DE2009840A1 - Rotor zum Belüften und Umwälzen von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern in Belebtschlammanlagen - Google Patents

Description

Anlage zur
-^Amnelawis

R. Rieber 3
I9.2.I97O Eü/Hf

A. RI EBER GMBH, Reutlingen, Heppstrasse 45

Rotor zum Belüften und Umwälzen von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern in Belebtschlarnmanlagen

Die Erfindung betrifft einen auf einer vertikalen Antriebswel·» Ie befestigten Rotor sum Belüften und Umwälzen von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern in Belebtschlaffimanlagen, bestehend aus einem trichterförmigen* sich nach oben öffnenden Grundkörper mit an dessen Unterseite angeordneten von innea nach außen durchlaufenden, im wesentlichen durch stegartig aus dem Grundkörper nach unten austretenden Rippen gebildeten .

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Schaufeln, wobei die Rippen nahe der Drehachse zumindest annähernd tangential verlaufen.

In Belebtschlamraanlagen werden bekanntlich organische Substanzen im Abwasser durch Mikroorganismen abgebaut. Letztere körnen nur bei entsprechenden Lebensbedingungen im Abwasser leben, nämlich bei ausreichendem Nahrungsangebot an organischer Substanz und genügendem, durch Belüftung in das Abwasser eingebrachten Sauerstoff.

Zur Belüftung von Abwasser werden vornehmlich sogenannte Oberflächenbelüfter verwendet. Diese bestehen im allgemeinen aus einem auf einer vertikalen Antriebswelle befestigten Rotor, welcher mit der Wasseroberfläche in Berührung gebracht wird, das V/asser von unten ansaugt und dieses über die Wasseroberfläche wieder versprüht. Ferner bewirkt der Rotor eine Umwälzung des Belebungsbeckeninhalts, wobei dabei der gelöste Sauerstoff und die von der Oberfläche mitgerissenen Luftbläschen auf den Beckenirihalt verteilt werden.

Aus der schweizerischen Patentschrift 443 165 ist beispielsweise ein Rotor bekannt, der eine Anzahl von in vertikaler Ebene gekrümmte geschlossene Kanäle hat, deren Einlaßöffnungen in das Abwasser eintauchen, während die am Umfang des Rotors befindlichen Auslaßöffnungen ungefähr auf der Höhe des Wasserspiegels liegen. Bei drehendem Rotor tritt das Abwasser von unten in die Kanäle, wird in diesen um 90° umgelenkt und tritt dann in horizontaler Richtung aus den Auslaßöffnungen des Rotors aus.

Die Ausbildung derartiger Rotorei. mit g. ^chlospener Kanälen ist hydraulisch zwar günstig,.jvd ■ L -.af^oü ihn;-.-.·-: .·;.:... Nac:v^ :'1 an, daß sie eich leicht verstopfen können, insbesondere αβιΐη,

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wenn im Abwasser z.B. textile Stoffe, etwa in Bandform, vorhanden sind. Die Beseitigung der dadurch entstehenden Betriebsstörungen ist in der Regel umständlich und zeitraubend.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Rotors besteht darin, daß das Abwasser horizontal, also etwa parallel zur Wasseroberfläche aus dem Rotor austritt, was die Wurfweite verkürzt und somit den Sauerstoffeintrag verringert; es sei denn, dieser Nachteil wird durch eine Erhöhung der Rotordrehzahl oder wie in diesem Fall durch zusätzlich in die Kanäle ragende Luftzufuhrrohre abgeschwächt. Die erste Maßnahme ist infolge Schwallbildung nur begrenzt wirksam und hat einen höheren Energiebedarf zur Folge und die zweite begünstigt zusätzlich die Verstopfungsgefahr.

Aus der österreichischen Patentschrift. 231 911 ist ferner ein Belüftungsrotor bekannt, der im Gegensatz zu dem bereits beschriebenen Rotor keine geschlossenen Kanäle, sondern freiliegende stegartige Schaufeln hat. Letztere sind an der Unterseite eines sich nach oben konisch erweiternden Grundkörpers angeordnet und verlaufen tangential von der Nabe bis zum aus- · seren Rand des Grundkörpers. Vom Außenrand des Grundkörpers an sind die Schaufeln jeweils durch einen waagrechten Endabschnitt verlängert, auf dessen Oberkante eine waagrecht gerichtete Leitplatte befestigt ist.

Bei diesem bekannten Rotor ist die Verstopfungsgefahr durch die nach unten offen ausgebildeten Kanäle zwar gering, jedoch haben die freiliegenden Schaufeln den Nachteil, daß bei drelmdem Rotor an jeder Schaufel ein Druckausgleich von der Vorderzur Rückseite der Schaufel stattfinden kann, was die Forderleistung des Rotors stark herabsetzt. Dazu kommt, daß durch die in der Hitte des Rotors hervortretende Nabe und die bis

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zu dieser verlaufenden Schaufeln keine gunstigen Zuströmverhältnisse vorliegen. Nicht zuletzt bewirken die waagrecht gerichteten Leitplatten auch einen horizontalen Austritt des Wassers aus dem Rotor· mit den erwähnten. Kachteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor zu schaffen, bei dem die Nachteile der beschriebenen Bauarten beseitigt sind.

Gemäß der Erfindung wird diesos Ziel dadurch erreicht, daß im Bereich der äußeren Ringzone des Grundkörpers, an der Unterkante der Rippen und rechtwinklig zu diesen, in Drehrichtung des Rotors hervorstehende flache Flügel angeordnet sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein vorteilhafter Wassereinlauf in den Rotor dadurch erreicht, daß die Höhe des nicht überdeckten Teils der Rippen in Richtung auf die Drehachse abnimmt und daß diese Rippenteile rückwärtsgekrümmt ausgebildet sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Rotor eine nach unten teilweise offene Beschaufelung hat, dh., die Schaufelkanäle sind jeweils nur teilweise durch einen Flügel abgedeckt. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, daß das geförderte Wasser im Schaufelkanal geführt wird, ohne daß ein schädlicher Druckausgleich um die Schaufeln auftreten kann und ohne daß sich irgendwelche Feststoffe in den Kanälen festsetzen und diese somit verstopfen können.

Ferner haben Versuche ergeben, daß durch das Fehlen der Flügel im Wassereintrittsbereich sehr günstige Zuströmverhältnisse

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vorliegen, wobei die in dem genannten Bereich rückwärtsgekrümm«- ten und zurückgeschnittenen Hippen diesen Tatbestand begünstigen. Schließlich bewirkt die trichterförmige Form des Srtmdkörpers und die in Richtung des Außenrandes des Rotors ab« nehmende Höhe der Rippen, daß das aus dem Rotor 'austretende Wasser in leicht ansteigenden Strahlenbündeln austritt,) was die Wurfweite bei gleichem Energiebedarf und damit den Salterstoff eintrag sowie die Umwälzwirkung nicht unwesentlich verbessert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben, Es zeigern

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung €es Eotors., schräg von unten gesehen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Beschaufelung des Hoto^S-im ieilschnitt, . ,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 13CI-XII entlang eines

gedachten Stromfadens in Fig« 2 land ·

- Fig« 4 einen Schnitt nach äer Linie IT-I? in Figo 2«

Der in der Zeichnung dargestellte Bo.tor "besteht aus einem " trichterförmiges Gr-uMkörper 1 (fig» 1 vmä. 5) sait einer Sm fiessen Kitte eingeschweißten Habe 2 und swölf ,JeweiXs gleie&ea.: Schaufeln 3- Sie einseinen ßcliaufeiä 3 sind aus zviei Blechenzusammengeschweißt ι sie sind als Hippen 4- tanS. Flügel 5 "fc»©" ' zeichnet.

Der Rotor ist mit der an seiner Unterseite nicht in den 8t.ro«- · mungsraum hervortretenden Nabe 2 in "bekannter nicht näher dargestellter Weise an eine vertikal angeordnete Antriebswelle

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befestigt. Die Rippen 4- sind an der Unterseite des Grundkörpers 1 angeschweißt und zwar derart, daß sie- mit dem Mantel des Grundkörpers 1 einen rechten Winkel bilden und annähernd tangential von der Nabe 2 bis zum Außenrand des Grundkörpers verlaufen.

Im Bereich der äußeren Ringzone des Grundkörpers 1 sind an der Unterkante der einzelnen Rippen M- und rechtwinklig zu diesen (?ig. 2 und 4) jeweils die plattenföxiaigen i'lügel 5 angeschweißt, Sie weisen in die Drehrichtung des Rotors und sind an ihren freien Kanten abgerundet, d.h. die äußere Kante entsprechend der Kreisform des Rotors und die innere Kante entsprechend eines günstigen Wasserourchflusses»■

Der überdeckte Teil der Kippen 4 (er entspricht etwa der halben Rippenläügeji^ bezeichnet mit 6, verläuft geradlinig und der nicht überdeckte Tei3 ·> bezeichnet mit 7₅ verläuft rückwärts gekrümmt. Die Höhe jeder Kipp» 4- im Bereich des Teils 6 nimmt in Richtung auf den. AuSönTand geradlinig ab (Fig. 3)· Eies ist desv^-gen sveckmäSig, da dadurch bei größer werdend;?'.u Umfang jeweils tUr Querschnitt; der SelinuJ'elkanäle annähernd, gleich "ble.iüt un.l die durch die trxch:-: .•■■'oi-iiiige i'orm des Cru^c¹-körpers 1 (;vv;;.\ch;;e ansteigende A'ustr.l;. ',uvλ ■-;ht;-j.n£ dee Wasiser=., stabilicier^r wir-I, Die Brille ,jsder kip^e ''■ iiii Bereich des Teile 7 Bi.!ftji-t el)en.;«!:;..■; ^eradlirüg; a'ü und av.a·-.: ±ti Riahtujng auf die Drehachse YAv. ruv Kühe der Fa'bi 2, T>ii^:.- .·.;-.· desm-.gori zweckmäßig» ''-^ ο:.-.:i ..:·. -Hgc:oti^;.rtv,rj 'ν^,έ^x·.;"■■;·.; άν.¹:- Ua^sers *'/α άβη. Oci-hau·- teV<-A7.\V>}.A.-i: AV CV-V^hhC:

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Im Betrieb spült sich der Grundkörper 1 in jedem Falle frei. Durch die Variation der Eintauchtiefe und der möglichen Drehzahl- und/oder Drehrichtungsänderung kann der Sauerstoffeintrag in weiten Grenzen geregelt werden.

Es besteht auch die Möglichkeit konzentrisch unter dem Rotor ein an sich bekanntes Standrohr 8 anzuordnen, wobei es zweckmäßig ist, daß der Durchmesser des Standrohres 8 mindestens annähernd gleich dem doppelten radialen Abstand ist, den der Beginn der Flügel 5 von der Drehachse hat. Dieses intensiviert den Austausch der unteren mit den oberen Schlammwassermassen und begünstigt den Zulauf zur Rotorbeschaufelung.

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Claims (1)

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   Reutlingen 19.2.1970

   Ansprüche

   f IJ Auf einer vertikalen Antriebswelle befestigter Rotor zum Belüften und Umwälzen von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern in Belebtschlammanlagen, bestehend aus einem trichterförmigen, sich nach oben öffnenden Grundkörper mit an dessen Unterseite angeordneten von innen nach außen durchlaufenden, im wesentlichen durch stegartig aus dem Grundkörper nach unten austretenden Rippen gebildeten Schaufeln, wobei die Rippen nahe der Drehachse zumindest annähernd tangential verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der äußeren Ringzone- des Grundkörpers (1), an der Unterkante der Rippen (4-) und rechtwinklig zu diesen, in Drehrichtung des Rotors hervorstehende flache Flügel angeordnet sind.

   2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der äußeren Ringzone des Grundkörpers (l) etwa der halben Rippenlänge (6) entspricht.

   5. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des überdeckten Teils (6) der Rippen (4) in Richtung auf den Außenrand des Rotors abnimmt.

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   4-. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des nicht überdeckten Teils (7) der Rippen (4) in Richtung auf die Drehachse abnimmt und daß diese· Bippenteile (7) rückwärtsgekrümmt ausgebildet sind. .· "■"-..

   5- Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) trichterförmig ist und sein Kegelwinkel die Austrittsrichtung bestimmt, .

   6. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis. 5, dadurch gekexmzeich- ^] net, daß die Austrittsrichtung leicht ansteigend ist.

   7» Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere ebene Stirnfläche der Habe (2) und die untere Mantelfläche des trichterförmigen Grundkörpers (1) in der Axialschnittebene einen stumpfen-Winkel begrenzen, dessen Scheitelpunkt mindestens annähernd an der ■Verbindungsstelle zwischen Grundkörper (1) unä Nabe (2) liegt*

   8· Rotor nach einem der Ansprüche 1 Ms 7 &it einem dadurch gekennzeichnet, daß &®ΐ* .Durchmesser des-(8) mindestens annähernd gleich ^!deia doppelten raöialeß Abstand dst, den der" Beginn der !Flügel 5 iiat*