DE202010000025U1

DE202010000025U1 - Desintegrations-Rohrelement und -System

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Publication number: DE202010000025U1
Application number: DE201020000025
Authority: DE
Original assignee: Innovum Innovative Umwelttechnik
Current assignee: Innovum Innovative Umwelttechnik
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2020-01-13

Abstract

Desintegrations-Rohrelement umfassend einen Rohrkörper (2, 4, 40) mit einem Einlass bei einem ersten Ende und einem Auslass bei einem zweiten Ende und mit einer stabförmigen Elektrode (18, 58), die sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende des Rohrkörpers (2, 4, 40) erstreckt und mittig zu dem Rohrkörper (2, 4, 40) und elektrische isoliert davon angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2, 4, 40) an wenigstens einem Ende einen Rundbogenabschnitt (6, 46, 48) aufweist, und dass die Elektrode (18, 58) an dem Rundbogenabschnitt (6, 46, 48) an dem einen Ende aus dem Rohrkörper (2, 4, 40) herausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Desintegrations-Rohrelement umfassend einen Rohrkörper mit einem Einlass bei einem ersten Ende und einem Auslass bei einem zweiten Ende und mit einer stabförmigen Elektrode, die sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende des Rohrkörpers erstreckt und mittig zu dem Rohrkörper und elektrische isoliert davon angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Desintegrations-System aus solchen Desintegrations-Rohrelementen.
Ein derartiges Desintegrations-Rohrelement bzw. ein Integrationssystem ist bekannt aus „Die Wasserlinse" 10/2009. Derartige Rohrelemente und daraus aufgebaute Systeme dienen zur Optimierung der Klär- und Biogaserzeugung durch Desintegration der Bestandteile des Belegschlamms in einem elektrischen Feld. Das elektrische Feld wird dabei zwischen der stabförmigen Elektrode, die mittig in dem Rohrkörper angeordnet ist, und dem Rohrkörper aufgebaut, wobei die Anordnung so ausgelegt ist, dass ein Hochspannungswechselfeld im Kilowatt- bzw. Kiloherz-Bereich zwischen der Elektrode und dem Rohrkörper aufgebaut werden kann. Mit einer derartigen Vorrichtung können auch die Zellinhaltsstoffe zur Faulgasgewinnung verwendet werden.
Der Erfindung liegt nun Aufgabe zugrunde, die Desintegrations-Rohrelemente und damit die daraus aufgebauten Systeme für eine gleichmäßige Behandlung geeignet zu machen.
Dazu ist das erfindungsgemäße Desintegrations-Rohrelement dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper an wenigstens einem Ende einen Rundbogenabschnitt aufweist, und dass die Elektrode an dem Rundbogenabschnitt an dem einen Ende aus dem Rohrkörper herausgeführt ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass wenigstens an dem Ende des Rohrkörpers mit dem Rundbogenabschnitt optimale Strömungsverhältnisse erreicht werden, so dass der Strömungswiderstand für die durch den Rohrkörper strömende Flüssigkeit herabgesetzt wird und die Menge an Ablagerungen an dieser Stelle reduziert wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rohkörper an dem anderen Ende gerade ausgebildet und mit einer Anschlusseinrichtung versehen ist, und dass die Elektrode an dem anderen Ende des Rohrkörpers zu dem Rohrkörper zentriert gelagert ist. Mit einem derartigen Rohrkörper kann in vorteilhafter Weise aus zwei gleichen Rohrkörpern ein Rohrelement mit der doppelten Länge der einzelnen Rohrkörper gebildet werden, was bei gewissen Anwendungen einen Vorteil der Platzeinsparung bittet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrelements ist dadurch gekennzeichnet, dass zur zentrierten Lagerung der Elektrode an dem anderen Ende des Rohrkörpers eine Lagereinrichtung vorgesehen ist, die in einem seitlich an dem Rohrelement angeordneten Stutzen gelagert und von dem Rohrkörper isoliert ist. Damit wird die Lagerung der Elektrode bei dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel auch in dem Fall verbessert, dass die Elektrode dann die doppelte Länge hat wie bei einem einzelnen Rohrelement.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rohkörper an beiden Enden Rundbogenabschnitte aufweist, und dass die Elektrode an dem einen Rundbogenabschnitt an dem einen Ende aus dem Rohrkörper herausgeführt ist und an dem anderen Rundbogenabschnitt zu dem Rohrkörper zentriert gelagert ist. Da beide Enden des Rohrkörpers mit Rundbogenabschnitten ausgebildet sind, werden das Rohrelement bzw. die daraus gebildeten Systeme in Bezug auf die Strömungseigenschaften optimiert, weil sowohl am Eintrittsende als auch am Austrittsende jedes Rohrelement kein Stau der Strömung auftritt, so dass der Strömungswiderstand reduziert und Ablagerungen vermieden werden. Die Zentrierung der beiden Ende der Elektrode an den Rundbogenabschnitten ist zwar in gewisser Weise schwieriger als die Anordnung an geraden Stirnseiten der Rohrkörper wie beim Stand der Technik, die Vorteile der optimalen Strömungsführung wiegen jedoch diese Problematik mehr als auf.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrelements ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einlass und dem Auslass des Rohrkörpers Flansche als Anschlusseinrichtungen angeordnet sind. Damit lassen sich die Systeme in einfacher Weise baukastenartig aufbauen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode an dem einen Rundbogenabschnitt, an dem die Elektrode aus dem Rohrkörper herausgeführt ist, über eine erste Halterung herausgeführt ist, wobei die Halterung eine Muffe und einen zwischen der Muffe und der Elektrode angeordneten Isolationskörper aufweist. Diese Anordnung hat sich als vorteilhaft im Zusammenhang mit der Zentrierung der Elektrode an den Rundbogenabschnitten erwiesen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode an dem anderen Rundbogenabschnitt durch eine zweite Halterung gelagert ist, wobei die Halterung eine Muffe und einen zwischen der Muffe und der Elektrode angeordneten Isolationskörper aufweist. Abgesehen von der vorteilhaften Zentrierung der Halterung an dem Rundbogenabschnitt, wird auch eine einfache und sichere Isolierung der Elektrode gegenüber im Rohrkörper gewährleistet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrelements ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromzufuhreinrichtung zur Stromversorgung der Elektrode an der Halterung der Elektrode anzuschließen ist. Dabei ist vorteilhaft, dass die Halterung auch gleichzeitig als Anschlusselement für die Stromzufuhreinrichtung dienen kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzufuhreinrichtung an der Halterung der Elektrode bzw. der Muffe durch eine Schraubverbindung, durch einen Schnappverschluss oder durch einen Flanschanschluss befestigt ist. Dadurch ergibt sich eine konstruktiv einfache und sichere Verbindung zwischen der Stromzufuhreinrichtung und der Elektrode.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode zur Beaufschlagung mit einem Hochspannungsfeld AC/DC, Gleich- oder Wechselfeld im Kilovolt(kV)-Bereich, bevorzugt größer als 10 kV, bzw. Kilohertz-Bereich (kHz) ausgelegt ist. Dieser Bereich der Hochspannung bzw. der Frequenz hat sich als optimal für den angestrebten Zweck erwiesen, und diese Kilovolt- bzw. Kilohertz- Bereiche können durch die erfindungsgemäße Konstruktion in einfacher Weise verwirklicht werden.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist ein erfindungsgemäßes Desintegrations-System umfassend wenigsten zwei Rohrelemente der oben genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrelemente mit an ihren Enden vorgesehenen Anschlusseinrichtungen bzw. Flanschen zur Bildung des Desintegrations-Systems miteinander verbunden sind. Damit lassen sich die Systeme in einfacher Weise in die anderen Funktions-Komponenten eines Abwasserreinigungssystems integrieren und in ihrem Wirkungsgrad an die Erfordernisse anpassen, in dem mehr oder weniger Rohrelemente miteinander verbunden werden, um die Strecke, an der die Klärflüssigkeit zu behandeln ist, entsprechend lang gemacht wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Desintegrations-Systems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrelemente an ihren Enden zur Bildung eines meanderförmigen Rohrsystems miteinander verbundenen sind. Es sind jedoch noch andere Anordnungen denkbar, wie beispielsweise serpentinenförmige oder spiralförmige Rohrsystems. Damit lassen sich die erfindungsgemäßen Rohrsysteme in vorteilhafter Weise an die Raumgegebenheiten an der Stelle, wo die Systeme eingesetzt werden sollen, angepasst werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Desintegrations-Rohrsystems mit zwei Rohrelementen in Draufsicht;
2 das Desintegrations-Rohrsystem nach 1 im Schnitt;
3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rohrelements mit zwei Rundbögen an den beiden Enden; und
4 einen Schnitt durch das Rohrelement von 3;
5 eine Detaildarstellung eines Rundbogenabschnitts mit einer Halterung für die Elektrode; und
6 ein Desintegrations-Rohrsystem mit Rohrelementen nach 3 bzw. 4.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwei Rohrelemente (2, 4) vorgesehen sind, die an einem Ende je einen Rundbogenabschnitt (6 bzw. 8) aufweisen. An den Enden der Rohrkörper (2, 4) mit den Rundbögen (6, 8) sind Flansche (10, 12) vorgesehen, mit denen das System von 1 mit weiteren derartigen Systemen beispielsweise zickzackförmig zu einem System mit mehreren Teilsystemen zusammengestellt werden kann. An den geraden Enden der Rohrelemente (2, 4) sind ebenfalls Flansche (14, 16) vorgesehen, mit denen die Rohrelemente (2, 4) zu einem System mit doppelter Länge wie die einzelnen Rohrelemente zusammengefügt werden können.
Bei der Schnittdarstellung von 2 ist die Elektrode (18) gezeigt, die durch Halterungen (20, 22) an den Rundbögen (6, 8) der Rohrkörper (2, 4) befestigt ist. Nahe bei den Flanschen (14, 16) sind geschlossene Rohrstutzen (24, 26) angeordnet, an denen Lagereinrichtungen (28, 30) für die Elektrode (22) vorgesehen sind. Die Lagereinrichtungen (28, 30) dienen zur Zentrierung und zusätzlichen Lagerung der Elektrode (18) in etwa der Mitte ihrer Länge.
Die 3 und 4 zeigen ein Rohrelement (40) mit zwei Rundbogenabschnitten (46, 48), zwei Flanschen (50, 52), einer Elektrode (58) und zwei Halterungen (60, 62) für die Elektrode (58). An der Halterung (62) ist eine Stromzufuhreinrichtung (64) angeordnet, die zur Stromzufuhr zu der Elektrode (58) dient.
Die Elektrode (58) ist gegenüber dem Hohlkörper (40) durch Isolationsstücke (66, 68) isoliert, die zwischen der Elektrode (58) und Muffen (70, 72) der Halterung (60 bzw. 62) angeordnet sind. Der Rundbogenabschnitt (46) des in 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiels ist im Detail in 5 gezeigt.
6 ist ein Beispiel für ein Desintegrations-System nach der Erfindung, bei dem die in den 3 und 4 gezeigten Rohrelemente serpentinenförmig zu einem System mit vier Rohrelementen (40(1), 40(2), 40(3) und 40(4)) zusammengesetzt ist. Die Elektroden sind zur Beaufschlagung mit einem Hochspannungsfeld AC/DC, Gleich- oder Wechselfeld im Kilovolt (kV)-Bereich, bevorzugt größer als 10 kV, bzw. Kilohertz-Bereich (kHz) ausgelegt.
Die Rohrelemente sind an einer Tragkonstruktion mit Schienen (74, 76) befestigt. Wenn es aus einbautechnischen Gründen erforderlich ist, kann ein weiterer Rohrbogen (78) vorge sehen werden, um das System über einen vertikal orientierten Flansch (80) an einem ebenfalls vertikal orientierten Flansch eine Anschlussanlage anschließen zu können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

- „Die Wasserlinse” 10/2009 [0002]

Claims

Desintegrations-Rohrelement umfassend einen Rohrkörper (2, 4, 40) mit einem Einlass bei einem ersten Ende und einem Auslass bei einem zweiten Ende und mit einer stabförmigen Elektrode (18, 58), die sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende des Rohrkörpers (2, 4, 40) erstreckt und mittig zu dem Rohrkörper (2, 4, 40) und elektrische isoliert davon angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2, 4, 40) an wenigstens einem Ende einen Rundbogenabschnitt (6, 46, 48) aufweist, und dass die Elektrode (18, 58) an dem Rundbogenabschnitt (6, 46, 48) an dem einen Ende aus dem Rohrkörper (2, 4, 40) herausgeführt ist.
Rohrelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2, 4) an dem anderen Ende gerade ausgebildet und mit einer Anschlusseinrichtung (14, 16) versehen ist, und dass die Elektrode (18) an dem anderen Ende des Rohrkörpers (2, 4) zu dem Rohrkörper (2, 4) zentriert gelagert ist.
Rohrelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur zentrierten Lagerung der Elektrode (18) an dem anderen Ende des Rohrkörpers (2, 4) eine Lagereinrichtung (28, 30) vorgesehen ist, die in einem seitlich an dem Rohrelement angeordneten Stutzen (24, 26) gelagert und von dem Rohrkörper (2, 4) isoliert ist.
Rohrelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2, 4, 40) an beiden Enden Rundbogenabschnitt (6, 46, 48)e aufweist, und dass die Elektrode (18, 58) an dem einen Rundbogenabschnitt (6, 46, 48) an dem einen Ende aus dem Rohrkörper (2, 4, 40) herausgeführt ist und an dem anderen Rundbogenabschnitt (6, 46, 48) zu dem Rohrkörper (2, 4, 40) zentriert gelagert ist.
Rohrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einlass und dem Auslass des Rohrkörpers (2, 4, 40) Flansche (10, 12, 14, 16, 50, 52) als Anschlusseinrichtungen angeordnet sind.
Rohrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (18, 58) an dem einen Rundbogenabschnitt (6, 46, 48), an dem die Elektrode (18, 58) aus dem Rohrkörper (2, 4, 40) herausgeführt ist, über eine erste Halterung (62) herausgeführt ist, wobei die erste Halterung (62) eine erste Muffe (72) und einen zwischen der ersten Muffe (72) und der Elektrode (18, 58) angeordneten Isolationskörper (68) aufweist.
Rohrelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (58) an dem anderen Rundbogenabschnitt (6, 46, 48) durch eine zweite Halterung (60) gelagert ist, wobei die zweite Halterung (60) eine zweite Muffe (70) und einen zwischen der zweiten Muffe (70) und der Elektrode (18, 58) angeordneten Isolationskörper (68) aufweist.
Rohrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromzufuhreinrichtung (64) zur Stromversorgung der Elektrode (18, 58) an der ersten Halterung (62) der Elektrode (18, 58) anzuschließen ist.
Rohrelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzufuhreinrichtung (64) an der ersten Halterung (62) der Elektrode (18) bzw. der Muffe (72) durch eine Schraubverbindung befestigt ist.
Rohrelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzufuhreinrichtung (64) an der ersten Halterung (62) der Elektrode (18) bzw. der Muffe (72) durch einen Schnappverschluss befestigt ist.
Rohrelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzufuhreinrichtung (64) an der ersten Halterung (62) der Elektrode (18) bzw. der Muffe (72) durch einen Flanschanschluss befestigt ist.
Rohrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode zur Beaufschlagung mit einem Hochspannungsfeld AC/DC, Gleich- oder Wechselfeld im Kilovolt (kV)-Bereich, bevorzugt größer als 10 kV, bzw. Kilohertz-Bereich (kHz) ausgelegt ist.
Desintegrations-System umfassend wenigsten zwei Rohrelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach einem der Ansprüche 1 und 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrelemente mit an ihren Enden vorgesehenen Anschlusseinrichtungen bzw. Flanschen (10, 12, 14, 16, 50, 52) zur Bildung des Desintegrations-Systems miteinander verbunden sind.
Desintegrations-System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrelemente an ihren Enden zur Bildung eines meanderförmigen Rohrsystems miteinander verbundenen sind.