DE2034269A1

DE2034269A1 - Einrichtung zum Umwälzen und Be lüften von Flüssigkeit

Info

Publication number: DE2034269A1
Application number: DE19702034269
Authority: DE
Inventors: Antrag auf Nicht nennung P ist der Anmelder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1970-07-10
Publication date: 1972-01-20
Also published as: ES198046U; ES198046Y; FR2100496A5

Description

Patents chrift

Einrichtung zum umwälzen und Belüften von Flüssigkeit Erfinder: Herr Horst Schade, Essen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Umwälzen und Belüften von Flüssigkeiten mit einem sich nach oben erweiternden kegelförmigen Rotor, welcher am unteren Ende einer Antriebswelle angebracht ist und an dem. eine Anzahl Schaufeln mit einer Längskante befestigt sind. ^l

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Die wichtigsten Voraussetzungen, die an Belüftungseinrichtungen und insbesondere in Anlagen zur Belebtschlammbehandlung gestellt werden, sind:

Ausreichende Sauerstoff Versorgung der Mikroorganismen -

Erzeugung von Turbulenz und Umwälzstromung im Belebungsbecken zur Verhinderung von Schlammablagerungen

Bei Einrichtungen dieser Art wird die im Belebungsbecken vor- - j handene Flüssigkeit durch den Kreisel gefördert und umgewälzt, an der Oberfläche versprüht und in Turbulenz versetzt, so daß eine Phasengrenzschichterneuerung erzeugt wird»

Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen entlang eines kegelförmigen Mantels eine Anzahl Flügel derart befestigt sind, daß sie sich tangential von einer an der Spitze des kegelförmigen Mantels liegenden Habe mit frei liegender Außenkante geradlinig bis zum umfang des Mantels erstrecken. Diese Einrichtung arbeitet

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hydraulisch nach dem Prinzip eines Rührwerkes; es wird viel.-Energie für eine rotierende Bewegung der Flüssigkeit verwandt; die Förderung ist gering, aber die turbulente Vermischung der Flüssigkeit mit der luft ist gewährleistet. Der spezifische leistungsauf wand ist über einen großen leistungsbereieh konstant. Es sind weiterhin Einrichtungen bekannt, die zentrifugalpumenartig derart ausgebildet sind_f daß sie zwischen ungefähr radial gerichteten Schaufeln und einer oberen und unteren Ringwand gebildete leitkanäle aufweisen. Die Einlaßöffnungen dieser leitkanäle tauchen in die Flüssigkeit ein. Beim Betrieb wird die in die Einlaßöffnungen eintretende Flüssigkeit in den Kanälen um 90 'ungelenk
ausgestoßen.

90 "umgelenkt und in horizontaler Richtung am Umfang des Rotors

Diese strömungsteehnisch zur Förderung der Flüssigkeit gut ausgebildeten Einrichtungen besitzen eine sehr hohe Üinwälzleistung, erreichen aber keine ausreichende Turbulenz der geförderten Flüssigkeit, die für den Sauerstoffertrag ausschlaggebend ist. Derartige Pumpeinrichtungen unterliegen den bekannten Leistungsschwankungen in Abhängigkeit vom Durchgangsquerschnitt, der Fördermenge und anderen Kennwerten, so daß unterhalb und oberhalb der- durch die für Zentrifugalpumpen geltenden Gesetzmäßigkeiten gegebenen kritischen Werte die leistung jedoch sehr stark absinkt.

Außerdem sind solche Rührwerke wegen ihrer geschlossenen Bauweise sehr aufwendig in der Konstruktion und nur schwer zu warten, d.h. die Betriebssicherheit wird herabgesetzt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat gegenüber den geschlossenen, zentrlfugalpumpenärtigen Belüf tern den Vorteil des einfachen, und offenen Aufbaues. Gegenüber den rührwerkähnlichen Belüftern weist sie eine erhöhte Förderleistung durch eine Strömungsführung auf.

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Gegenüber Hen ζ entri f ugalpiimpenartigen Belüftern besitzt die erfindungsgemäße Einrichtung einen größeren Bereich der Regulierbarkeit durch Veränderung der Eintauchtiefe, wobei der Sauerstoff er trag in Kg"D2/Kvvh innerhalb dieses Bereiches annähernd konstant bleibt. ·

Im Unterschied zu den rührwerkähnlichen Belüftern ist der Sauerstoff ertrag der erfindungsgemäßen Einrichtung höher wegen der größeren Förderleistung und der damit. verbundenen größeren Turbulenz. - · .

Dieses wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die. Schaufeln an der Außenseite des Rotors derart angebracht sind, daß sie die aufströmeride Plüssigkeitsmenge.umlenken und etwa " horizontal zur Beekenoberflache ausströmen. Dadurch wird große •Turbulenz an der Flüssigkeitsoberfläche erzeugt und ein guter Belüftungseffekt erzielt. In einem weiten Bereich kann die Eintragsleistung durch Veränderung der Eintauchtiefe bzw. der Drehzahl der Einrichtung gesteuert werden, wobei der spezifische Leistungsaufwand annähernd konstant bleibt.

Durch die hydraulisch günstige offene Strömungsführung in den Schaufeln wird eine große Umwälzleistung erreicht. Um am Austritt des Flüssigkeitsstroms eine feine Verteilung der umgewälzten Flüssigkeitsmenge zu erreichen, werden die Schaufeln derart angebracht, daß sich durch den hohen Austrittsstoßverlust die Ge- ä schwindigkeitsenergie in Turbulenz umsetzt. Dieser Effekt wird bei einem Austrittswinkel des Flüssigkeitsstrahls zur Tangente des Rotorumfanges von größer 90° erreicht; .

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen Figur I Seitenansicht und Draufsicht der Einrichtung gemäß Erfindung. Figur II einen Schnitt entlang der linie A-A in Fig. I. \

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Die Einrichtung besitzt eine Antriebswelle (10), an deren · unterem Ende eine Nabe (11) befestigt ist. In dem kegelförmigen Rotor (12) ist die Nabe durch eine Verschraubung .(13). an'einer . kreisringförmigen Platte (14) befestigt. ·

Eine Anzahl winkelförmiger Schaufeln (15) sind, an der Außenseite des Kegels rechtwinkelig zu ihren Seitenflächen befestigt. < Die Schaufel (15) ist ein gekrümmtes Winkelprofil..■ Die . Schaufeln (15) erweitern sich vom Umfang zur Kegelspitze.

Es brauchen keine Bauteile im Becken unterhalb des Flüssigkeit^- spiegeis vorgesehen zu werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung · kann :Wie ein Rührwerk, in einem beliebigen Becken geeigneter Größe benutzt werden.

Die Einrichtung wird so in die Flüssigkeit eingebracht, daß die Antriebswelle senkrecht zur Wasseroberfläche steht und der obere Umfang des kegelförmigen Rotors (12) in Höhe des Flüssigkeitsspiegels oder etwas darüber bzw. darunter liegt.Durch Veränderung der Eintauchtiefe ist die Leistung in einem großen Bereich veränderlich.

Zum Antrieb der Einrichtung kann eine beliebige Antriebsvorrichtung benutzt werden, z.B. Zahnrad- bzw. Riemenantrieb, Elektromotor, hydraulischer Antrieb etc.

Oberflächenbelüfter, speziell gemäß dieser Erfindung, werden, vorzugsweise mit einer Umfangsgeschwindigkeit zwischen 3 und 8,0 m/sec steigend mit dem Durchmesser zwischen 1,0 und 4 m betrieben.

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Claims

Patentansprüche; .

■ Einrichtung zum Umwälzen und Belüften von Plüssigkeiten mit einem in einem Belüftungsbecken, um eine vertikale Achse.sich drehenden Rotor, an dem eine Anzahl Schaufeln befestigt sind,, dadurch geleennzeichnot, daß die Schaufeln an der Außenseite des Rotors derart angebracht sind, daß sie die aufströmende Flüssigkeitsmenge umlenken und etwa horizontal zur Beckenoberfläche ausstoßen.

Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln aus einem U-förmigen, sich vom Umfang zur Rotormitte ^: hin erweiternden, in Drehrichtung geöffneten Profil bestehen.

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Leerseife