DE1196582B

DE1196582B - Rotor for introducing gases into liquids, especially for treating waste water

Info

Publication number: DE1196582B
Application number: DEP19144A
Authority: DE
Inventors: Dr J K Baars; Dr Josef Muskat
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1956-08-22
Filing date: 1957-08-19
Publication date: 1965-07-08

Description

Rotor zum Eintragen von Gasen in Flüssigkeiten, insbesondere zur Behandlung von Abwasser Die Erfindung betrifft einen Rotor zum Eintragen von Gasen in Flüssigkeiten, insbesondere zur Behandlung von Abwasser, bestehend aus einer horizontalen Welle und darauf über ihre ganze Länge und den Umfang radial angeordneten plattenartigen Schaufeln.Rotor for introducing gases into liquids, in particular for treatment of wastewater The invention relates to a rotor for introducing gases into liquids, especially for the treatment of waste water, consisting of a horizontal shaft and plate-like arranged radially thereon over their entire length and the circumference Shovels.

Es ist eine Bürste zur Abwasserreinigung mittels Belüftung bekannt, die aus einer umlaufenden Achse besteht, auf der in der Längsrichtung -Kämme befestigt sind, wobei jeder Kamm aus einer Anzahl von radialen, zahnförmigen- Organen gebildet ist, die sogenannte »Kessener-Bürste«. Diese Bürste hat jedoch ein sehr geringes Sauerstoffeintragsvermögen.A brush for wastewater purification by means of aeration is known, which consists of a circumferential axis on which combs are attached in the longitudinal direction are, each crest formed from a number of radial, tooth-shaped organs is the so-called »Kessener brush«. However, this brush has a very minor one Oxygen transfer capacity.

Weiterhin ist ein Belüftungsrotor bekannt, bei dem auf der Rotorwelle eine Vielzahl gleicher stabförmiger Belüftungselemente befestigt sind, die durch ihre Profilform und besondere Störkörper beim Durchlauf durch die Flüssigkeit Saugwirbel erzeugen. Dieser Rotor vermag je Längeneinheit eine größere Menge Sauerstoff in die Flüssigkeit einzutragen als die vorher genannte Belüftungsbürste, jedoch ist der Energieaufwand zum Einbringen einer bestimmten Sauerstoffmenge in die Flüssigkeit noch ziemlich hoch.Furthermore, a ventilation rotor is known in which on the rotor shaft a plurality of the same rod-shaped ventilation elements are attached, which by their profile shape and special disruptive bodies when flowing through the liquid suction vortices produce. This rotor is capable of a larger amount of oxygen per unit length to enter the liquid as the aforementioned aeration brush, however, is the amount of energy required to introduce a certain amount of oxygen into the liquid still pretty high.

Es wurde nun gefunden, daß bei trapezförmiger Ausbildung der Schaufeln nach einem älteren Vorschlag eine Verbesserung des Sauerstoffeintrages erreicht wird, wenn das Verhältnis der Kopfbreite zur Fußbreite der Schaufeln in den Grenzen zwischen kleiner 1:1 bis 5 : 3 liegt. Der Rotor nach der Erfindung hat je Längeneinheit eine wesentlich höhere Sauerstoffzufuhrkapazität, wodurch also die Anschaffungs-, Investierungs- und Betriebskosten bedeutend niedriger sind als bei bekannten Rotoren.It has now been found that with a trapezoidal design of the blades According to an older proposal, an improvement in the oxygen input was achieved when the ratio of the head width to the root width of the blades is within the limits is between less than 1: 1 to 5: 3. The rotor according to the invention has a unit of length a much higher oxygen supply capacity, which means that the purchase, Investment and operating costs are significantly lower than with known rotors.

Da bei einem Rotor nach der Erfindung Schaufeln mit einer großen Breite am Kopf verwendet werden, soll dafür gesorgt werden, daß bei Rotation des Rotors das Wasser zwischen zwei Schaufeln leicht passieren kann, und dazu soll die Fläche -des Spaltes zwischen zwei nebeneinanderstehenden Schaufeln etwa gleich der Fläche einer Schaufel sein.Since a rotor according to the invention blades with a large width are used on the head, care should be taken to ensure that when the rotor the water can easily pass between two shovels, and for this purpose the surface should -the gap between two adjacent blades is approximately equal to the area be a shovel.

Der günstige Effekt des Rotors kann noch verstärkt werden, indem die Schaufel einer Reihe jeweils auf Lücke zu den Schaufeln der vorhergehenden oder nachfolgenden Reihe gesetzt sind.The beneficial effect of the rotor can be enhanced by the Shovel of a row in each case with a gap to the blades of the previous or following row are set.

Das Verhältnis zwischen eingebrachtem Sauerstoff, gemessen in Gramm, und der erforderlichen Energie hängt unter anderem ab von der Form und den Abmessungen der Schaufeln, der Größe der Spalte zwischen den Schaufeln, der Tourenzahl und der Eintauchtiefe.The ratio between introduced oxygen, measured in grams, and the energy required depends, among other things, on the shape and dimensions of the blades, the size of the gap between the blades, the number of revolutions and the Immersion depth.

Bemerkenswert ist der Zusammenhang zwischen den erreichten Sauerstoffwerten und den Größen der Spalte zwischen den Schaufeln. Bei den schmalsten Schaufeln (3 cm) werden bei niedrigen Tourenzahlen um so höhere Sauerstoffwerte erreicht, je schmaler die Spalte sind; bei höheren Tourenzahlen hingegen je breiter die Spalte sind. Dies gilt bei niedrigen Tourenzahlen auch für die 5 cm breiten Schaufeln, jedoch nicht mehr für höhere Tourenzahlen. Bei Schaufeln von 7 cm Breite ist dieser Zusammenhang auch bei niedrigen Umlaufgeschwindigkeiten nicht mehr zu finden, und die Sauerstoffwerte sind dann für alle untersuchten Tourenzahlen um so höher, je enger die Spalte zwischen den Schaufeln sind.The relationship between the oxygen values achieved is remarkable and the sizes of the gaps between the blades. With the narrowest shovels (3rd cm), the higher the oxygen values, the higher the number of revolutions the gaps are narrower; with higher numbers of revolutions, however, the wider the column are. If the number of revolutions is low, this also applies to the 5 cm wide shovels, but no longer for higher numbers of tours. For shovels that are 7 cm wide, this is Relation can no longer be found even at low rotational speeds, and the oxygen values are then the higher for all the number of revolutions examined, depending the gaps between the blades are narrower.

Auch die Energieverhältnisse zeigen ein sonderbares Bild. Bei zunehmender Schaufelbreite wird der Energieverbrauch bei kleineren Tourenzahlen verhältnismäßig hoch (3, 5 und 7 cm Schaufelbreite). Bei den höheren Tourenzahlen verbrauchen jedoch z. B. die 7 cm breiten Schaufeln weniger Energie als die von 5 cm Breite und diese letzteren wiederum etwa ebensoviel wie die Schaufeln von 3 cm Breite.The energy ratios also show a strange picture. With increasing Bucket width, the energy consumption is proportionate for smaller numbers of revolutions high (3, 5 and 7 cm blade width). At the higher number of tours, however, they consume z. B. the 7 cm wide shovels less energy than the 5 cm wide and these the latter in turn about as many as the blades 3 cm wide.

Versuche ergaben, daß bei hohen Tourenzahlen relativ schmale Schaufeln mit größeren Spalten verwendet werden sollen, bei niedrigen Tourenzahlen jedoch breite Schaufeln mit schmalen Spalten, um den Sauerstoffeintrag optimal und wirtschaftlich zu halten.Tests have shown that at high speeds, relatively narrow blades should be used with larger gaps, but with low number of revolutions wide blades with narrow gaps, to optimize the oxygen input and economically to keep.

Die Rotoren, die bei verschiedenen Eintauchtiefen untersucht wurden, zeigten, daß die Wirtschaftlichkeit bei tieferem Eintauchen zuerst größer wurde, dann aber wieder zurückging. Die optimalen Werte wurden bei 13 cm Eintauchtiefe bei einem Rotor mit einem Durchmesser von 50 cm und einer Tourenzahl von unter 100 UpM gefunden.The rotors examined at different immersion depths showed that the economic efficiency first became greater with deeper immersion, but then went back again. The optimal values were at 13 cm immersion depth with a rotor with a diameter of 50 cm and a number of revolutions found below 100 rpm.

Ein Belüftungsrotor nach der Erfindung mit einem Durchmesser von 50 cm, bei einer Tourenzahl von 100 UpM und einer Eintauchtiefe von 13 cm, der mit Belüftungsschaufeln mit einer Kopfbreite von 5 cm und einer Fußbreite von 3 cm versehen ist, während der gegenseitige Abstand der Belüftungsschaufeln am Kopfende 3 cm beträgt und bei dem die Schaufeln einer Reihe jeweils auf Lücke zu den Schaufeln der vorhergehenden oder nachfolgenden Reihe gesetzt sind, kann je Meter Bürste und Stunde 2800 g Sauerstoff in Wasser eintragen. Das Verhältnis zwischen dem eingebrachten Sauerstoff und der erforderlichen Energie beträgt hierbei etwa 3700 g/kWh.A ventilation rotor according to the invention with a diameter of 50 cm, with a number of revolutions of 100 rpm and an immersion depth of 13 cm, the Ventilation blades provided with a head width of 5 cm and a foot width of 3 cm while the mutual distance between the ventilation blades at the head end is 3 cm and in which the blades of one row are spaced apart from the blades of the preceding row or the following row are set, 2800 g of oxygen per meter of brush and hour can be used enter in water. The relationship between the oxygen introduced and the The energy required here is about 3700 g / kWh.

Mit einer Belüftungsbürste der bekannten Art mit Zähnen mit spitz zulaufenden Enden und einem Durchmesser von 50 cm können bei einer Tourenzahl von 100 UpM und gleicher Eintauchtiefe der Bürste nur 1320 g Sauerstoff je Meter Bürste ins Wasser gebracht werden, während das Verhältnis Sauerstoff in Gramm/kWh hierbei etwa 2800:1 beträgt.With a well-known type of ventilation brush with pointed teeth tapered ends and a diameter of 50 cm can with a number of revolutions of 100 rpm and the same immersion depth of the brush, only 1320 g of oxygen per meter of brush be brought into the water, while the ratio of oxygen in grams / kWh is about 2800: 1.

Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich nicht auf das Eintragen von Sauerstoff in Wasser, sie kann auch mit Vorteil für das Lösen eines beliebigen Gases in einer Flüssigkeit erfolgen. Man kann den Rotor auch dazu verwenden, um ein in einer Flüssigkeit gelöstes Gas auszutreiben, indem man ein anderes Gas durch diese Flüssigkeit leitet.The application of the invention is not limited to registration of oxygen in water, it can also be beneficial for dissolving any Gas take place in a liquid. The rotor can also be used to to expel a gas dissolved in a liquid by passing another gas through it this fluid conducts.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des Rotors, F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1. In F i g. 1 ist eine Welle 1 in Längsrichtung mit radialen Schaufelreihen 2 versehen. Diese Schaufelreihen 2 bestehen aus Schaufeln 3, deren Kopf breiter als ihr Fuß ist. Die Befestigung der Schaufeln 3 auf der Welle 1 kann z. B. mittels im Querschnitt trapezförmiger Klemmstreifen 4 (F i g. 2) geschehen, die in Längsrichtung auf der Welle 1 mittels Schrauben 5 befestigt sind.In the drawing, an embodiment of the invention is shown as an example. It shows F i g. 1 shows a side view of the rotor, FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG. 1. In FIG. 1, a shaft 1 is provided with radial rows of blades 2 in the longitudinal direction. These rows of blades 2 consist of blades 3, the head of which is wider than its base. The attachment of the blades 3 on the shaft 1 can, for. B. done by means of trapezoidal cross-section clamping strips 4 (FIG. 2), which are fastened in the longitudinal direction on the shaft 1 by means of screws 5.

Claims

Claims: 1. Rotor for introducing gases into liquids, especially for the treatment of waste water, consisting of a horizontal shaft and plate-like arranged radially thereon over their entire length and the circumference Shovels, characterized in that with a trapezoidal design of the blades (3) the ratio of the head width to the root width of the blades in the boundaries between less than 1: 1 to 5: 3.

2. Rotor according to claim 1, characterized in that the area of the gap between two adjacent blades (3) is approximately the same is the area of a shovel.

3. Rotor according to claim 1 or 2, characterized in that that the blades (3) of a row each gap to the blades of the previous one or the following series are set. Publications considered: Deutsches Utility model no. 1705 772. Older patents considered: German patent No. 1029 755.