DE1658147A1

DE1658147A1 - Belueftungsvorrichtung fuer Wasser oder Abwasser,insbesondere fuer Abwasserklaeranlagen

Info

Publication number: DE1658147A1
Application number: DE19671658147
Authority: DE
Inventors: Erich Zimmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1967-01-25
Filing date: 1967-01-25
Publication date: 1971-08-26
Also published as: FR1605136A; ES349718A1; DE1658147B2; CH484841A; DE1658147C3; AT275431B

Description

Die Erfindung betrifft eine BelüftungsVorrichtung für Wasser uä€ Abwasser, insbesondere für Abwasserkläranlagen,/bestehend aus einer mit Abstand über einer Flüssigkeitsoberfläche angeordneten, um eine horizontale Achse drehbaren Welle, die mit in Wellenumfangs- und in Wellenachsrichtung im Abstand voneinander angeordneten radialen oder nahezu radialen, mit ihrer Flachseite in Achsrichtung liegenden, bei Wellendrehung mit ihren äußeren Enden in die Flüssigkeit eintauchenden, Belüftungsflügeln ausgerüstet ist.

Es ist bekannt, derartigen Flügeln eine solche Form zu geben, daß beim Eintauchen unmittelbar hinter dem Flügel neben der dabei stets auftretenden Verwirbelung" starke zusätzliche Wirbel hervorgerufen werden. Durch diese, aueh Saugwirbel genannte Turbulenz soll Luft von der Oberfläche mit in das Becken gerissen werden. Um das zu erzielen, hat man den bekannten Belüftungselementen besondere Profilformen gegeben oder sie mit Einschnitten bzw. Störkörpern versehen.

Die gestellte Aufgabe, eine möglichst gute Sauerstoffanreicherung der Flüssigkeit, bei gleichzeitig optimaler Durchströmung des Belüftungsbeckens in Verbindung mit geringem Energieaufwand, konnte jedooh mit den bekannten Belüftungselementen noch nicht zur vollen Zufriedenheit gelöst werden. Abgesehen davon, daß die bisher bekannten Belüftungselemente auf wechsel- bzw. gegenseitige Einwirkung aufbauen, also eine große Anzahl unmittelbar nebeneinander angeordneter Eintauchkörper erfordern, bildet sich hinter den eintauchenden Belüftungselementen- ein Potentialwirbel, in dessen Zentrum sich das Gros der eingetragenen Jjttft befindet. Dieser Potentialwirbel wird jedoch durch den naohetlendön Belüftungskörper nicht vollständig zerperlt 'und schwimmt zur Oberfläche, so daß ein Teil der eingetragenen iMtis wiedey attsgeschidden wird.

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Weiterhin bedingt die besondere Formgebung der bekannten Belüftungselemente infolge der großen ,Flächeneinheit in Richtung der Strömung erhebliche Stoßverluste beim Eintauchen in die Flüssigkeit, die für den Sauerstoffeintrag ohne Bedeutung sind und als Reibungsverluste verloren gehen. _

Außerdem wird durch den harten Aufschlag der bekannten flachen Belüftungs elemente der Luftmangel um den Eihtauchkörper z.T. zerstört.

Insbesondere wird jedoch durch den großen Strömungswiderstand (Staudruck) eine erhebliche Relativströmung erzeugt, die die gewünschte Umwälzung in Achsrichtung des Beckensbremst. Eine möglichst große Umwälzströmung ist dringend erforderlich, um Schlammablagerungen am Beckenboden zu verhindern. Dieses Problem der Schlammablagerung konnte bei den bekannten Belüftungs- und Umwälzelementen nicht eindeutig gelöst werden.

Es ist daher das Ziel dieser Erfindung die Sauerstoffanreicherung und die axiale Umwälzströmung bei gleichzeitiger Energieeinsparung zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch= strömungstechnisch besonders profilierte Flügel, die auf einer horizontal gelagerten Welle angebracht sind, erreicht.

Die Erfindung beschreibet einen neuen Weg, der die Aufs cKIagverlusxeV DexinEihl

verluste beim Durchlauf in der Flüssigkeit bewußt vermeidet Die Erfindung geht davon aus, daß für die Belüftung, bzw. Sauerstoffanreicherung im wesentlichen die Luftmenge wirksam wird, die als Luftmantel an der Oberfläche des Flügels mit unter die Flüssige it sob erf lache gerissen wird. Nach der Erfindung wird daher einerseits der Flügel so geformt, daß der Lufümantel infolge geringer Stoßverlaoke beim Eintauchen weitgehend erhalten bleibt. .

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Ferner wird die Luft des Luftmantels tiefer, als "bisher möglich-unter die Oberfläche gerissen, wodurch die Einwirkungszeit der luft auf die Flüssigkeit verlängert wird. Andererseits wird durch die besondere Zuordnung der Flügelelemente zueinander die Luft des Luftmantels in .Kleinste Perlen zerperlt, wodurch eine größere oberfläche für den Sauerstoffaustausch zwischen Luft und Flüssigkeit geschaffen wird. Zugleich wird durch die neue Profilform die genannte Relativetrömung wesentlich vermindert, wodurch ein größerer Energieanteil für die'Strömung in Achsrichtung des Beckens erhalten bleibt. ^

Uaeh der Erfindung wird die gestellte Aufgabe bei der eingangs beschriebenen Belüftungsvorrichtung dadurch gelöst, daß je zwei in Achsrichtung unmittelbar mit geringem Abstand voneinander liegende Flügelhälften im Bereich ihres freien Endes in der Weise von ihrer radialen Hittellinie aus um 90° in entgegengesetzter Richtung abgebogen sind, -daß die freien Enden benachbarter Seitenkanten zweier Flügelhälften beim Eintauchen in die Flüssigkeit nach unten weisen, während die beiden äußeren Seitenkanten schräg nach oben weisen (räumliche Krümmung).

Dadurch, daß die freien Enden des Flügels mit lotrechter M Kante in die Flüssigkeit eintauchen, werden Stoßverluste weitgehend vermieden, da hierdurch eine Strömung der Flüssigkeit entlang des Flügelprofiles erreicht wird. Durch diese Wirkungsweise bleibt der um den Flügel gebildete Luftmantel erhalten, infolge der Abbiegung des Flügels wird die sonst radial in Längsrichtung des Flügels von ihm abwandernde Luft von beiden benachbarten Flügelhälften zum seitlichen Abgleiten an den benachbarten Seitenkanten der genannten Flügelhälften gebracht.

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Sobald die Luft durch den zwischen diesen Seitenkanten gebildeten Schlitz;tritt, wird sie infolge des verstärkten tlhterdruckes im Bereich hinter dem Schlitz, sowie zweier ⁼ entgegengesetzt gerichteter Wirbel in feinste Perlen zer- . teilt, die sehr tief unter der Flüssigkeitsfläche eingetragen werden und sich somit lange unter der Oberfläche des Mediums halten,' Die Schlitzbreite ist so zu wählen, daß der verstärkte Unterdruck optimal in Erscheinung tritt.

Infolge der Profilform, die eine gute Strömung der Flüssigkeit radial am Flügel, also in. Beckenachse bewirkt, wird die Relativströmung nach den Seiten hin verkleinert, so daß die sich aus der Resultierenden der beiden Strömungsrichtungen ergebende Strömung in Richtung der Beckenachse vergrößert Wi'-et-,

Die Abbiegung des Flügels kann um zwei von der Mittellinie des Flügels an seinem freien Ende ausgehende, radial auswärts gerichtete Kanten erfolgen. Dadurch wird die Luft unterhalb des Flügels auf einer sich verjüngenden Bahn zur Seitenkante geleitet, so daß sie mit höherer Geschwindigkeit in den Schlitzbereich gelangt und dort um so besser zerperlt wird. Vorzugsweise wird jedoch die Abbiegung konti-' nuierlich als Krümmung nach Art der Krümmung einer Turbinenschaufel vorgenommen.

Der Krümmungswinkel &ann verschieden gewählt werden, wodurch der Lufteintrag einerseits und der Energiebedarf für die Wellendrehung andererseits beeinflußbar ist. üie S/elienärehzahl lies-t bei etwa loo "Umdrehungen je Minute»

Eine Ausführungsform der neuen Belüftungsvorrichtung zeigt die Zeichnung in Ansicht.

An der Welle I sind zwei im äußeren Bereich in zwei Ebenen entgegengesetzt zueinander gekrümmte Flügel 2,3,4,5, in geringem Abstand voneinander befestigt.

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Dabei bedeutet 2 den an der Welle anliegenden, gegebenenfalls mit iiir lösbar verbundenen 3?lü"gelfuß. Die beiden llügelhälften können einen gemeinsamen 3Puß haben oder durch getrennte laschen an der Welle befestigt werden. · Das radiale Blatteil ist mit 3, das in zwei Ebenen gekrümmte Blatteil mit 5 bezeichnet. Die Stelle der beginnenden Krümmung des freien Endes des Flügels ist durch 4 angedeutet. Je nach Wahl des Krümmungsradius verschiebt sich diese Stelle in radialer Richtung* Der zwischen den beiden 3?lügelhälften liegende Schlitz wird dureh 6 gekennzeichnet; Die freien Enden der inneren Seitenkanten 3a der Flügelhälften sind nach unten, die freien Enden der äußeren Seitenkanten 3b sind nach oben abgebogen.

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Claims

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1. Belüftungsvorrichtung für Wasser uSS Abwasser, insbesondere für Abwasserkläranlagen, bestehend ans einer mit Abstand über einer Flüssigkeitsoberfläche eines Beckens oder anderen Behälters um die horizontale 'Achse drehbaren Welle, die mit in Wellenumfangs- und Wällenachsrichtung in Abstand voneinander angeordneten radialen oder nahezu radialen plattenartigen, mit ihrer Flachseite in Achsrichtung liegenden, bei Wellendrehung mit ihren äußeren Enden in die Flüssigkeit eintauchenden, Belüftungsflügeln ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei in Achsrichtung unmittelbar mit geringem Abstand voneinander, nebeneinanderliegende iPlügelhälften im Bereich ihres freien Endes von ihrer radialen Mittellinie aus um einen Winkel zwischen 0 und 90° in entgegengesetzter Richtung so abgebogen sind, daß die freien Enden benachbarter Seitenkanten(3a) zweier Hügel beim Eintauchen nach unten und die freien Enden der beiden äußeren Seitenkanten pb] nach oben weisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die AbMegung des Flügels um zwei von der Mittellinie des ; Flügels an seinem freien Ende ausgehende, radial auswärts ; gerichtete Kanten erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbiegung eine kontinuierlich räumliche Krümmung in ihrem Querschnitt nach Art der Krümmung einer !Turbinenschaufel ist.

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