DE1759236C3

DE1759236C3 - Begasungseinrichtung

Info

Publication number: DE1759236C3
Application number: DE1759236A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Current assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Priority date: 1968-01-22
Filing date: 1968-04-11
Publication date: 1980-10-02
Also published as: BE720776A; DE1759236B2; CH503664A; DE1759236A1; NL6801740A; AT304389B

Description

Die Erfindung betrifft eine Begasungseinrichtung für tine in einem Behälter befindliche Flüssigkeit, bestehend aus einer Druckgasquelle, einer bis nahe zum Boden des Behälters verlaufenden Gaszuführungsleilung und davon abzweigenden Gasverteilerrohren, eitler Vielzähl von irrt Abstand zueinander an den GasverteÜerrohren angeordneten Zerstäubern mit mindestens je einer Gruppe von in einer Ebene angeordneten öäsaustrittsoffnüngen zur Erzeugung einer Gasauftriebssäüle in der zu begasenden Flüssigkeit UiId aus wenigstens einem Auslaßrohr an jedem Gasverteilerrohr, das auf tieferer Ebene als die Gasaustrittsöffnungen der Zerstäuber endet und einen größeren Durchtrittsquerschnitt als diese hat.

Eine solche Begasungseinrichtung (US-PS 32 42 072) füllt sich bei Unterbrechen der Begasung mit der zu begasenden Flüssigkeit, wobei in der Flüssigkeit suspendierte Feststoffe in die Begasungseinrichtung eindringen und sich darin absetzen können. Bei erneuter Begasung besteht die Gefahr, daß die aus der

ίο Begasungseinrichtung herausgedrückte Flüssig! .eit die daraus abgesetzten Feststoffe nicht vollständig mitreißt. Die in der Begasungseinrichtung verbleibenden Feststoffe werden von dem Gasstrom getrocknet, wobei sich Teilchen losreißen und die Gasaustrittsöffnungen

is verstopfen können.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Begasungseinrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, bei der mit der Flüssigkeit in die Begasungseinrichtung eingedrungene und darin abgesetzte Feststoffe bei Wiederaufnahme der Begasung so entfernt werden, daß ein Verstopfen der Gasaustrittsöffnungen vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Zerstäuber als Doppelzerstäuber mit einem Leitungsarm ausgebildet ist, der sich oberhalb quer zu dem Gasverteiler erstreckt, daß unterhalb jedem Doppelzerstäuber am Gasverteilerrohr ein nach unten gerichtetes Auslaßrohr zugeordnet ist. daß der Leitungsarm des Doppelzerstäubers untere Begrenzungswände aufweist, die nach unten in Richtung auf das Auslaßrohr geneigt sind, und daß an den äußeren Enden des Doppelzerstäubers in gleicher Ebene endend je eine Gruppe von Gasaustrittsöffnungen angeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auch dadurch gelöst, daß jeder Zerstäuber als Doppelzersläuber mit einem Leitungsarm ausgebildet ist. der sich unterhalb quer zu dem Gasverteilerrohr erstreckt, daß an den äußeren Enden des Doppelzerstäubers in gleicher Ebene endend je eine Gruppe von Gasaustrittsöffnun-

•to gen und je ein nach unten gerichtetes Auslaßrohr angeordnet sind und daß der Leitungsarm des Doppelzerstäubers untere Begrenzungswände aufweist, die nach unten in Richtung auf das zugehörige Auslaßrohr geneigt sind.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Begasungseinrichtung bewirken die in Richtung auf das Auslaßrohr geneigten unteren Begren/ungswände der Leitungsarme, daß beim Eindringen von Flüssigkeit in die Begasungseinrichtung dann abgesetzte Feststoffe vollständig von der ζ jsströmeiklen Flüssigkeit mitgerissen werden, wenn die Begasung wieder aufgenommen wird. Dabei läßt der Doppel/erstäuber bei gleichem Gasdruck einen höheren Gasdurchsat/ wie ein enlsprechend ausgebildeter Einfach/erstäuber zu. Bei vergleichsweise geringer Länge der Auslaßrohre gewinnt man den weiteren Vorteil, daß das Gas auch aus diesen austritt und sich in der Gasauftriebssäule verteilt. Dadurch kann der Gasdurchsatz bei nur geringen Druckerhöhungen stark vergrößert werdon. wie dies an sich bei anders ausgebildeten Zerstäubern bereits bekannt ist (DE-PS 8 13 995).

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt und werden nachfolgend im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Begasungseinrichtung nach einer ersten Ausführungsform mit einem Schnitt durch das Gasverteilerrohr;

Fig.2 eine Seitenansicht der Begasungseinrichtung

nach einer zweiten Ausführungsform mit einem Schnitt durch das Gasverteilerrohr;

Fig.3 eine Draufsicht auf die Begasungseinrichtung nach Fig. 1.

In den Abbildungen sind nur die Teile der Begasungseinrichtung dargestellt, deren Beschreibung zur Erläuterung der Erfindung notwendig ist. Darin ist allgemein ein Gasverteilerrohr 16 in Verbindung mit einem Doppelzerstäuber 21 gezeigt, der oberhalb (F i g. 1, 3) oder unterhalb (F i g. 2) des Gasverteilerrohres 16 angeordnet ist. Das Gasverteilerrohr 16 erstreckt sich kurz oberhalb des Bodens eines die zu begasende Flüssigkeit aufnehmenden Behälters. Es geht von einer Gaszuführungsleitung aus, von der gegebenenfalls mehrere solcher Gasvertcilerrohre 16 abzweigen. Die Gasverteilerrohre 16 tragen in der Weise in Abständen daran angeordnete Doppelzerstäuber 21, daß das aus den Doppelzerstäubern 21 austretende Gas Gasauftriebssäuijn bildet. Durch die Gasauftriebssäulen wird eine charakteristische Ümwälzbewegung des Behälter-Inhalts hervorgerufen.

Bei der in Fig. 1 und 3 dargestellten ersten Ausführungsform befindet sich der Doppelnrstäuber 21 oberhalb des Gasverteilerrohrs 16. Der Doppelzerstäuber 21 ist mit einem Sockel 22 versehen, der sich mittig /u beiden Seiten eines Leitungsarms 23 erstreckt. Der l.eitungsarm 23 verläuft quer zu dem Gasverteiler rohr 16 und trägt an seinen äußeren Enden Anschlußstücke 24 mit jeweils vier Gasaustrittsöffnungen 31, die alle in einer Ebene angeordnet sind. Der Sockel 22 (s. a. je F i g. 3) dient zur Befestigung des Doppelzerstäubers 21 an dem Gasverteilerrohr 16 unter Zwischenlage einer Dichtungsmanschette 26 mittels das Gasverteilerrohr 16 umgreifender Bügelbolzen 27, die sich beiderseits des Gasverteilerrohrs 16 durch Langlöcher 23 in dem Sockel 22 erstrecken. Die Bügelbolzen 27 sind an ihren freien Enden mit Gewinde versehen, aul das Befestigungsmuttern aufgeschraubt werden.

Der Leitungsarm 23 ist innen hohl, und der Hohlraum steht an den äußeren Enden über die Anschlußstücke 24 mit den GaMustrittsöffnungen 31 in Verbindung, die jeweils von den offenen Enden von Kanälen gebildet sind, die paarweise parallel und senkrecht zur Längsrichtung des Leitungsarms 23 verlaufen (vgl. Fig. 3). Im Mittenbereich ist der Leitungsarm 23 mit einer Verbindungsöffnung 38 versehen. Die Verbindungsöffiiurg 38 liegt einem DurcrVuch 39 an der Oberseite des Gasverteilerrohrs 16 gegenüber, so daß der Hohlraum des Leitungsarms 23 die Gasaustrittsoff nungen 31 über eine durch die Dichtungsmanschette 26 abgedichtete Verbindung "lit dem Inneren des Gasverteilerrohrs 16 verbindet. Der Leitungsarm 23 ist durch obere und untere Bjgren/iingswände abgeschlossen, die von den Gasaustrittsöffnungen 31 her nach unten geneigt sind.

Das Gasverteiler,ohr 16 ist an seiner Unterseite mit Auslaßrohren 36 versehen. Man erkennt, daß die unteren Begrenzungswände 40 des Leitungsarms 23 in Richtung auf die Auslaßrohre 36 geneigt sind.

Bei der in F i g. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform befindet sich der Doppelzerstäuber 21 unterhalb des Gäsverteilefröhfes 16; die bei dieser mit der ersten Ausführungsform gleich ausgebildeten Teile sind mit den gleichen Bezügszeichen versehen. Der Leitungsarm 23 Verläuft hier wie dort quer zum Gasverteilerrohr 16 und sein innerer Hohlraum verbindet Anschlußstücke 24 und deren Gasaustriitsöffnungen 31 mit dem inneren des Gasverteilerrohrs 15 über einen Durchbruch 39' an dessen Unterseite. Im Bereich der Anschlußstücke 24 ist der Leitungsarm 23 mit nach unten gerichteten Auslaßrohren 42 versehen, die jeweils in einen Anguß 43 eingesetzt und darin verkittet sind. Die unteren Begrenzungswände 41 des Leitungsarms 23 verlaufen mit einer vom Gasverteilerrohr 16 her nach unten gerichteten Neigung in Richtung auf das Auslaßrohr 42, das sich jeweils an der tiefsten Stelle des Leitungsarms 23 befindet.

Bei den vorstehend beschriebenen Begasungseinrichtungen sind die Doppelzerstäuber 21 so ausgebildet, daß die Gruppen von Gasaustrittsöffnungen 31 einen Mittenabstand von ca. 300 mm haben und jede Gasaustrittsöffnung 31 einen Durchmesser von 3,1 bis 7,9, vorzugsweise 4,7 mm, hat. Der Abstand der parallelen Kanäle jeder Gruppe vor. Gasaustrittsöffnungen 31 beträgt ca. 83 mm, ihre Länge jeweils ca. nungen 31 beträgt ca 83 mm, ihre Länge jeweils ca 44 mm. Die Seitenwände des Leitungsarms 23 befinden sich in einem Abstand von ca. 19 mm, und die Verbindungsöffnung 38 hat eine Weite von ca. 29 mm (wobei die Seitenwände des Leitung^ms 23 in diesem Bereich entsprechend ausgebaucht sind). Oie Austrittsöffnung der Auslaßrohre 36 bzw. 42 ist 100—200 mm, vorzugsweise 152 mm unterhalb der Gasaustrittsöffnungen 31 angeordnet. Bei diesen Abmessungen ist selbst bei geringen Gasdurchsätzen von ca. 0,11 mVmin ein Verstopfen der Gasaustrittsöffnungen 31 durch Eindringen von Flüssigkeit und darin enthaltene Feststoffe ausgeschlossen und eine hohe Wirksamkeit der Belüftung durch die Erzeugung von Gasausiriebssäulen und die dadurch verursachte Umwälzung der Flüssigkeit gewährleistet.

Die vorstehend beschriebenen Begasungseinrichtungen füllen sich beim Unterbrechen der Begasung mit der zu begasenden Flüssigkeit, d'e durch die Gasaustrittsöffnungen 31 eindringt und den Doppelzerstäuber 21. das Gasverteilerrohr 16 und schließlich auch die Gaszuführungsleitung bis zur Füllhöhe des Behälters füllt. Bei längeren Unterbrechungen setzen sich in der Flüssigkeit suspendierte Feststoffe in den Teilen der Begasungseinrichtung ab. Wird die Begasung wieder aufgenommen, so wird die eingedrungene Flüssigkeit durch das Gas verdrängt, wobei der weitaus überwiegende Anteil der Flüssigkeit durch die Auslaßrohre 36 bzw. 42 herausgedrückt wird, da deren Durchtnttsquer'chnitte sowie Durchtrittsquerschnitte der Verbindungsöffnungen 38 und der Durchbrüche 39 bzw. 39' erheblich größer sind als die Durchtrittsquerschnitte der Gasaustrittsöffnungen 31. wobei die relativ engen Kanäle in den Anschlußstücken 24 einen zusätzlichen Strömungswiderstand bilden. Dazu trägt auch die Kürze der Auslaßrohre 36 bzw. 42 bei. Die schräg nach unten ir; Richtung auf die Auslaßrohre 36 bzw. 42 verlaufenden untertn tiegrenzungswände 40 bzw. 41 der Leitungsarme 23 bewirken dabei, daß in dem Doppelzerstäuber 21 abgesetzte Feststofie von dem zu den Auslaßvohren 36 bzw. 42 gerichteten Flüssigkeitsstrom vollständig mitgerissen und aus der Begasungseinrichtung entfernt werden. Dadurch wird vermieden, daß Rückstände darin verbleiben, die im nachfolgenden Begasungsbetrieb getrocknet und vom Gasstrom mitgeführt werden können und dadurch Verstopfungen der Gasaimnttsöff· nungen 31 verursachen, Durch die Anordnung des Doppelzerstäubers 21 gemäß Fig.2 an der Unterseite des Gasverteilernihn 16 wird erreicht, daß selbst bei niedrigem Gasdruck mit Sicherheit auch alle Feststoffe entfernt werden, die sich Im Gasverteilerrohr 16

abgesetzt hüben.

Die Länge der Auslaßrohre 36,42 ist so gewählt, daß selbst bei dem vorgenannten minimalen Gasdurchsatz von ca. 0,11 mVmin in geringen Mengen Gas aus den Auslaßrohren 38,42 austritt. Es ist dann eine erhebliche Erhöhung des Gasdurchsatzes bei nur geringer Erhöhung des Gasdrucks möglich, ohne daß die Wirksamkeit der Begasung durch die Verteilung des Gases in der Flüssigkeil oder die durch die GäsaUfifjebssäulen bedingte Umvväizbewegurig des Behälterinhalts durch die relativ großen Gasblascn₍dic aus den Auslaßröhren 36,42 austreten, beeinträchtigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Begasungseinrichtung für eine in einem Behälter befindliche Flüssigkeit, bestehend aus einer Druckgasquelle, einer bis nahe zum Boden des Behälters verlaufenden Gaszuführungsleitung und davon abzweigenden Gasverteilerrohren, einer Vielzahl von im Abstand zueinander an den Gasverteilerrohren angeordneten Zerstäubern mit mindestens je einer Gruppe von in einer Ebene angeordneten Gasaustrittsöffnungen zur Erzeugung einer Gasauftriebssäule in der zu begasenden Flüssigkeit und aus wenigstens einem Auslaßrohr an jedem Gasverteilerrohr, das auf tieferer Ebene als die Gasaustrittsöffnungen der Zerstäuber endet und einen größeren Durchtrittsquerschnitt als diese hat, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zerstäuber als Doppelzerstäuber (21) mit einem Leitungsarm (23) ausgebildet ist, der sich oberhalb quer zu dem Gasverteilerrohr (16) erstreckt, daß unterhalb iedem Doppelzerstäuber am Gasverteilerrohre!!) nach unten gerichtetes Auslaßrohr (36) zugeordnet ist, daß der Leitungsarm des Doppelzerstäubers untere Begrenzungswände (40) aufweist, die nach unten in Richtung auf das Auslaßrohr geneigt sind, und daß an den äußeren Enden des Doppelzerstäubers in gleicher Ebene endend je eine Gruppe von Gasaustrittsöffnu.jgen (31) angeordnet ist.

2. Begasungseinrichtung für eine in einem Behälter befindliche Flüssigkeit, bestehend aus einer Druckgasquelle, einer bis nahe /um Boden des Behälters verlaufenden Gas/uführungsleitung und davon abzweigenden Gasv rteilerrohren, einer Vielzahl von im Abs'and zueinander an den Gasverteilerrohren angeordnei .i Zerstäubern mit mindestens je einer Gruppe von in einer Ebene angeordneten Gasaustrittsöffnungen zur Erzeugung einer Gasauftriebssäule in der zu begasenden Flüssigkeit und aus wenigstens einem Auslaßrohr an jedem Gasverteilerrohr, das auf tieferer Ebene als die Gasaustrittsöffnungen der Zerstäuber endet und einen größeren Durchtrittsquerschnitt als diese hat. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zerstäuber ais Doppelzerstäuber (21) mit einem Leitungsarm (23) ausgebildet ist, der sich unterhalb quer zu dem Gasverteilerrohr (16) erstreckt, daß an den äußeren Enden des Doppelzerstäubers in gleicher Ebene endend je eine Gruppe von Gasaustrittsöffnungen (31) und je ein nach unten gerichtetes Auslaßrohr (42) angeordnet sind und daß der Leitungsarm des Doppelzerstäubers untere Begrenzungswände (41) aufweist, die nach unten in Richtung auf das zugehörige Auslaßrohr geneigt sind.