in the top (35) of the plate (31) and in which at least one section of the linear gasifier (30) is accommodated and fixed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten.The invention relates to a device for gassing liquids.
Es ist allgemein bekannt, dass Gase, zu denen auch Gasgemische zählen, in zwei verschiedenen Varianten einer Flüssigkeit zugeführt werden können. Es wird unterschieden zwischen einer Begasung in die Flüssigkeit über die Flüssigkeitsoberfläche durch Diffusion und einer Begasung in der Flüssigkeit unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche durch Druck, wobei beim Eintrag mit Druck verschiedene Konzepte umgesetzt werden können.It is generally known that gases, which also include gas mixtures, can be supplied to a liquid in two different variants. A distinction is made between gassing into the liquid via the liquid surface by diffusion and gassing in the liquid below the liquid surface by pressure, with different concepts being able to be implemented when entering with pressure.
Bei Eintragssystemen zur Begasung unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche finden insbesondere Linearbegaser Verwendung. Die Linearbegaser sind typischerweise am Boden eines Beckens oder Reaktors befestigt und dienen dazu, über Öffnungen mit Druck beaufschlagtes Gas in die Flüssigkeit zu leiten. Linearbegaser finden beispielsweise Verwendung bei dem Einbringen von Sauerstoff in Seen und Teichen oder bei der Abwasseraufbereitung durch das Einbringen von Luft oder Ozon oder als Ölsperre.In the case of entry systems for gassing below the liquid surface, linear gassing devices are used in particular. The linear gasifiers are typically attached to the bottom of a tank or reactor and are used to introduce pressurized gas into the liquid via orifices. Linear gasifiers are used, for example, to introduce oxygen into lakes and ponds, or to treat waste water by introducing air or ozone, or as an oil barrier.
Ein Linearbegaser ist typischerweise aus einem oder mehreren Rohren gefertigt, in das eine Vielzahl von Eintragsöffnungen eingelassen ist. Dabei wird ein Gas in das Innere des Rohres geleitet, um es anschließend über die Eintragsöffnungen in die Flüssigkeit zu leiten. Ein Nachteil herkömmlicher Linearbegasersysteme ist, dass die Linearbegaser sich in Folge von angreifenden Kräften, beispielsweise Strömungskräften oder Auftriebskräften in ihrer Position verschieben können.A linear gasifier is typically made of one or more tubes in which a large number of entry openings are embedded. A gas is fed into the interior of the tube in order to then feed it into the liquid via the entry openings. A disadvantage of conventional linear gassing systems is that the position of the linear gassing devices can shift as a result of forces acting on them, for example flow forces or buoyancy forces.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten mit einer definierten Lage der Linearbegaser bereitzustellen.The object of the invention is to provide a device for gassing liquids with a defined position of the linear gassing device.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a device for gassing liquids with the features of
Danach betrachtet die Erfindung eine Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten, die mindestens einen Linearbegaser zur Eintragung von Gas in eine Flüssigkeit aufweist, wobei der Linearbegaser mindestens ein Rohr mit mindestens einer Eintragsöffnung und vorzugsweise mit einer Vielzahl an Eintragsöffnungen aufweist. Weiter weist die Vorrichtung eine Fixierplatte mit einer Oberseite auf, in die mindestens eine Nut eingelassen ist. Es ist vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt des Linearbegasers in der Nut aufgenommen und fixiert ist.Accordingly, the invention considers a device for gassing liquids, which has at least one linear gassing device for introducing gas into a liquid, wherein the linear gassing device has at least one pipe with at least one entry opening and preferably with a large number of entry openings. The device also has a fixing plate with an upper side in which at least one groove is embedded. Provision is made for at least one section of the linear gasifier to be accommodated and fixed in the groove.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, den Linearbegaser zumindest abschnittsweise in die Nut einer Fixierplatte aufzunehmen und in der Nut zumindest abschnittsweise zu fixieren. Dies ist im Vergleich zu einer lediglich punktuellen Fixierung mit dem Vorteil verbunden, dass die Gefahr eines Verbiegens des Linearbegasers, beispielsweise durch Auftriebs- oder Strömungskräfte, reduziert ist. Vielmehr wird durch die erfindungsgemäße Lösung eine durchgehende Lagetreue des Linearbegasers ermöglicht. Dies erlaubt insbesondere, den Linearbegaser in einer exakt horizontalen Ausrichtung anzuordnen.The invention is based on the idea of accommodating the linear gasser at least in sections in the groove of a fixing plate and fixing it in the groove at least in sections. In comparison to a fixing that is only done at certain points, this has the advantage that the risk of the linear gasifier bending, for example due to buoyancy or flow forces, is reduced. Rather, the solution according to the invention enables a continuous positional accuracy of the linear gasifier. In particular, this allows the linear gasifier to be arranged in an exactly horizontal orientation.
Zu letzterem Aspekt ist anzumerken, dass, da die Fixierplatte eine plane Oberseite aufweist, der in der Nut angeordnete Linearbegaser sich in einer zur Oberseite der Fixierplatte parallelen Ebene oder in einem Winkel von bis zu 15° zur Oberfläche der Fixierplatte ausgerichteten Ebene erstreckt. Damit ermöglicht die Erfindung eine Erstreckung des Linearbegasers in exakt horizontaler Ausrichtung, so dass über die gesamte Länge des Linearbegasers die Flüssigkeitssäule oberhalb der einzelnen Eintragsöffnungen des Linearbegasers identisch und dementsprechend auch der über die Eintragsöffnungen bereitgestellte Gaseintrag in die umgebende Flüssigkeit identisch ist. Dies stellt einen erheblichen Vorteil dar, da schon bei einer geringen Neigung der Fixierplatte von z.B. 2% (d.h. 2 cm Höhendifferenz pro laufenden Meter) eine gleichmäßige Flüssigkeitsbegasung aus den einzelnen Eintragsöffnungen aufgrund eines unterschiedlichen hydrostatischen Druckes an den einzelnen Eintragsöffnungen nicht mehr gewährleistet sein kann.Regarding the latter aspect, it should be noted that since the fixing plate has a flat top, the linear gasifier arranged in the groove extends in a plane parallel to the top of the fixing plate or at an angle of up to 15° to the surface of the fixing plate. The invention thus enables the linear gasifier to extend in an exactly horizontal orientation, so that the liquid column above the individual inlet openings of the linear gasifier is identical over the entire length of the linear gasifier and, accordingly, the gas input into the surrounding liquid via the inlet openings is also identical. This represents a considerable advantage, since even with a slight inclination of the fixing plate of e.g. 2% (i.e. 2 cm difference in height per running meter), a uniform liquid gassing from the individual entry openings can no longer be guaranteed due to a different hydrostatic pressure at the individual entry openings.
Ein weiterer, mit der Erfindung verbundener Vorteil besteht darin, dass die Eintragsöffnungen des Linearbegasers durch dessen Anordnung in einer Nut nicht durch eine Befestigung verdeckt sind und somit der Gaseintrag in die Flüssigkeit nicht behindert ist. Die Anordnung des Linearbegasers in einer Nut ermöglicht des Weiteren in einfacher Weise eine Montage und Demontage des Linearbeagers.A further advantage associated with the invention is that the entry openings of the linear gasifier are not covered by a fastening due to its arrangement in a groove and thus the entry of gas into the liquid is not impeded. The arrangement of the linear gassing device in a groove also enables the linear gassing device to be assembled and disassembled in a simple manner.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Linearbegaser entlang seines gesamten Verlaufs, d. h. entlang seiner gesamten Länge durch die Nut fixiert ist. Dabei kann der Linearbegaser entlang des gesamten Verlaufs in einer einzigen Fixierplatte angeordnet sein. Durch die Fixierung des Linearbegasers entlang seines gesamten Verlaufs ist eine hohe Lagetreue des Linearbegasers an jedem Punkt ermöglicht.In one embodiment of the invention, it is provided that the linear gassing device along its entire course, i. H. is fixed along its entire length by the groove. The linear gasser can be arranged in a single fixing plate along the entire course. By fixing the linear gassing device along its entire course, a high degree of positional accuracy of the linear gassing device is made possible at every point.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung mehrere Fixierplatten auf, die jeweils Abschnitte des Linearbegasers fixieren. Auf diese Wiese kann ein vereinfachter Einbau des Linearbegasers in die Fixierplatten erfolgen. Außerdem ist es mit einer Mehrzahl an Fixierplatten möglich, den Linearbegaser in bestimmten Bereichen bewusst nicht zu fixieren. Dies kann beispielsweise für solche Bereiche gelten, in denen am Linearbegaser keine Eintragsöffnungen ausgebildet sind.In a further embodiment of the invention, the device has a plurality of fixing plates, each of which fixes sections of the linear gasifier. In this way, a simplified installation of the linear gasifier into the fixing plates. In addition, with a number of fixing plates, it is possible to intentionally not fix the linear gasifier in certain areas. This can apply, for example, to areas in which no entry openings are formed on the linear gasifier.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Fixierplatten im montierten Zustand der Vorrichtung die gleiche geodätische Höhe aufweisen. Als montierter Zustand ist der Zustand definiert, in dem der Linearbegaser in der Nut in seiner vordefinierten Lage der Fixierplatte fixiert ist. Durch die gleiche geodätische Lage der Fixierplatten ist gewährleistet, dass der hydrostatische Druck an den einzelnen Eintragsöffnungen jeweils gleich ist. Als geodätisch gleich ist dabei ein Bereich zu verstehen, in dem die geodätische Höhe der Fixierplatten nicht mehr als 1 cm pro Meter in Längs- und Querrichtung voneinander abweicht.It can further be provided that the fixing plates have the same geodetic height in the assembled state of the device. The assembled state is defined as the state in which the linear gasifier is fixed in the groove in its predefined position of the fixing plate. The same geodetic position of the fixing plates ensures that the hydrostatic pressure is the same at the individual entry openings. An area in which the geodetic height of the fixing plates does not deviate from one another by more than 1 cm per meter in the longitudinal and transverse directions is to be understood as being geodetically the same.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Fixierplatte dazu vorgesehen und ausgebildet, mehrere parallele Abschnitte des Linearbegasers aufzunehmen. Parallele Abschnitte des Linearbegasers liegen beispielsweise vor, wenn der Linearbegaser mit einer U-Form ausgebildet ist und die zwei Schenkel des U parallel verlaufen, oder wenn der Linearbegaser mäanderförmig zwischen zwei seitlichen Endbereichen verläuft.In a further exemplary embodiment of the invention, the fixing plate is provided and designed to accommodate a plurality of parallel sections of the linear gasifier. Parallel sections of the linear gassing device exist, for example, when the linear gassing device is designed with a U-shape and the two legs of the U run parallel, or when the linear gassing device runs in a meandering manner between two lateral end regions.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der mäanderförmig geformte Linearbegaser zwei seitliche Endbereiche ausbildet, in denen das Rohr des Linearbegasers jeweils zwischen einem Winkel zwischen 150° und 210° zurückgeführt wird, und zwischen denen ein mittlerer Bereich ausgebildet ist, in dem eine Mehrzahl parallel verlaufender Abschnitte des Linearbegasers angeordnet sind.One embodiment provides that the meander-shaped linear gasifier forms two lateral end areas, in which the tube of the linear gasifier is guided back between an angle of between 150° and 210°, and between which a central area is formed, in which a plurality of parallel sections of the linear gasifier are arranged.
Dabei kann jeweils eine Fixierplatte in einem der seitlichen Endbereiche und mindestens eine weitere Fixierplatte in dem mittleren Bereich angeordnet sein. Diesem Ausführungsbeispiel zur Folge weist die Vorrichtung also mindestens drei Fixierplatten auf. Dabei kann die Vorrichtung auch weitere Fixierplatten aufweisen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass im mittleren Bereich mehrere Fixierplatte angeordnet sind, die die parallel verlaufenden Abschnitte des Linearbegasers fixieren und aufnehmen.In each case, one fixing plate can be arranged in one of the lateral end areas and at least one further fixing plate can be arranged in the middle area. As a result of this exemplary embodiment, the device therefore has at least three fixing plates. The device can also have additional fixing plates. For example, it can be provided that several fixing plates are arranged in the central area, which fix and accommodate the sections of the linear gasifier running parallel.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Nut dazu ausgebildet und vorgesehen, den Linearbegaser formschlüssig und/oder kraftschlüssig zu fixieren. So kann beispielsweise ein Kraftschluss durch ein Einklemmen des Linearbegasers in die Nut gebildet sein. Befestigungsmittel wie Schrauben sind dabei nicht erforderlich, können aber als zusätzliche Sicherung eingesetzt werden. Allerdings sind auch weitere Verbindungsmöglichkeiten, wie eine Stoffverbindung beispielsweise durch Klebung, grundsätzlich möglich.In a further exemplary embodiment, the groove is designed and provided to fix the linear gasifier in a positive and/or non-positive manner. For example, a non-positive connection can be formed by clamping the linear gasifier in the groove. Fasteners such as screws are not required, but can be used as additional security. However, other connection options, such as a material connection, for example by gluing, are also possible in principle.
Für eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Linearbegaser und der Nut kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Nut sich zur Oberseite der Fixierplatte im Querschnitt verengt bzw. verjüngt. Es ist vorgesehen, dass die Nut an einer engsten Stelle so eng ist, dass der Linearbegaser nicht von selbst durch die Verjüngung aus der Nut treten kann und somit in der Nut gewissermaßen gefangen ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Nut oder die Fixierplatte an sich eine gewisse Flexibilität aufweist und die Nut zum Einsetzen des Linearbegasers leicht aufgebogen werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Fixierplatte aus einem ausreichend elastischen Material besteht und die Nut sich beim Einsetzen des Linearbegasers leicht verformt. So kann vorgesehen sein, dass die engste Stelle der Nut gewissermaßen eine elastische „Lippe“ darstellt, die bei einem Hineindrücken des Linearbegasers zunächst in Richtung der Nut ausweicht, ehe sie bei einem weitergehenden Hineindrücken des Linearbegasers sich zurückstellt und den Linearbegaser umschließt.For a form-fitting connection between the linear gasifier and the groove, it can be provided, for example, that the groove narrows or tapers in cross-section towards the upper side of the fixing plate. It is provided that the groove is so narrow at a narrowest point that the linear gasifier cannot step out of the groove by itself through the narrowing and is thus trapped in the groove to a certain extent. It can be provided that the groove or the fixing plate itself has a certain flexibility and the groove can be easily bent open for inserting the linear gasifier. In particular, it can be provided that the fixing plate consists of a sufficiently elastic material and the groove is slightly deformed when the linear gasifier is inserted. Provision can be made for the narrowest point of the groove to represent an elastic “lip”, so to speak, which initially deviates in the direction of the groove when the linear fumigator is pushed in, before it retracts and encloses the linear fumigator when the linear fumigator is pushed in further.
Hierfür kann vorgesehen sein, dass die Fixierplatte und der Linearbegaser aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wobei die Fixierplatte im Vergleich zu dem Linearbegaser aus einem Material mit größerer Elastizität besteht. Ein Beispiel für das Material des Rohrs ist Polyamid. Beispiele für das Material der Fixierplatte sind Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) und Polyoxymethylene (POM).For this purpose, it can be provided that the fixing plate and the linear gassing device are made of different materials, the fixing plate being made of a material with greater elasticity than the linear gassing device. An example of the material of the tube is polyamide. Examples of the fixing plate material are polypropylene (PP), polyethylene (PE) and polyoxymethylene (POM).
Es kann vorgesehen sein, dass der Kunststoff für den Linearbegaser und/oder für die Fixierplatte lebensmittelecht ist.It can be provided that the plastic for the linear gasifier and/or for the fixing plate is food safe.
In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Linearbegaser derart flexibel ausgebildet ist, dass er so zusammendrückbar ist, dass er sich in die Nut hineindrücken lässt.In an alternative embodiment, it is provided that the linear gassing device is designed so flexibly that it can be compressed in such a way that it can be pressed into the groove.
Für eine formschlüssige Fixierung des Linearbegasers sieht eine Ausgestaltung vor, dass die Nut im Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist. Eine Trapezform ist beispielsweise durch trapezförmige Fräser auf einfache Weise herstellbar. In einer Alternative ist die Nut im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist.For a form-fitting fixation of the linear gasifier, one embodiment provides that the groove has a trapezoidal cross section. A trapezoidal shape can be produced in a simple manner, for example, by means of trapezoidal milling cutters. In an alternative, the groove has a circular cross section.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Nut im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, den Linearbegaser in die Nut kraftschlüssig zu klemmen (Presspassung) oder stoffschlüssig zu kleben.In a further embodiment it is provided that the groove has a rectangular cross section. It is intended to clamp the linear gasifier in the groove with a non-positive fit (press fit) or to glue it with a material bond.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Nut eine Nuttiefe aufweist, die geringer ist als der Außendurchmesser des Linearbegasers, sodass der Linearbegaser im in die Nut eingesetzten Zustand gegenüber der Oberseite der Fixierplatte teilweise vorsteht. Dabei sind die Eintragsöffnungen in einem von der Oberfläche hervorvorstehenden Bereich angeordnet. Hierdurch wird in effektiver Weise sichergestellt, dass die durch die Eintragsöffnungen hindurchtretenden Gasblasen in die Flüssigkeit übergehen. Als Nuttiefe ist dabei der größte Abstand eines Punktes auf der Nut zur Erstreckungsebene der Oberseite der Fixierplatte definiert.A further embodiment of the invention provides that the groove has a groove depth that is less than the outer diameter of the linear gasser, so that the linear gasser partially protrudes in relation to the upper side of the fixing plate when inserted into the groove. The entry openings are arranged in an area protruding from the surface. This ensures in an effective manner that the gas bubbles passing through the entry openings are converted into the liquid. The greatest distance between a point on the groove and the plane of extension of the upper side of the fixing plate is defined as the groove depth.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rohr des Linearbegasers zumindest abschnittsweise an seiner Außenseite im Bereich der Eintragsöffnungen abgetragen ist und dort einen abgetragenen Bereich bildet, wobei das Rohr im abgetragenen Bereich eine reduzierte Wanddicke und eine der Reduktion der Wandstärke entsprechend reduzierte Strömungskanallänge der Eintragsöffnungen aufweist.In a further embodiment of the invention, it is provided that the pipe of the linear gasifier is removed at least in sections on its outside in the area of the entry openings and forms a removed area there, the pipe having a reduced wall thickness in the removed area and a reduced flow channel length corresponding to the reduction in wall thickness which has entry openings.
Diese Ausgestaltung nutzt die Erkenntnis, dass beim Durchströmen eines Fluides durch einen Strömungskanal die Wände des Strömungskanals Reibung verursachen. Je länger ein Strömungskanal ist, desto länger sind auch die Reibung induzierenden Wände und desto größer ist der am Strömungskanal entstehende Druckverlust. Die Ausgestaltung beruht auf dem Gedanken, die Rohrwand an den Eintragsöffnungen lokal zu verringern, um entsprechend je Eintragsöffnung den Strömungskanal im Hinblick auf seine Länge zu verkürzen und seine ihm immanenten längenabhängigen Reibungsverluste zu verringern, sodass der damit verbundene Druckverlust, der entlang des durch die jeweiligen Eintragsöffnungen gebildeten Strömungskanals zwischen Innen- und Außenseite entsteht, zu reduzieren. Dementsprechend ist durch Verkürzung der Länge ein reibungsreduzierter und so optimierter Strömungskanals durch die Rohrwand ausgebildet, der im Weiteren demnach auch als optimierter Strömungskanal bezeichnet wird.This configuration uses the knowledge that when a fluid flows through a flow channel, the walls of the flow channel cause friction. The longer a flow channel is, the longer the friction-inducing walls are and the greater the pressure loss occurring at the flow channel. The design is based on the idea of reducing the pipe wall locally at the entry openings in order to shorten the length of the flow channel for each entry opening and to reduce its inherent length-dependent friction losses, so that the associated pressure loss that occurs along the through the respective Entry openings formed flow channel between the inside and outside arises to reduce. Accordingly, by shortening the length, a flow channel with reduced friction and thus optimized is formed through the pipe wall, which is also referred to as an optimized flow channel in the following.
Dabei sind Durchmesser der Eintragsöffnungen von weniger als 100 µm vorgesehen. Die kleinen Durchmesser der Eintragsöffnungen dienen dazu, derart kleine Gasblasen in der Flüssigkeit zu bilden, dass diese sich möglichst vollständig in der Flüssigkeit auflösen. Gleichzeitig entsteht durch die kleinen Durchmesser der Eintragsöffnungen jedoch auch ein hoher Druckverlust beim Durchtreten des Gases durch den jeweiligen Strömungskanal, da grundsätzlich der Druckverlust bei insgesamt gleichem durchgeleiteten Volumenstrom des Gases mit einer Reduzierung des Durchmessers ansteigt. Grund hierfür ist das physikalische Prinzip v=Q/A wonach bei einer Reduzierung des Durchmessers bei gleichbleibendem Volumenstrom Q das Gas mit höherer Geschwindigkeit v durch den Querschnitt A gedrückt werden muss. Somit erreicht die vorliegende Ausgestaltung bei Linearbegasern mit Eintragsöffnungen mit kleinen Durchmessern durch einen längenreduzierten und damit optimierten Strömungskanal eine Reduzierung der Druckverluste an den einzelnen Eintragsöffnungen. Hierdurch kann der Linearbegaser insgesamt mit weniger Druck und energiesparender betrieben werden.In this case, diameters of the entry openings of less than 100 μm are provided. The small diameters of the entry openings serve to form such small gas bubbles in the liquid that they dissolve as completely as possible in the liquid. At the same time, however, the small diameter of the entry openings also results in a high pressure loss when the gas passes through the respective flow channel, since the pressure loss generally increases with a reduction in the diameter for the same volume flow of gas passed through. The reason for this is the physical principle v=Q/A, according to which the gas must be pushed through the cross-section A at a higher speed v when the diameter is reduced while the volume flow Q remains the same. Thus, in the case of linear gasifiers with entry openings with small diameters, the present embodiment achieves a reduction in the pressure losses at the individual entry openings by means of a flow channel that is reduced in length and thus optimized. As a result, the linear gasifier can be operated with less pressure and more energy-efficiently.
Diese Längenreduktion jedes optimierten Strömungskanals ist das wesentliche Merkmal dieser Ausgestaltung, die auch dadurch gekennzeichnet ist, dass unabhängig vom Materialabtrag die Eintragsöffnungen eine gleichbleibende Qualität aufweisen.This reduction in length of each optimized flow channel is the essential feature of this embodiment, which is also characterized in that the entry openings have a constant quality regardless of the material removal.
Ein Linearbegaser zeichnet sich somit durch eine hohe Energieeffizienz aus, da eine im Vergleich zu Linearbegasern ohne Materialabtrag im Bereich einer Eintragsöffnung geringere Druckbeaufschlagung des Gases genügt, um genügend Gas durch die Eintragsöffnungen zu leiten. Dabei ist durch das lediglich partielle Abtragen der Au ßenseite des Rohres gleichzeitig eine ausreichende Formstabilität der Rohre bewahrt. Vor dem Hintergrund, dass der Durchmesser der Eintragsöffnungen mit maximal 100 µm sehr klein ist und eine Begasungsanlage über eine Millionen Eintragsöffnungen aufweisen kann, ermöglicht ein verringerter Druckverlust an jeder einzelnen Eintragsöffnungen der Linearbegaser eine große energetische Effizienzsteigerung einer Begasungsanlage.A linear gasifier is therefore characterized by high energy efficiency, since a lower pressurization of the gas in comparison to linear gasifiers without material removal in the area of an entry opening is sufficient to conduct sufficient gas through the entry openings. At the same time, sufficient dimensional stability of the tubes is maintained by only partially removing the outside of the tube. In view of the fact that the diameter of the entry openings is very small at a maximum of 100 µm and a gassing system can have over a million entry openings, a reduced pressure loss at each individual entry opening of the linear gasifier enables a large increase in energy efficiency of a gassing system.
Dabei kann durch den abgetragenen Bereich eine ebene Fläche an der Außenseite des Linearbegasers ausgebildet sein. Vorteilhafterweise kann dabei der Linearbegaser so in der Nut angeordnet sein, dass die ebene Fläche sich parallel zu Oberseite der Fixierplatte erstreckt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die ebene Fläche von der Oberseite emporsteht.A flat surface can be formed on the outside of the linear gasifier due to the removed area. Advantageously, the linear gassing device can be arranged in the groove in such a way that the flat surface extends parallel to the upper side of the fixing plate. It can be provided in particular that the flat surface protrudes from the top.
In einer Erfindungsvariante wird die Wanddicke des Rohres im abgetragenen Bereich um bis zu 1 % bis 99%, insbesondere 50% bis 80% reduziert. Auf diese Weise ist eine effektive Verkürzung der Länge des Strömungskanals der Eintragsöffnungen ermöglicht und gleichzeitig eine ausreichende Stabilität des Rohres erhalten.In a variant of the invention, the wall thickness of the pipe in the removed area is reduced by up to 1% to 99%, in particular 50% to 80%. In this way, an effective shortening of the length of the flow channel of the entry openings is made possible and at the same time sufficient stability of the pipe is maintained.
Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass der abgetragene Bereich eine ebene Fläche an der Außenseite bildet. Die ebene Fläche formt querschnittsmäßig eine Sekante, welche den Außenradius schneidet und eine flache Fläche an der Außenseite des Rohres bildet.A further embodiment provides that the removed area forms a flat surface on the outside. The flat surface forms a secant in cross-section which intersects the outside radius and forms a flat surface on the outside of the tube.
In einer weiteren Ausführungsvariante sind die Eintragsöffnungen entlang einer Linie in Richtung der Längsachse des Rohres angeordnet. Grundsätzlich kann die Anordnung der Eintragsöffnungen in einer so ausgestalteten Rohrwand beliebig gewählt werden, insbesondere so, wie es für den, angestrebten energieeffizienten Eintrag mit einem Linearbegaser vorteilhaft ist. Die Längsachse erstreckt sich dabei in die Richtung der Längserstreckung des Rohres.In a further embodiment variant, the entry openings are arranged along a line in the direction of the longitudinal axis of the tube. In principle, the arrangement of the entry openings in a pipe wall configured in this way can be selected as desired, in particular in a way that is advantageous for the desired energy-efficient entry with a linear gasifier. The longitudinal axis extends in the direction of the longitudinal extent of the tube.
In einer Ausgestaltung weisen die Eintragsöffnungen des Linearbegasers einen Durchmesser auf, der kleiner als 50µm ist. Dabei kann sogar ein Durchmesser im Bereich von 10 µm bis 30 µm vorgesehen sein. Durch diese verhältnismäßig sehr kleinen Durchmesser der Eintragsöffnungen ist der Druckverlust entlang der Austrittsöffnung entsprechend groß. Vor diesem Hintergrund ist die Optimierung durch Reduzierung der Länge der Strömungskanäle der Eintragsöffnungen durch das Abtragen eines Teils der Rohrwand besonders wirkungsvoll. Die Durchmesser im Bereich von 10 µm bis 30 µm erlauben es, dass sich die Gasblasen vollständig in der Flüssigkeit auflösen können.In one embodiment, the entry openings of the linear gasifier have a diameter that is less than 50 μm. A diameter in the range of 10 μm to 30 μm can even be provided. Due to this relatively very small diameter of the entry openings, the pressure loss along the exit opening is correspondingly large. Against this background, the optimization by reducing the length of the flow channels of the entry openings by removing part of the tube wall is particularly effective. The diameters in the range of 10 µm to 30 µm allow the gas bubbles to completely dissolve in the liquid.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Rohr einen Innendurchmesser im Bereich von 2 bis 8 mm, insbesondere 3,5 mm bis 5,5 mm auf. Dabei ist insbesondere die Verwendung handelsüblicher Rohre mit einem Innendurchmesser von 4 mm bis 6 mm vorgesehen.In a further embodiment, the tube has an inside diameter in the range of 2 to 8 mm, in particular 3.5 mm to 5.5 mm. In particular, the use of commercially available pipes with an inner diameter of 4 mm to 6 mm is provided.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Rohr vor einem Materialabtrag eine Wanddicke im Bereich von 0,2 mm bis 2,0 mm, insbesondere von 0,3 mm bis 1,1 mm, auf. Die Verwendung handelsüblicher Rohre mit einer Wanddicke von 1 mm kann hierbei vorgesehen sein.In a further embodiment, before material is removed, the tube has a wall thickness in the range from 0.2 mm to 2.0 mm, in particular from 0.3 mm to 1.1 mm. Commercially available pipes with a wall thickness of 1 mm can be used here.
In einer Erfindungsvariante ist der abgetragene Bereich mit einem Fräser oder einem Hobel abgetragen. Zur Herstellung des Rohres ist dabei vorgesehen, das Rohr entlang des Fräsers oder des Hobels zu führen, sodass so Rohrmaterial von der Außenseite des Rohres abgetragen wird. Alternativ kann das Rohr auch durch eine vergleichbare spanabhebende Vorrichtung abgetragen werden. Grundsätzlich kann auch die Herstellung eines Rohres mit einer dem abgetragenen Bereich entsprechenden Abflachung vorgesehen sein, bei der die Abflachung von Anfang an bei der Rohrherstellung ausgebildet ist.In a variant of the invention, the removed area is removed with a milling cutter or a planer. In order to produce the tube, it is provided that the tube is guided along the milling cutter or the planer, so that tube material is removed from the outside of the tube. Alternatively, the tube can also be removed by a comparable cutting device. In principle, it is also possible to produce a tube with a flattened area corresponding to the removed area, in which case the flattened area is formed from the beginning during the manufacture of the tube.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Eintragsöffnungen sich in vertikaler Richtung im Rohr erstrecken. Die vertikale Richtung bezieht sich dabei auf die Position, wenn das Rohr in einer Begasungsanlage abgelegt ist. Die vertikale Ausrichtung bedeutet, dass die Eintragsöffnungen an der 12:00 Uhr Position in radialer Richtung verlaufen. Sofern die Eintragsöffnungen nicht durch die 12:00 Uhr Position verlaufen, verlaufen sie horizontal versetzt zur 12:00 Uhr Position in vertikaler Richtung. Die vertikale Ausrichtung ist insofern vorteilhaft, als sie erlaubt, die einzelnen Eintragsöffnungen durch Laserbohrung mit oberhalb des Rohres angeordnetem Laser auszubilden.A further embodiment of the invention provides that the entry openings extend in the vertical direction in the tube. The vertical direction refers to the position when the tube is placed in a gassing system. The vertical orientation means that the entry ports at the 12 o'clock position are in a radial direction. Unless the entry openings pass through the 12 o'clock position, they are offset horizontally from the 12 o'clock position in the vertical direction. The vertical orientation is advantageous in that it allows the individual entry openings to be formed by laser drilling with a laser arranged above the tube.
Es wird darauf hingewiesen, dass Fixiermittel z.B. in Form von Keilen oder Stiften vorgesehen sein können, die das Begaserrohr gegen ein Verdrehen in der Nut sichern.It is pointed out that fixing means, e.g. in the form of wedges or pins, can be provided which secure the gassing tube against twisting in the groove.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Ansicht auf eine Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten, bei der ein Linearbegaser in einer Fixierplatte durch eine den Linearbegaser aufnehmende Nut fixiert ist; -
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten mit einem Linearbegaser und einer Fixierplatte; -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten mit einem Linearbegaser und einer Fixierplatte, wobei der Linearbegaser durch eine Mehrzahl an Fixierplatten fixiert ist; -
4 ein Ausführungsbeispiel einer Fixierplatte mit einer Nut, wobei die Nut exemplarisch unterschiedliche geometrische Formen aufweist; -
5 eine Querschnittsdarstellung zweier Nuten, in denen ein Linearbegaser angeordnet ist, wobei eine Nut kreisförmig und eine Nut trapezförmig ausgebildet ist; und -
6-13 Ansichten verschiedener Querschnittsformen des Linearbegasers.
-
1 a view of a device for gassing of liquids, in which a linear gassing device is fixed in a fixing plate by a groove receiving the linear gassing device; -
2 a further exemplary embodiment of a device for gassing of liquids with a linear gasser and a fixing plate; -
3 a further exemplary embodiment of a device for gassing liquids with a linear gassing device and a fixing plate, the linear gassing device being fixed by a plurality of fixing plates; -
4 an embodiment of a fixing plate with a groove, the groove having different geometric shapes by way of example; -
5 a cross-sectional view of two grooves in which a linear gasifier is arranged, one groove being circular and one groove being trapezoidal; and -
6-13 Views of different cross-sectional shapes of the linear gasifier.
Die
Zur Eintragung von Gas in eine Flüssigkeit wird dabei Gas über den Linearbegaser 30 und durch die Eintragungsöffnungen an die Flüssigkeit abgegeben. Dabei entstehen Gasblasen, die sich zumindest zum Teil in der umgebenen Flüssigkeit auflösen. Der Linearbegaser 30 ist typischerweise am Boden eines Beckens oder Reaktors befestigt und findet beispielsweise Verwendung bei dem Einbringen von Sauerstoff in Seen und Teiche oder bei der Abwasseraufbereitung durch das Einbringen von Luft, Sauerstoff und/oder Ozon oder als Ölsperre.In order to introduce gas into a liquid, gas is released into the liquid via the
Der Linearbegaser 30 ist durch eine Nut 50 fest mit der Fixerplatte 31 verbunden. Die Nut 50 ist in eine Oberseite 35 der Fixerplatte 31 eingelassen und erstreckt sich über den gesamten Verlauf des Linearbegasers 30, sodass dieser entlang seiner gesamten Längserstreckung fest in der Fixierplatte 31 gehalten wird. Wie anhand der
In dem in
In der dargestellten Ansicht sind die beiden Enden 33 des Linearbegasers 30 als offene Enden dargestellt. Im eingebauten Zustand ist allerdings vorgesehen, die Enden 33 jeweils mit einem Anschluss zu verbinden. Dabei sind beispielsweise eine Gaszuleitung, ein Verbindungsabschnitt zu einem weiteren Linearbegaser 30 oder ein Abschlussstopfen als Anschluss vorgesehen.In the view shown, the two ends 33 of the
Die
In dem in
In
In den seitlichen Endbereichen 40 ist der Linearbegaser 30 dabei durch jeweils zwei Fixierplatten 310 fixiert. Der Verlauf der Nuten 50 entspricht dem Verlauf des Linearbegasers 30. Im mittleren Bereich 41 sind zwei Fixierplatten 311 angeordnet, die die geradlinig verlaufenden, parallelen Abschnitte 32 des Linearbegasers 30 fixieren. Hierzu sind eine Vielzahl paralleler Nuten 50 in die Fixierplatte 311 eingelassen, wie anhand der
Es wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl der dargestellten Fixierplatten 311 im mittleren Bereich nur beispielhaft zu verstehen ist und deren Anzahl von der Länge der Abschnitte 32 und der Gesamtkonstruktion abhängt.It is pointed out that the number of fixing
Auch kann in einer Abwandlung vorgesehen sein, dass nur die geradlinig verlaufenden Abschnitte 32 des Linearbegasers in einer Fixierplatte fixiert sind, während die Endbereiche 40 nicht in einer Fixierplatte fixiert sind. Die Fixierplatten 310 sind dann nicht vorhanden. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn der Linearbegaser in den Endbereichen 40 keine Eintragsöffnungen aufweist. Dabei ist zu beachten, dass für einen gleichmäßigen Blaseneintrag hohe Anforderungen an die Lagetreue der Eintragsöffnungen gelten. Wenn jedoch in den gebogenen Abschnitten 34 keine Eintragsöffnungen ausgebildet sind, kann demzufolge auch eine weniger feste Fixierung in diesem Bereich ausreichend sein.It can also be provided in a modification that only the
Ebenfalls lediglich beispielhaft ist der in den
Die
Die Nut 5 erstreckt sich von der Oberseite 35 der Fixierplatte 31 in Richtung einer Unterseite 36 der Fixierplatte 31. Für eine Fixierung des Linearbegasers in der Nut 50-53 kann die Nut 50-53 so geformt sein, dass der Linearbegaser 30 formschlüssig gehalten wird. Hierzu ist beispielsweise eine trapezförmige Querschnittsform 52 oder eine kreisbogenförmige Querschnittsform 53 vorgesehen. Bei diesen Querschnittsformen ist eine Verengung der Nut 52, 53 zur Oberfläche 35 der Fixierplatte 31 vorgesehen, sodass der Linearbegaser im eingesetzten Zustand in der Nut 52, 53 formschlüssig gehalten wird.The
In einer alternativen Ausführungsform ist eine rechteckige Querschnittsform der Nut 51 vorgesehen, wobei die Nut 51 in diesem Fall so breit ausgebildet ist, dass der Linearbegaser 30 mit einer Presspassung in die Nut 51 eingeklemmt und demnach durch einen Kraftschluss gehalten wird. Alternativ dazu kann es bei einer rechteckförmigen Querschnittsform vorgesehen sein, den Linearbegaser durch einen Klebstoff in der Nut 51 zu fixieren.In an alternative embodiment, a rectangular cross-sectional shape of the
Die Nut 51-53 wird beispielsweise durch einen entsprechend ausgeformten Fräser in der Fixierplatte 31 ausgebildet. Alternativ kann die Fixierplatte 31 mit der Nut hergestellt werden.The groove 51-53 is formed in the fixing
In der
Die Nut 52, 53 weist eine Breite und eine Tiefe auf. Die Tiefe der Nut 52, 53 entspricht dem kleinsten Abstand zwischen dem tiefsten Punkt 501 der Nut 52, 53 und der Erstreckungsebene der Oberfläche 35 der Fixierplatte 31. Die Breite der Nut 52, 53 wird durch den Abstand zweier gleich tiefer Punkte in einer quer zur Erstreckungsrichtung der Nut verlaufenden Richtung definiert und ist dementsprechend höhenabhängig.The
Der Linearbegaser 30 wird durch ein Rohr 1 gebildet, bei dem Material von einem Teil der Rohrwand an der Außenseite 11 des Rohres 1 abgetragen ist, sodass eine ebene Fläche 95 an der Außenseite 11 des Rohres 1 gebildet ist. Dabei ist der Linearbegaser 30 so in der Nut 52, 53 angeordnet, dass die ebene Fläche 95 sich parallel zur Oberfläche 35 der Fixierplatte erstreckt und gegenüber dieser vorsteht.The
Weitergehend sind zwei Eintragsöffnungen 4 in der jeweiligen Querschnittsdarstellung des Linearbegasers 30 dargestellt, welche jeweils Teil einer in Verlaufsrichtung des Linearbegasers 30 verlaufenden Reihe an Eintragsöffnungen 4 im Linearbegaser 30 sind. In diesem Zusammenhang wird auf die in den
Es ist vorgesehen, dass die ebene Fläche 95 von der Oberfläche 35 der Fixierplatte 31 hervorsteht. Es gilt für die Tiefe der Nut 52, 53, dass diese geringer ist als der Außendurchmesser des Linearbegasers 30. Auch bei Verwendung eines Linearbegasers mit einem in anderer Weise ausgebildeten abgetragenen Bereich und einer dadurch bereitgestellten ebenen Fläche 95, beispielsweise entsprechend den
Zum Einsetzen des Linearbegasers 30 in die Nut 52, 53 kann vorgesehen sein, dass die Fixierplatte 31 aus einem Material besteht, das eine ausreichende Flexibilität besitzt, damit der Linearbegaser 30 unter elastischer Verformung der Lippen 520, 530 beim Einsetzen des Linearbegasers 30 aufgebogen wird. Für diesen Fall besitzt das Material der Fixierplatte 31 eine größere Elastizität als das Material, aus dem der Linearbegaser 30 gebildet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Linearbegaser 30 derart zusammendrückbar ist, dass sich der Linearbegaser 30 an der engsten Stelle 502 vorbei in die Nut 52, 53 einsetzen lässt. In diesem Fall besitzt das Material, aus dem der Linearbegaser 30 besteht, eine größere Elastizität als das Material der Fixierplatte 31.To insert the
Das Ausführungsbeispiel der
Die
Das in
Die Eintragsöffnungen 4 können synonym als Austrittsöffnungen bezeichnet werden und bilden einen Strömungskanal, der sich von der Innenseite 12 zur Außenseite 11 des Rohres erstreckt und der eine Länge aufweist.The
In dieser Querschnittsdarstellung ist jeweils nur eine Eintragsöffnung 4 dargestellt, wobei weitere Eintragsöffnungen entlang einer Linie/Reihe entlang der Längsachse des Rohres angeordnet sind. Die Eintragsöffnung 4 weist ein an der Innenseite 12 angeordnetes inneres Ende 5 und ein an der Außenseite 11 angeordnetes äußeres Ende 6 auf. Dementsprechend definiert der Abstand zwischen dem inneren Ende 5 und dem äußeren Ende 6 die Länge des Strömungskanals.In this cross-sectional view, only one
Die Rohre sind beispielsweise aus Polyamid 6 (PA 6) gefertigt. In alternativen Ausführungsformen können auch andere Materialien, insbesondere andere Kunststoffe verwendet werden.The pipes are made of polyamide 6 (PA 6), for example. In alternative embodiments, other materials, in particular other plastics, can also be used.
In dem in
Die
In diesem Ausführungsbeispiel ist durch den abgetragenen Bereich 8 eine ebene Fläche 9 an der Außenseite 11 des Rohres 1 gebildet. Die Eintragsöffnung 4 ist an der Stelle in dem abgetragenen Bereich 8 angeordnet, an dem die Wanddicke S am geringsten ist und der Strömungskanal erstreckt sich in radialer Richtung von dem an der Innenseite 12 angeordneten inneren Ende 5 zur an der Außenseite 11 angeordneten äußeren Ende 6 der Eintragsöffnung 4. Somit ist die durch den Abstand zwischen dem äußeren Ende 6 und dem inneren Ende 5 gebildete Länge des Strömungskanal im Vergleich zum in
Grundsätzlich gilt für die Durchströmung eines Fluides durch einen Strömungskanal (hier: die Eintragsöffnung 4), dass der dabei entstehende Druckverlust abhängig von der Länge des Strömungskanals ist: Je länger der Kanal, desto größer der entstehende Druckverlust. Diesem Prinzip entsprechend tritt ein Druckverlust beim Durchströmen des Strömungskanals an den Eintragsöffnungen 4 zwischen dem inneren Ende 5 und dem äußeren Ende 6 auf. Durch den Materialabtrag an der Außenseite 11 des Rohres 1 und damit der Reduzierung der Länge des Strömungskanals ist somit der Druckverlust beim Durchtreten des Gases durch die Eintragsöffnung 4 reduziert und der Strömungskanal strömungstechnisch optimiert. Dementsprechend ist durch Verkürzung der Länge ein reibungsreduzierter und so optimierter Strömungskanals durch die Rohrwand ausgebildet, der im Weiteren auch als optimierter Strömungskanal bezeichnet wird. Dies spielt insbesondere eine große Rolle bei einer großen Anzahl der Eintragsöffnung und einem geringen Durchmesser der Eintragsöffnung, der vorliegend bei maximal 100 µm liegt.Basically, when a fluid flows through a flow channel (here: the entry opening 4), the resulting pressure loss depends on the length of the flow channel: the longer the channel, the greater the pressure loss that occurs. According to this principle, a pressure loss occurs when flowing through the flow channel at the
Bei dem dargestellten Linearbegaser weisen die durch die Eintragsöffnung 4 gebildeten Strömungskanäle einen Durchmesser im Bereich von 10 µm bis 30 µm auf. In alternativen Ausführungsformen können die Durchmesser zwar größer sein, jedoch nicht größer als 100 µm. Durch die geringen Strömungsdurchmesser steigt entsprechend der Druckwiderstand beim Durchströmen des Strömungskanales. Insbesondere bei solch kleinen Durchmessern stellt eine Reduzierung des Druckwiderstands durch Verkürzung der Länge des Strömungskanales eine effektive Verbesserung der Funktionsweise eines Linearbegasers und einer eine Mehrzahl an Linearbegasern umfassende Begasungsvorrichtung dar.In the linear gasifier shown, the flow channels formed by the
Der abgetragene Bereich 8 erstreckt sich in dem Ausführungsbeispiel über die gesamte Längsachse bzw. Längserstreckung des Rohres. In alternativen Ausführungsbeispielen kann der abgetragene Bereich 8 jedoch auch nur entlang eines Rohrabschnittes oder entlang mehrerer Rohrabschnitte ausgebildet sein.In the exemplary embodiment, the removed
Die
Die
Die beiden abgetragenen Bereiche 81, 82 und die jeweils an den ebenen Flächen 91, 92 angeordneten optimierten Strömungskanäle sind dabei symmetrisch zueinander angeordnet, wobei die Symmetrieachse 10 durch den nicht dargestellten Mittelpunkt des Rohres und den Berührungspunkt der ebenen Flächen 91, 92 verläuft. Die optimierten Strömungskanäle der Eintragsöffnungen 4 können, wie hier dargestellt, parallel zu der Symmetrieachse 10 und dementsprechend auch parallel zueinander verlaufen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Strömungskanäle an beiden abgetragenen Bereiche 81, 82 die gleiche Länge aufweisen können und somit der Druckwiderstand in den optimierten Strömungskanälen gleich sein kann. Bei gleichem Druckwiderstand wird somit erreicht, dass der durch die einzelnen Eintragsöffnungen 4 tretende Gasstrom gleich groß sein kann.The two removed
Die Ausgestaltung gemäß der
Die
Diese Anordnung ermöglicht, dass bei niedrigerem Druck das Gas nur aus dem kürzeren optimierten Strömungskanal und bei höherem Druck gleichzeitig auch aus dem längeren optimierten Strömungskanal in das umgebende flüssige Medium gefördert werden kann, womit diese Betriebsweise die Anpassung der erforderlichen Gasvolumenstroms an die erforderliche Eintragsmenge mit nur einem Rohr eines Linearbegasers zulässt.This arrangement enables the gas to be conveyed into the surrounding liquid medium only from the shorter optimized flow channel at lower pressure and from the longer optimized flow channel at higher pressure, with this mode of operation making it possible to adapt the required gas volume flow to the required input quantity with only a tube of a linear gasifier.
Die Ausgestaltung der
Die
Zusätzlich ist ein abgetragener Bodenbereich 86 für eine erhöhte Lagestabilität ausgebildet. Der abgetragene Bodenbereich 86 stellt eine Unterseite des Linearbegasers dar, sodass der Linearbegaser gegen einen flachen Boden plan aufliegen kann.In addition, a
Die
Auf diese Weise ist zwischen den abgetragenen Bereichen 87, 88 ein verbleibender Bereich ohne Materialabtrag ausgebildet. Dadurch weist das Rohr 1 eine größere mechanische Gesamtstabilität auf. Darüber hinaus schützen die senkrechten Wände 11, 12 teilweise die in das flüssige Medium eingebrachten Gasblasen 3, indem sie, beispielsweise bei einer seitlichen Strömung der Flüssigkeit verhindern, dass die Blasen 3 unmittelbar zur benachbarten Eintragsöffnung 4 strömen und dort gegebenenfalls mit weiteren Blasen 3 koalieren.In this way, a remaining area without material removal is formed between the removed
Die senkrechten Wandungen 11, 12 sind in diesem Ausführungsbeispiel parallel zueinander ausgebildet. In weiteren Ausführungsvarianten kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die senkrechten Ebenen 11, 12 nicht senkrecht zu den ebenen Flächen 97, 98 und/oder parallel zueinander, sondern beliebig winkelig ausgebildet sind.The
Ferner ist in dem Beispiel ein der
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne von den hier beschriebenen Konzepten abzuweichen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass zusätzlich weitere abgetragene Bereiche mit jeweils dort angeordneten Eintragsöffnungen 4 mit optimierten Strömungskanälen vorgesehen sind. Auch kann beispielsweise ein abgetragener Bodenbereich 86 auch in Kombination mit den in den
Es wird darauf hingewiesen, dass beliebige der beschriebenen Merkmale separat oder in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eingesetzt werden können, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Die Offenbarung dehnt sich auf alle Kombinationen und Unterkombinationen eines oder mehrerer Merkmale aus, die hier beschrieben werden und umfasst diese. Sofern Bereiche definiert sind, so umfassen diese sämtliche Werte innerhalb dieser Bereiche sowie sämtliche Teilbereiche, die in einen Bereich fallen.It is understood that any of the features described may be used separately or in combination with any other feature, provided they are not mutually exclusive. The disclosure extends to and encompasses all combinations and sub-combinations of one or more features described herein. If ranges are defined, these include all values within these ranges as well as all sub-ranges that fall within a range.
Claims (19)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021134304.6A DE102021134304A1 (en) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | Device for gassing of liquids |
EP22215503.8A EP4205839B1 (en) | 2021-12-22 | 2022-12-21 | Device for gassing liquids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021134304.6A DE102021134304A1 (en) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | Device for gassing of liquids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021134304A1 true DE102021134304A1 (en) | 2023-06-22 |
Family
ID=84901445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021134304.6A Pending DE102021134304A1 (en) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | Device for gassing of liquids |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4205839B1 (en) |
DE (1) | DE102021134304A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8807929U1 (en) | 1988-06-20 | 1988-08-18 | Messner, Rudolf, 8555 Adelsdorf | Connecting device |
DE102012108400A1 (en) | 2012-09-10 | 2013-03-28 | Alexander Ott | Standpipe assembly useful for receiving ventilation body and gas supply of ventilation body in clarifier, comprises pipe string with receiving device for ventilation body, and gas passage openings with fastening device of pipe string |
DE102012108572A1 (en) | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Martin Stachowske | Device for introducing a gas or a gas mixture into a liquid |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4115300A1 (en) * | 1991-05-10 | 1992-11-12 | Messer Griesheim Gmbh | DEVICE FOR ENTERING OXYGEN INTO WATER |
DE19815460C2 (en) * | 1998-04-07 | 2000-04-06 | Gerd Weinhold | Ventilation system with at least one perforated hose, in particular a membrane hose |
JP2007061774A (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Bussan Nanotech Research Institute Inc | Zeolite separation film and its manufacturing method |
CN100456925C (en) * | 2007-04-18 | 2009-02-04 | 常熟市鼓风机有限公司 | Oxygen increasing disc |
EP2398742A1 (en) * | 2009-02-20 | 2011-12-28 | Headworks Bio Inc. | Water treatment reactor aeration support |
-
2021
- 2021-12-22 DE DE102021134304.6A patent/DE102021134304A1/en active Pending
-
2022
- 2022-12-21 EP EP22215503.8A patent/EP4205839B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8807929U1 (en) | 1988-06-20 | 1988-08-18 | Messner, Rudolf, 8555 Adelsdorf | Connecting device |
DE102012108400A1 (en) | 2012-09-10 | 2013-03-28 | Alexander Ott | Standpipe assembly useful for receiving ventilation body and gas supply of ventilation body in clarifier, comprises pipe string with receiving device for ventilation body, and gas passage openings with fastening device of pipe string |
DE102012108572A1 (en) | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Martin Stachowske | Device for introducing a gas or a gas mixture into a liquid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4205839B1 (en) | 2024-06-19 |
EP4205839C0 (en) | 2024-06-19 |
EP4205839A1 (en) | 2023-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2030618C3 (en) | Inclined clarifier | |
DE19700231C2 (en) | Device for filtering and separating flow media | |
EP0396853B1 (en) | Spacer for conducting fluids | |
DE4447211C2 (en) | Device for separating mixtures of substances by means of spaced, stacked membrane elements | |
DE1914593A1 (en) | Multi-channel device for the formation of liquids | |
DE2052664A1 (en) | Device for mixing, homogenizing or dividing viscous liquids | |
EP0707884A1 (en) | Filtration and separation apparatus, especially for biological-organic fluids with filter elements in the form of membrane pads | |
EP2681000A1 (en) | Die stock | |
DE102008054899A1 (en) | Headbox for a machine for producing a fibrous web | |
DE2209116B2 (en) | Reverse osmosis device or the like | |
DE19544960A1 (en) | Device for filtering and separating flow media | |
CH619367A5 (en) | ||
DE102011050805B4 (en) | Filtration device for highly viscous fluids | |
DE20106646U1 (en) | Device for filtering and separating flow media according to the principle of ultrafiltration | |
EP4205839B1 (en) | Device for gassing liquids | |
DE20303013U1 (en) | Device for filtering and separating flow media | |
EP1715196B1 (en) | Synthetic panels to cover concrete constructions parts | |
DE2808951A1 (en) | INJECTION NOZZLE FOR A PLASTIC INJECTION MOLDING MACHINE | |
DE102007006811A1 (en) | Filter system for molten thermoplastics comprises filter disks mounted at right angles to polymer flow which have upper and lower filter surface enclosing chamber, into which filtrate flows, disks being mounted on perforated central pipe | |
DE102010031364A1 (en) | Support for a silicon block, carrier arrangement with such a carrier and method for producing such a carrier arrangement | |
DE3918213C2 (en) | ||
DE19818094A1 (en) | Ultrafiltration membrane assembly for industrial water effluent | |
DE2603505A1 (en) | Support plates for membrane separation - using rigid inorganic porous flat plate in pack | |
EP0951934B1 (en) | Filtration and separation apparatus for fluids having at least one permeate outlet | |
EP1575692B1 (en) | Spray fitting for a tower pertaining to an installation for treating a gas flow with a liquid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |