DE2140283C3 - Vertikalachsiges Belüfterrührwerk für Flüssigkeiten, Aufschlämmungen o.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein vertikalachsiges Belüfterrührwerk für Flüssigkeiten, Aufschlämmungen oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein derartiges vertikalachsiges Belüfterrührwerk für Flüssigkeiten, Aufschlämmungen oder dergleichen ist bekannt (DE-PS 20 21 731). Der in dieser Druckschrift beschriebene, vorzugsweise für zu klärende Abwässer verwendete Rotorkörper besitzt einen Kranz mit gebogenen Rührblättern, die bogenförmig geschwungene Außenkanten haben. Entlang der unteren Längskante der Rührblätter sind im radial äußeren Bereich ein T-förmiges Profil bildende Stege angeordnet. Diese das T-förmige Profil bildende Stege haben am radial äußersten Ende eine maximale Breite, die zur Mitte des Rotorkörpers hin allmählich abnimmt und im letzten Drittel des Durchmessers des Rotorkörpers vollständig ausläuft In der unteren zentralen Spitze des Rotorkörpers sind die Rührblätter außerhalb des T-förmigen Bereiches etwa nach Art eines Rotationsparaboloides ausgeformt, wobei die Rührblätter im letzten Drittel von einem Bereich maximaler Breite in geschwungener Linienform bis zur Nullbreite an der Rotorkörpernabe an deren größter Eintauchtiefe in die Flüssigkeit auslaufen.

Es hat sich gezeigt, daß bei einem derartigen vertikalachsigen Belüfterrührwerk die Belüftung der Aufschlämmung noch relativ unzureichend ist, da die hierfür im mittleren Bereich des Rotorkörpers erforderliche Sogwirkung und Verwirbelung nicht ausreicht, um genügend Luft in die Flüssigkeit anzusaugen und diese mit der Flüssigkeit zu vermischen. Dies wird insbesondere darauf zurückgeführt, daß die radial inneren Abschnitte der Rührblätter sich von dem Ende der T-förmigen Profilabschnitte weiter nach unten in die Flüssigkeit hineinerstrecken, so daß der Saugteil des i> Rotorkörpers und der Rührblätter weiter von der Flüssigkeitsoberfläche entfernt ist. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einem weiteren bekannten Belüfterrührwerk zum Belüften von Flüssigkeiten (DE-AS 12 65 137), bei dem sich die Höhe der Rührblätter vom Umfang des Rotorkörpers nach innen zu über einen wesentlichen Teil ihrer Länge innerhalb des Bereiches des kegelförmigen Mantels vermindert Bei den hier verwendeten Rührblättern fehlen die ein T-förmiges Profil bildenden Stege auf den äußeren Längskanten der Rührblätter. Dafür sind die Rührblätter am Umfang des Rotorkörpers über diesen hinaus verlängert und auf ihren Oberkanten oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche mit einem ein L-förmiges Profil bildenden Steg versehen, durch den die Flüssigkeit auf der Druckseite oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche zu einem Schleier zerstäubt werden solL Die Rührblätter sind von der Antriebswelle aus nicht radial angeordnet, sondern ihre Enden sind auf dem Rotorkörper so versetzt befestigt, daß die Rührblätter in einer zur Antriebsachse tangentialen Ebene liegen. Auch bei diesem Belüftungsrührwerk enden die Rührblätter an dem tiefsten Punkt der Nabe des Rotorkörpers, wodurch ebenfalls eine unzureichende Saugwirkung für die in die Flüssigkeit anzusaugende Luft entsteht, da auch diese Ausführungsform über den ganzen Bereich der Rührblätter die Ausbildung einer laminaren Strömung begünstigt Weiterhin ist ein Oberflächenbelüfter zum Umwälzen und Belüften von Flüssigkeiten, insbesondere für Abwasserreinigungsanlagen bekannt (DE-OS 18 13 938), bei Jem das Belüfterrührwerk als Rotor mit geschlossenen Leitkanälen ausgebildet ist Der Außenumfang der geschlossenen und gebogen ausgeführten Leitkanäle wird von einem Kegelmantel umgeben, der sich bis unterhalb der Unterkante der Rührblätter erstreckt und der Auftriebskörper auf seiner Innenseite außerhalb der Leitkanäle einschließt. Durch den sich tief nach unten erstreckenden Kegelmantel wird ebenfalls das Ansaugen von Luft in das untere Ende des Rotorkörpers stark behindert Außerdem ergibt sich bei den geschlossenen Leitkanälen die Gefahr einer Verstopfung durch etwa vorhandene Feststoffe.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Belüftungsrührwerke zum Belüften von Flüssigkeiten, Aufschlämmungen oder dergleichen in ihrer Leistungsfähigkeit weiter zu steigern, so daß sie sowohl bei relativ niedrigen Drehgeschwindigkeiten als auch bei höheren Drehgeschwindigkeiten einen hohen Belüftungseffekt gewährleisten.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale erreicht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung und Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Dadurch, daß bei dem anmeldungsgemäßen Belüfterrührwerk der mittlere Bereich der Rührblätter unterhalb des Rotorkörpers von unten gesehen eine zusätzliche Einwölbung im Zentralbereich besitzt der von keinem äußeren Mantel abgeschirmt ist und eben in diesem Bereich auf die ansonsten im Querschnitt T-förmigen Rührblätter verzichtet wird, ergeben sich wesentlich verbesserte Rührbedingungen. Die Sogwirkung der etwa nur in den radial gesehenen äußeren zwei Drittel des Rotorkörpers liegenden T-förmigen Rührblätter wird unterstützt durch den konkaven mittleren Bereich. Es hat sich gezeigt, daß die Flüssigkeit durch die auftretenden Zentrifugalkräfte an der U-förmig ausgebildeten, in Drehrichtung vorderen Rührblattoberfläche in Aufwärtsrichtung bewegt wird, während gleichzeitig durch den U-förmigen, in Drehrichtung

hinteren Oberflächenbereich jeder Rührblattoberfläche Luft nach unten in den konkaven mittleren Bereich gezogen wird. Diese Luft verursacht in dem konkaven mittleren Bereich eine maximale Turbulenz, und sie durchmischt sich bereits in diesem Bereich mit der zu belüftendem Flüssigkeit So wird bereits von Beginn der Förderung; an der in Drehrichtung vorderen Rührblattoberfläche ein Flüssigkeitsluftgemisch gefördert Durch die tangential Anordnung der Rührblätter zu der Antriebsachse können in beiden Drehrichtungen det Rotorkörpers unterschiedliche Luftmengen in die zu belüftende Flüssigkeit eingebracht werden. Es hat sich auch gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Belüfterrührwerk vorzügliche Ergebnisse nicht nur bei niedrigen, sondern auch bei relativ hohen Drehgeschwindigkeiten erzielt werden können, wodurch es möglich ist, auf zusätzliche Untersetzungsgetriebe zu verzichten, wodurch eine weitere Energieeinsparung erreicht werden kann. Durch die Ausbildung des T-förmigen Profiles mit geradlinigen Außenkanten, die kurz vor dem maximal tiefsten Punkt des Rotorkörpers zu diesem Punkt hin spitz zulaufen, ist eine besonders einfache und billig herzustellende Form der Rührblätter verwirklicht, die eine kostengünstige Herstellung des Rotorkörpers erlaubt

Im nachfolgenden ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung ist

F i g. 1 eine Seitenansicht des Rotorkörpers,

F i g. 2 eine Teildarstellung einer Draufsicht auf den Rotorkörper der F i g. 1 und

F i g. 3 ein Querschnitt durch den Rotorkörper längs der Linie HI-III in der F i g. 2.

Gemäß F i g. 1 bis 3 besteht der Rotorkörper des Belüfterrütirwerkes im wesentlichen aus einer Halterung 10, die in Form eines umgedrehten kegelstumpfartigen Hülsenkörpers 11 ausgebildet ist, der entlang seiner unteren Endkante von einer runden Platte 12 abgedeckt und begrenzt wird, die in einer horizontalen Ebene liegt Der obere Endabschnitt der Halterung 10 wird von einem sich radial nach außen von diesem weg erstreckenden Ringflansch 13 gebildet, der gleichfalls horizontal angeordnet ist Die Halterung 10 ist um ihre mittlere vertikale Achse über eine Antriebsachse 14 drehbar gelagert

An der Unterseite der Halterung 10 sind eine Mehrzahl von Rührblättern 15 rechtwinklig von dieser abstehend und damit in einer vertikalen Ebene liegend winklig im Abstand zueinander befestigt Wie besonders aus F i g. 2 ersichtlich ist, verläuft jedes der Rührblätter 15 in tangentialer Richtung von der Umfangsfläche der runden Platte 12 weg nach außen zur Peripherie des Ringflansches 13. Jedes Rührblatt 15 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, derart profiliert, daß seine maximale Tiefe zwischen demjenigen Bereich liegt der durch den Abstand der mittleren runden Platte 12 der äußeren Umfangsfläche des Ringflansches 13 gebildet ist Die Tiefe des Rührblattes 15 nimmt von dem maximalen Wert radial nach außen kontinuierlich ab, um an der Umfangsfläche des Ringflansches einen Minimalwert zu erreichen, während die Abnahme der Tiefe des Rührblattes 15 von der Maximaltiefe in Richtung radial nach innen zur runden Platte 12 sich bis auf Null reduziert.

Unterhalb der unteren Kante jedes Rührblattes 15 ist zwischen dem Punkt maximaler Tiefe und seinem äußeren Ende eine Querplatte 16 befestigt welche senkrecht zu dem Rührblatt 15 verlaufend beide Seiten desselben in der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise übergreift wodurch die Kombination Rührblatt—Platte im Querschnitt über dem genannten Bereich etwa ein T-förmiges Profil bildet Das der Antriebsachse 14 benachbarte Ende der das Querhaupt des T-förmigen Profiles bildenden Querplatte 16 ist so abgeschrägt daß es zu der Maximaltiefe des Rührblattes spitz zuläuft wie dies aus F i g. 2 deutlich erkennbar ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vertikalachsiges BelOfterrührwerk für Flüssigkeiten, Aufschlämmungen oder dergleichen, mit einem angetriebenen Rotorkörper, an dessen Unterseite in die Flüssigkeit eintauchend radial verlaufend parallel zur Antriebsachse Rührblätter angeordnet sind, die über einen Abschnitt vom Außenrand des Rotorkörpers in Richtung auf die Antriebsachse weisend an ihrer Unterkante als T-Profil ausgebildet sind, wobei das T-Profil in einem Abstand von der Antriebswelle endet, dadurch gekennzeichnet, daß das der Antriebsachse (14) näher liegende Ende des T-Profils den maximal tiefsten Punkt des Rotorkörpers bildet, von dem aus sich das Rührblatt (15) in Richtung zur Antriebsachse (14) des Rotorkörpers in seiner Höhe verringert, wobei die Rührblätter (15) in an sich bekannter Weise in einer zur Antriebsachse (14) tangentialen Ebene liegen.

2. Belüfterrührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rechtwinklig zu dem Rührblatt (15) angeordnete Querplatte (16) des T-Profils geradlinige Außenkanten besitzt, die kurz vor dem maximal tiefsten Punkt des Rotorkörpers zu diesem Punkt hin spitz zulaufen.