DE2116241A1 - Vorrichtung zum Zuführen von Luft und Flüssigkeit in einen Flussigkeits behalter - Google Patents

Vorrichtung zum Zuführen von Luft und Flüssigkeit in einen Flussigkeits behalter

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DE2116241A1 DE19712116241 DE2116241A DE2116241A1 DE 2116241 A1 DE2116241 A1 DE 2116241A1 DE 19712116241 DE19712116241 DE 19712116241 DE 2116241 A DE2116241 A DE 2116241A DE 2116241 A1 DE2116241 A1 DE 2116241A1
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Description

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AVMni.D»TBAMKM/«.AnM». TBUrOR 444···
A - 265
BESCHREIBUNG zu der Patentanmeldung
Houdaille Industries, Inc. One MAT Plaza
Buffalo, New York 14203 betreffend
Vorrichtung zum Zuführen von Luft und Flüssigkeit In einen Flüssigkeitsbehälter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Gas-Flüssigkeitsübertragung und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zusetzen von Gas, beispielsweise von Luft, zu einer ungesättigten Flüssigkeit innerhalb eines Behälters.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei verschiedenartigen Gas-FlUssigkeits-übertragungsverfahren angewendet werden, beispielsweise beim Zusetzen von Chlor zu Wasser bei Wasserbehandlungsanlagen oder beim Zusetzen von Chlor zu Zellstoffaufschwemmungen in der Papierindustrie, sie wird jedoch vorzugsweise angewendet, um ungesättigte bzw. sauerstoffarme Flüssigkeiten zu belüften.
Bei der Schlammbelebung von Abwässern wird beispielsweise das ankommende Abwasser nach dem Durchlaufen eines Vorbereitungsbehälters, in welchem das Abwasser von grobem Schlamm befreit wird, in ein Belüftungs- oder Klärbecken geleitet, in welchem der Flüssigkeit Sauerstoff zugeführt wird. Dieses im allgemeinen als Belüftung bezeichnete Verfahren wird meist in einem soge-
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nannten Klärbecken durch Zufuhr von Druckluft durchgeführt, die in der Flüssigkeit durch verschiedenartige Vorrichtungen verteilt wird, beispielsweise durch Filterplatten, Filterrohre oder auch Düsen oder durch ein mechanisches Rührwerk.
Obwohl der Begriff "Belüftung" im allgemeinen nur in Verbindung mit der Abfall- bzw. Abwasserbehandlung verwendet wird, soll dieser Begriff nachfolgend auch für all diejenigen Verfahren und Systeme verwendet werden, bei denen Gas in untergesättigte Flüssigkeiten eingeleitet wird. Unter Strahlbelüftung wird nachfolgend jedes Belüftungs-System verstanden, das eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Gas-Flüssigkeits-Gemischstromes oder -Strahles in einer Flüssigkeitsmenge, beispielsweise in einem Tank- verwendet, um hierdurch den Gasgehalt in dieser Flüssigkeit zu erhöhen.
Es ist Aufgabe der Bfindung, eine derartige Vorrichtung zu schaffen, die im Aufbau sehr einfach ist, billig herstellbar ist, einfach zusammengebaut werden kann, einen besseren Wirkungsgrad als die bisherigen Anordnungen besitzt und daher auch geringere Betriebskosten verursacht und die auch sehr einfach noch nachträglich bei bestehenden Belüftungsanlagen eingebaut werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung und durch einen Mischdüseneinsatz gemäß den nachfolgenden Ansprüchen gelöst.
Die kombinierte Luft- und FlUssigkeitszuleitung gemäß der Erfindung kann sehr einfach und billig aus einem Blech gebogen werden. Die weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagene5.
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Befestigung der einzelnen Mischdüseneinsätze an diesen beiden zusammenhängenden Kanälen ermöglicht einen schnellen und billigen Zusammenbau und auch die einfache und billige Reparatur. Trotzdem wird eine gute Abdichtung erreicht. Der bessere Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vor allem auf die neuartige Ausbildung des Mischdüseneinsatzes zurückzuführen, wie dies in der nachfolgenden Beschreibung an Verauchsergebnissen näher erläutert wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figuren 1 bis 4 zeigen teilweise im Schnitt Ansichten eines Belüftungsbehälters mit einer erfindungsgemaßen Vorrichtung.
Figur 5 zeigt einen Teilabschnitt eines Blechstreifens, aus dem gemäß der Erfindung der kombninierte Doppelkanal gebogen wird.
Figuren 6 und 7 zeigen im Detail einen Mischdüseneinsatz
Figur 8 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt durch den kombhierten Luft-Flüssigkeits-Zufuhrkanal mit einem erfindungsgeraäßen Mischdüseneinsatz.
Figur 9 zeigt die bisher übliche Ausbildung solcher Mischdüseneinsätze.
Figur 10 zeigt anhand eines Diagrammes den zur Luftstromerzeugung nötigen Druck und zwar bei einem bekannten Düseneinsatz und bei einem solchen nach der Erfindung.
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Figur 11 zeigt den Wirkungsgrad der Sauerstoffübertragung und zwar wiederum im Vergleich zwischen einem bekannten Einsatz und einem solchen nach der Erfindung.
Es gibt die verschiedenartigsten Gas-Flüssigkeits-Übertragungsanwendungen, beispielsweise beim Chlorieren von Trinkwasser oder Papierstoff, hauptsächlich wird ein solches Verfallen zur Zeit jedoch zum Belüften von industriellen Abwässern oder Gemeinde-Abwässern angewendet um die Wasserverschmutzung zu beseitigen.
Industrielle Abwässer und Gemeinde-Abwässer haben bekanntlich einen sehr schädlichen Einfluß auf den Sauerstoffgehalt von Wasser, beispielsweise von Flüssen, in welche diese Abwässer eingeleitet werden. Organische Industrie-Abwässer und auch einige chemische Abfälle haben einen großen Sauerstoffbedarf und die Gemeinde-Abwässer benötigen Sauerstoff zur Erhaltung der Bakterien. Die Sauerstoffmenge, die von den Bakterien zur Oxydation der organischen Stoffe nötig ist, wird oftmals als sogenannter biochemischer Sauerstoffbedarf (POD) bezeichnet. Die Geschwindigkeit solcher Reaktionen wird proportional zu der Konzentration der verbleibenden organischen Stoffe angenommen und wird in Sauerstoffeinheiten gemessen.
Während die übliche Belüftung den normalerweise nötigen Sauerstoffbedarf decken kann, reicht dieser Sauerstoffbedarf für Bakterien von stark verschmutzte m Wasser nicht mehr aus, insbesondere dann, wenn auch noch eine Wärmeverunreinigung hinzukommt .
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Die üblichen Belüftungsbehälter werden im allgemeinen zur Erhöhung des Sauerstoffgehaltes von Abwasser benutzt. Einige Behälter dieser Art verwenden hierzu Gas-Flüssigkeits-Düsen, die nachfolgend auch als BelüftungsdUsen baseichnet v/erden, es finden jedoch auch verschiedene andere Vorrichtungen zum Lösen von Luft in Flüssigkeit Anwendung.
Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung bei den verschiedenartigsten Gae-Plüssigkeits-Ubergängen und -Übertragungsverfahren Anwendung finden kann, wird sie nachfolgend im Zusammenhang mit der Belüftung von Abwasser innerhalb eines Abwaösurbehandlungs-ßys terries beschrieben. Figur 1 zeigt einen Belüftungsbehälter Io, wie er bei Schlammaktlvierungs-Aniagen für Auwasser anwendbar ist. Der Behälter 10 ist von recht-GCii.'wger i'oru und besteht aus den Seitenwinden 11 und 12, den Jindw-ilnden lj> und 14 und dem Boden l6.
Der Behälter 10 kann zwischen einem Vorklärbecken und einen anschließenden Klärbecken einer Schlammaktivierungs-anlage angeordnet werden. Zur Anreicherung dei' Flüssigkeit im .Tank 10 ir.it Gauerstoff sind mehrere kombinierte Luft-FiusulgiU-.-its-Leitunken Vf vorgesehen, die längs des Behälterboden» parallel in Abstand nebeneinander angeordnet sind. Mehrere Luft-FlUsr.itjkelts-'Jbertragungs-Vorrichtungen oder Mischdüseneinsätze lh sinu auf jeder dieser Leitungen 17 im Abstand voneinander angebx'acht und zwar Längs dieser Leitungen auf beiden gejcjnübfcfliugendcui Eeiteu. Figur 3 zeigt, daß die Leibungen 1/' und auch die Mischdüseneinsätze lS jeweils weit unterhalb des Flüssigkeitssplegelü 19 angeordnet sind.
Cietnäü rif-ur b ist Jede Leitung l'f aan einem flachen Blüchbeil 'd'd (FLg. 5>) gübugen und zwar auf der gesamten Ιι,'ίΐι^β glelchmäiJlg, so dui.i ein Luftkanal 20 und ein
BAD
Flüssigkeitskanal 21 entsteht. Bei ucr Herstellung einer Leitung 17 werden mehrere Locher Γ J- in dem Blech 22 ausgestanzt und zwar in Gruppen zu Jeweils vier in Längsrichtung sich erstreckenden Lochreihen. Die Löcher jeder Reihe sind vertikal fluchtend zueinander angeordnet. Jedes Loch 22 besitzt eine im wesentlichen zylindrische Innenwand 24, die sich durch das flache Blech 22 hindurcherstreckt.
Nach dem Ausstanzen der Locher 23 oder Ausformen dieser Löcher nach einem anderen bekannten Verfahren wird das Blech 22 zu der Leitung 17 in die in Figur & dargestellte Form gebogen. Im Querschnitt besteht die Leitung 17 aus einem Wandabschnitt 26, der an dem Längsrand 27 beginnt und sich vertikal nach oben erstreckt. Davon ist darin der seitliche Wandabschnitt 1'8 und davon vertikal nach unten der V.'andubschnitt 29 abgebogen. Das Blech ist dann wieder seitlich so abgebo-
es
gen, daß zur Anlage an der Kante 27 kommt und so eine Trennwand 30 bildet, die den Luftkanal 20 vom Flüssigkeitskanal 21 trennt. Las Blech streckt sieh dann vertikal nach unten ur.ci bildet so den '..'andab&chnltt Jl, dann v:ieder seitlich zur bildung des -BodenabBchnittet; jJÜ uric schließlich wieder· vertikal nach oben zur Bildung des Waridabschnlttes 22, der in einem Rand 3^ endet. Die Ränder 27 und 34 werden mit den vertikalen Waudabschnitten .31 bzw. 2-j verbunden und zwar beispielsweise durch Schweißen oder dergleichen, wodurch die Leitung 17 verschwel 3t wird und die Kanäle 20 und 21 luft- und flüssigkeitsdicht verschlossen werden.
Eine so .ausgebildete Leitung 17 kann sehr billig hergestellt worden und es kürinen damit auch die Gesamtkosten eines solchen EelUftungs-J-ystc-rnes herabgesetzt werden.
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BAD
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Die Luft wird dem Luftkanal 20 libor ein vertikales Zuführrohr 36 zuspführt, (Up· 15IHoSIf-^oIt den Kanal 21 über ein Zuführrohr 37- T>ie Zuführrohre J^ und 37 stehen mit Γ: amme 1 kanal en 7-8 und 39 in Verbindung, die parallel zueinander horizontal auf der Oberseite des Behälters IC angeordnet sind. Das eine Ende 40 bzw. 4l der E arme !kanüle 38 bzw. 39 ist jeweils verschlossen. Dac gegenüberliegende Ende 4? dec Luftkanales 38 ist r.iit Girier geeigneten Luftquelle, beispielsv.'eise einem Luftktrpressor, verbunden. Das gegenüberliegende Ende 43 des Flüssigkeits-Sammelkanales 39 ist im allgemeinen mit einer Flüscigkeitsquellc verbunden, beispielsweise mit einer Flüssigkeitspumpe sur Flüssig keitszufuhr vom Boden des Behälters IC oder von einer anderen geeigneten Flüssigkeitsquelle, beiür-:.r.l:5veise einem benachbarten Klärbecken.
In dem gezeigten AusfUhrungsbeispiel sei angenommen, daß die Flüssigkeit, die dem Kanal 21 der Leitung 17 Über den Kanal 39 zugeführt wird, sich aus einer Mischung von Flüssigkeit von einem Vorbehandlungsbchäller, der vcr dem Dehälter 10 angeordnet 1st, und einen Klärbehälter, der nach diesem Belüftungstank in einer Schlammaktivierungs-Anlage angeordnet ist, zusammensetzt. Zweck des 3elUftuncsbehillters IC ist es, den Sauerstoffgehalt der Flüssigkeit in dem Behälter su erhöhen, über eine Auelaßöffnung 44 im Behälter 10 kann die belüftete Flüssigkeit dem anschließenden Klärbecken zugeleitet wercen.
Die Sammelkanäle 38 und 39 sind auf zwei Querträgern 46 und 47 angeordnet, die ihrerseits auf vertikalen Ständern 48 und 49 ruhen. Diese Ständer stäien auf zwei vertikalen Stützen 50 und 51» die sich am Boden l6 des Behälters 10 abstützen.
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BAD ORiSiMAi,
Ein rechtwinkeliges Kniestück 52 am oberen Ende der Zuführleitung 3d ist über einen Plannah 53 an einem zugehörigen Flansch 5^ des Luftsammellcanales 38 befestigt. Tn gleicher Weise ist ein Kniestück 56 am oberen Ende des Zuführrohres 37 mit einem Flansch 57 versehen, über welchen es mit einem zugehörigen Plansch 58 atn FlUssigkeitssammelkanal 39 befestigt ist.
Die zusammenpassenden Flansche sind miteinander versoannt, beispielsweise über mehrere Schraubbolzen 59· Sie können sehr leicht durch Lösen der Schrauben voneinander abgenommen werden.
Die Mischdüseneinsätze raue sen periodisch überprüft v/eruer. Zu diesem Zweck sind mehrere Winden 60 vorgesehen, durch welche die Leitung leicht über die Wasseroberfläche angehoben werden kann. Die Winden 60 sind jeweils an den Querträgern 46 und 47 angebracht. Jede Winde umfaßt eine Unlenkrolle 71 mit einem Seil 62, dessen unteres Ende 63 an' der kombinierten Leitung 17 befestigt ist. Das andere Ende SH ist auf einer Wickelrolle aufgewickelt, die durch eine Kurbel 66 drehbar ist.
Zum Anheben der Düseneinsätze l8 über die Was serober fläche im Behälter 10 xverden die Bolzen 59 von den Flanschen 53* 5^» 57 und 58 gelöst und die Lejlimg 17 wird dann zusammen mit den Zuführrohren 36 und 37 als Einheit durch die Winden 60 so weit angehoben, bis die Düseneinsätze l8 oberhalb des Flüssigkeitssplegels liegen. Zwei Gehwege 67 und 68 am oberen Ende der Stützen 50 und 51 ermöglichen es einer Bedienungsperson, schnell und leicht die einzelnen DUseneinsUtze zu überprüfen.
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bad
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Vorrichtung -um Befestigen der Düseneinsätze iü an aer Leitung 17 ist ebenfalls sehr einfach ausgebildet und icann billig hergestellt werden und ermöglicht vor allem ein schnelles Defestigen und Losen dieser Einsätze, üemäß den Figuren 6 bis ο besteht Jeder Düseneinsatz 18 aus einem Körper 69 mit einem Düsenabschnitt 70, einer r-iischkammer 71 und einem Verteilerabschnitt 72. Der Körper 69 weist ferner zwei parallel im Abstand voneinander angeordnete rohrförmige oaer zylinderartig ausgebildete und außen mit einem Gewinde versehene Zuloitungsabschnitte 72 und 74 auf, die mit dem Düsenabschnitt '{0 bzw. der Misonkammer 71 in Verbindung stehen.
Auf jeüem Zuleitungsabschnitt 72 und 7^ ist; eine DichiUn4; 7υ aus nachgiebigem Material aufgesetzt, die zwischen zwei mit Innengewinde versehenen Ringen 77 und '[ΰ eingespannt ist. Der Außendurchmesser des Ringes 77 ist etwas geringer als der Durchmesser eines Loches 2j der Leitung Lf gewählt und der AuiSendurchmesser der nachgiebigen Dichtung "(6 -st eoenfailsetwas geringer als der Durchmesser eines Loches 22 gewählt, so lange die Lichtung nicnt vorgespannt ist.
Zum iie fest igen eines hinaatzes Io an der Leitung l'( w^ritr; die Zuieltungsabschnitte Ti> und ^i- in die beiden paarweise zugeordneten Löcher 23, die in den Luftkanal 20 bzw. den Flüssigkeitskanal 21 münden, so weit eingestain, da« die nachgiebigen Lichtungen J6 nahe der Lochwand 2h zu liegen Konmen. Die itlnge ?.b der Abschnitte 72 und JH, deren Durchmesser größer ala uer Durchmesser der Lücher 22 gowäi*lt ist, '«erden dann in Richtung auf die hinge 77 aufgeschraubt, uiu Ringe 77 dienen dabei als radiale Anschläge für das oenachbarte Ende der Dichtung '(G. Uenn die Ringe '('6 gegen die nacngiebige Lichtung JC
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- ίο -
geschraubt werden, werden die Dichtungen in a::ialor Richtung zusammengedrückt und damit radial aufgeweitet, bis sie in enger Anlage dicht nicht nur an der Lochwand 2K anliegen, sondern auch an den benachbarten Außenflächen der Zuleitungsabschnitte 73 und 7^· Hierdurch wird am Urnfang der Zuleitungsabschnitte eine vollständig flüssigkeits- und luftdichte Abdichtung erzielt.
Hierdurch wird jegliche Schweißverbindung oder dergleichen vermieden und die Einsätze können sehr schnell und billig an der Leitung angebracht v/erden, das einzig nötige Werkzeug ist ein geeigneter Schlüssel oder dergleichen zum Verdrehen der Ringe 78-
Gemäß einer Weiterbildung dor Erfindung ist auch jeder einzelne Mischdüseneinsatz 18 gegenüber den bisher üblichen Einsätzen solcher Art verbessert. Figur 9 zeigt einen üblichen Düscrieincats, wie er bisher zum Unterwasser Oos-Flüfi.'jigkcAts-Ubertrag --«!gewendet v.-ur'de. Der Verteilerabschnitt 72a besteht hLer aus einem konvergierenden Abschnitt 79* der unmittelbar in Strürnungsrichtung nach der Mir.chkar.iner 'fla. sich anschließt. P An diesen Abschnitt schließt sich dann ein weiterei' Abschnitt 80 von gleichbleibende·..! Querschnitt an, dem schlieiiioh e!:i divergierender Abschnitt Sl folgt. In 3etrieb wird die Flüssigkeit, die in den Eüsenabschnitt 70a unter Druck eingeführt wird, beschleunigt und sie dehnt sich dann innerhalb der Mlochkanmer JI'a -us 1^- nin:mt dabei Gas auf, das über die Leitung 82 der ;-il3chkamner 71a zugeführt wird. Die Mischung von Flüssigkeit und aufgenommenem Gas durchläuft dann den konvergierenden Abschnitt 79, in v.'elchem die Geschwindigkeit der Mischung wieder vergrößert wird. Anschließend durchläuft die Mischung den Abschnitt 80 von gleichmäßigem Queradiu,tt ur.d den divergierenden Abschnitt 8l, in welchem der Druck der Mis^aung wieder er-
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BAD ORSSiNAL
- li -
höht wird und schließlich wird die Mischung am Ausgang abgegeben.
Bei dem erfindungßgemäß ausgebildeten Mischdüseneinsatz
18 ist gemäß Figur 8 ein wesentlich kürzerer Verteilerabschnitt vorgesehen, der nur durch den konvergierenden Abschnitt "Jl gebildet wird, an dessem Ende eine radial sich erstreckende Ringfläche 82 vorgesehen ist, die den eigentlichen Auslaß 83 bildet, der unmittelbar in die unterangereicherte Flüssigkeit im Behälter 10 mündet. Beim erfindungsgemäßen Einsatz l8 fehlen also der Abschnitt von gleichmäßigem Querschnitt und uer anschließende divergierende Abschnitt, die bei den bekannten Einsätzen zusätzlich noch vorgesehen sind.
Wenn solche Mischdüseneinsätze untergetaucht in eine Flüssigkeit zur übertragung von Gas in solche Flüssigkelten angewendet werden, hat sich gezeigt, daß durch die Verkürzung des Verteilerabschnittes, d.h. durch das Weglassen des Abschnittes »von gleichmäßigem Querschnitt und des divergierenden Abschnittes, der erreichbare Wirkungsgrad für die Gasübertragung in die Flüssigkeit wesentlich erhöht werden kann. Mit erreichbarem Wirkungsgrad 1st hierbei der übertrag einer gewissen Standardsauerstoffmenge gemessen in Pfund in Leitungswasser und zwar pro PS-Stunde Energieverbrauch zu verstehen.
Die in Figur 10 und 11 dargestellten Diagramme vergleichen die Eigenschaften zweier Einsätze, die bis den Verteilerabschnitt gleich ausgebildet sind. Die mit "lang" bezeichneten Meßkurven stammen dabei von einem Mischdüseneinsatz, der einen üblichen Verteilerabschnitt mit einem konvergierenden und einem nachfolgenden divergierenden Abschnitt versehen ist, während die mit "kurz" bzelehnete Meßkurve die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Einsatzes wiedergibt, also eines Einsatzes mit einem kürzeren Verteilerabschnitt ohne anschließendem konvergierenden Abschnitt. 1098s2/1663
Aus Figur 10 ergibt sich, daß ein wesentlich geringerer Druck beim Betrieb eines "kurzen" Flüssigkeits-Luft-Mischdüseneinsatzes nötig ist als bei einem "langen" Einsatz, um einen bestimmten Luftstrom oberhalb einer vorbestimmten Luftstromgeschwindigkeit zu erzielen. Figur 11 zeigt, daß eine wesentlich geringerer Kraft nötig ist, um mit einem "kurzen" MischdUseneinsatz Sauerstoff unter Normalbedingungen bei beliebiger Ubergangsgeschwindigkeit einer Wassermenge zuzuführen.
Bei den Vergleichsversuchen, deren Ergebnis in Figur 10 und 11 wiedergegeben ist, wurde Jeweils Leitungswasser unter Normalbedingungen verwendet und es wurde Luft als Gas eingeleitet. Eine Erklärung für die verbesserten Eigenschaften eines "kurzen" Mischdüseneinsatzes kann darin gesehen werden, daß in den Gas-Flüssigkeits-Stiiil, der am Auslaß 83 pro Energieeinheit abgegeben wird, mehr untersaturierte Flüssigkeit einbezogen wird. Aus diesen Versuchsergebnissen kann unter Umständen auch darauf geschlossen werden, daß der Hauptteil des Gasübertrittes in die Flüssigkeit nicht im Körper des Mischdüseneinsatzes auftritt, wie dies bisher angenommen wurde, sondern vielmehr innerhalb der Flüssigkeit selbst, in welche der Einsatz die Gas-Flüssigkeits-Mischung e'inspritzt. Der verkürzte Einsatz 18 nach der Erfindung überträgt also mehr Gas in die Flüssigkeit über den Auslaßstrahl pro Energieeinheit als ein üblicher Einsatz, der anschließend noch einen konvergierenden Abschnitt im Verteilerteil aufweist.
Das erfindungsgemäß aufgezeigte Prinzip zur Gas-Flüssigkeits-Ubertragung kann überall dort angewendet werden, wo eine düsenartige Einrichtung eingetaucht in einer Flüssigkeit verwendet wird, um Gas in diese Flüssigkeit einzuführen. Die er-
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findungsgemäße Ausbildung des DUseneinsatzes ermöglicht
eine wesentliche Senkung der Betriebskosten bei Belüftungsanlagen zur Abwasseraktivierung und bei anderen ähnlichen
Gas-Flüssigkeits-Übertragungen und zwar lediglich durch die erfindungsgemäße einfache Abändaung des MischdUseneinsatzes.
Patentansprüche
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Claims (12)

  1. FA T E I* TAN WAΙΛΓ SOOO MÜXCIIKJT 9
    DII-B.-IN«·. W. I
    A - 265
    Pat ent ans prUche
    Vorrichtung zum Zuführen von Luft und Flüssigkeit zu den unterhalb des Flüssigkeitsspiegels eines Behälters angeordneten Düsen eines FlUssigkeits-BelUftungs-Systemes, gekennzeichnet durch eine aus einem durchgehenden Blechstreifen (22) gebogene kombinierte Flüssigkeits- und Luft-Zuführleitung (17)» deren Flüssigkeitskanal (21) von dem daran angrenzenden Luftkanal (20) nur durch eine beiden Kanälen (20, 21) gemeinsame Blechtrennwand (30) getrennt ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (27, 34) des Blechstreifens (22) mit den Seitenwänden (31, 29) der Kanäle verbunden, insbesondere verschweißt, sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (20, 21) im Querschnitt rechteckig sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen (22) beginnend von einer vertikalen Seitenwand (26) zunächst quer (Wand 28) und dann nach unten (Wand 29) abgebogen ist, dann zur Bildung der gemeinsamen Trennwand (30) wieder seitlich nach innen bis zur Berührung mit dem Rand der vertikalen Anfangsseitenwand (26) gebogen 1st und von hler ab wieder nach unten (Wand 31), davon quer (Wand 32) und schließlich wieder nach oben (Wand 33) bis zur Berührung des anderen Blechstreifenrandes (34) mit der gegenüberliegenden Biegestelle der Trennwand (30) abgebogen ist (Figur 8).
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    ■'■ *■
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenwänden des Flüssigkeits- und Luft-Kanales (20 bzw. 21) in Reihe nebeneinander jeweils Löcher (23, 24) ausgebildet sind und in paarweise übereinanderliegenden Löchern der beiden aneinander anschließenden Kanäle (20, 21) jeweils die Zuleitungsabschnitte (73, 74) für die Flüssigkeit bzw. die Luft eines Mischdüseneinsatzes (18) eingesetzt sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch g ekennzei chnet, daß auf den zylindrischen Zuleitungsabschnitten (73* 74) jedes Mischdüseneinsatzes (l8) jeweils zwischen zwei Flanschen (77, 78) eine Dichtung (76) aus nachgiebigem Material aufgesetzt ist, die im ungespannten Zustand einen geringeren Außendurchmesser als das zugeordnete runde Kanalloch (23) aufweist und die durch axiale Relativbewegung zwischen den beiden Flanschen (77, 78) unter Vergrößerung ihres Außendurchmessers derart zusammendrückbar ist, daß eine flüssigkeits- und luftdichte Verbindung zwischen Lochrand (24) und Zuleitungsabschnitt (73# 74) entsteht.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der am freien Ende jedes Zuleitungsabschnittes (73* 74) aufgesetzte Flansch (77) einen kleineren Außendruchmesser als das zugehörige Kanalloch (23) aufweist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die die Dichtung zwischen sich aufnehmenden Flansche (77, 78) auf einem Außengewinde der Zuleitungsabechnitte (73, 74) aufgeschraubt sind.
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  9. 9· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, d a d u r ο 1; gekennzeichnet, daß die Lochreihen vor dem Biegen des Blechstreifens (22) zu den beiden benachbarten Kanälen aus dem Blechstreifen ausgeformt werden.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9/ dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden gegenüberliegenden Seiten der beiden benachbarten Kanäle (20, 21) jeweils über paarweise zusammengehörende Löcher (23) Misch-
    P düseneinsätze (18) im Abstand nebeneinander angeordnet sind.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Plussigkeits- und Luftzuflhr über vertikal an den Kanälen (20, 21) befestigte Zufuhrrohre (36, 37) erfolgt, die mit ihren oberen Enden lösbar mit Leitungen (38* 39) verbunden sind.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch β eken. nzeichnet, daß die vertikalen Zuführrotire an gegenüberliegenden Seiten der Kanäle angeordnet sind.
    13· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, d a d u r c h g e k e η η ζ e i ohne t, daß die kombnierte Leitung (17) in horinzontaler Lage über Seilwinden (60) unterhalb des PlUssigkeitsspiegels im Behälter gehalten ist, die an am Behälterboden (l6) abgestellte Stützen (4& bis 51) befestigt sind.
    Xk. Mischdüseneinsatz zum Einführen eines Flüssigkeits-Oas-Gemisches in eine Flüssigkeit, insbesondere für oine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einein als Düse ausgebildeten FlUssA^irci tselnlaß,dor zur-;.:nrnon
    1 0 9 8 0 2 / 1 6 6 3 BAD OHiSiN
    mit einem Lufteinlaß in eine Mischkammer mündet, sowie einem an diese Mischkammer anschließenden und in Richtung auf den Auslaß konisch sich verengenden Verteilerabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (82) des Verteilerabschnittes (72) unmittelbar das Auslaßende des Einsatzes bildet.
    1 0 9 8 5 11 1 B 6 3
DE19712116241 1970-04-17 1971-04-02 Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern Expired DE2116241C3 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111420569A (zh) * 2020-04-15 2020-07-17 广东瑞霖长生生命科技有限公司 一种气液溶合设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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