DE2164359B2 - Oberflaechenbelueftungskreisel zur eintragung von luft oder einem anderen sauerstoffgasgemisch in abwaesser oder aehnliche fluessigkeiten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Oberflächenbelüftungskreisel zur Eintragung von Luft oder einem anderen Sauerstoffgasgemisch in Abwässer oder ähnliche Flüssigkeiten, bei dem bei lotrecht verlaufender Rotationsachse ein Schaufelkranz aus einer Anzahl von in vertikalen Ebenen gekrümmten, geschlossenen Förderkanälen gebildet ist, deren äußere Umfangsfläche zumindest teilweise von einem nach oben divergierenden, geraden Kreiskegelstumpfmantel gebildet wird und deren Ansaugbereich mindestens annähernd vertikal und deren Austrittsbereich mindestens annähernd horizontal verläuft, derart, daß von unten ir. die Förderkar.äle eintretende Flüssigkeit in diesen Kanälen um etwa 90° umgelenkt wird und in angenähert horizontaler Richtung am Umfang des Rotors austritt, und der mindestens einen weiteren, koaxial zum ersten Schaufelkranz angeordneten und diesen umgebenden Schaufelkranz aufweist.

Es ist bereits ein Oberflächenbelüftungskreisel dieser Art zur Eintragung von Luft oder einem anderen Sauerstoffgasgemisch in Abwasser bekannt, bei welchem mit an den Förderschaufeln angebrachten Zakken eine Aufteilung der aus den Förderkanälen austretenden Flüssigkeitsströme erreicht wird (CH-PS 4 15 480).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Oberflächenbelüftungskreisel der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die Aufteilung der aus den Förderkanälen austretenden Flüssigkeitsströme und die Sauerstoffeintragleistung bei etwa gleichen Kreiselaußenabmessungen weiter verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den ersten, innersten Schaufelkranz umgebende zweite Schaufelkranz mit geschlossenen Förderkanälen versehen ist, die längs des allein die äußere Umfangsfläche der gleichmäßig gekrümmten Förderkanäle des ersten, innersten Schaufelkranzes bildenden geraden Kreiskegelstumpfmantels durchgehend von dem unteren Ansaugbereich der Förderkanäle des ersten, innersten Schaufelkranzes bis zu deren Austritisbereich verlaufen.

Da die Ausströmrichtung der aus dem bzw. den äußeren Schaufelkränzen austretenden Flüssigkeit stark nach oben gerichtet ist und die Ausströmrichtung der aus dem innersten Schaufelkranz austretenden Flüssigkeit schneidet, wird eine sehr starke Turbulenz in der aus dem erfindungsgemäßen Oberflächenbelüftungskreisel austretenden Flüssigkeit und damit eine s¹ nk erhöhte Sauerstoffeintragleistung erzielt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2, 3 und 4.

Ausführungsformen des Oberflächenbelüftungskrcisels nach der Erfindung sind in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, die nachstehend näher erläutert wird. Es zeigen

F i g. 1 biis 5 teilweise im Schnitt verschiedene beispielsweise Ausführungsformen von Oberflächenbelüftungskreiseln.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, weist der dargestellte Oberflächenbelüftungskreisel zwei konzentrisch zueinander und in radialer Richtung nebeneinander angeordnete Schaufelkränze 1 und 2 auf, wobei zwischen den beiden einander benachbarten Schaufelkränzen 1 und 2 eine Trennungswand 3 vorgesehen ist.

Bei vertikal verlaufender Rotationsachse 4 bildet der innere Schaufelkranz 1 eine Vielzahl von in vertikalen Ebenen gekrümmten Förderkanälen 5, derart, daß von unten in die Förderkanäle 5 eintretende Flüssigkeit in diesen Kanälen um etwa 90° umgelenkt und in angenähert horizontaler Richtung am Umfang des Rotors austritt.

Die zwischen den einzelnen Schaufeln der Schaufelkränze 1 und 2 gebildeten Förderkanäle 5 bzw. 6 sind über die Verbindungskanäle 7 bzw. 8 mit der Oberseite des Kreisels verbunden, zum Zweck, daß durch die Saugwirkung der durch die Förderkanäle 5 und 6 strö-

menden Flüssigkeit ein Unterdruck an der in den Förderkanälen sich befindenden Mündung der Verbindungskanäle 7 und 8 erzeugt und durch diesen Sauerstoff oder ein Sanersioffgemisch. wie z. B. Luft, angesaugt und mit der durch die Förderkanäle 5 und 6 strömenden Flüssigkeit gut vermischt wird.

Auf diese Weise wird die zu belüftende Flüssigkeit bereits im Innern des OberflächenbelüPungskreisels mit ,S?uerstoff angereichert.

Der äußerste Schaufelkranz 2 ist zur Bildung von geschlossenen Förderkanälen 6 mii einer Außenwand 9 versehen. Die Förderkanäle 5 und 6 der beiden einander benachbarten Schaufelkränze 1 und 2 verlaufen, wie aus Fig. 1 deutlich ersichtlich, derart, daß die durch die in radialer Richtung nebeneinander sich befindenden Förderkanäle 5 und 6 strömende Flüssigkeit unmittelbar nach dem Austritt aus den letzteren intensiv miteinander vermischt wird.

Um die Lagerung des Oberflächenbelüfiungskreisels zur einfacheren Ausbildung in axialer Richtung mögliehst wenig zu belasten, ist der Schaufelkranztragteil 10 hohl ausgebildet, so daß er einen Schwimmkörper darstellt. Der Hohlraum des Schaufelkranztragteiles 10 ist derart bemessen, daß das Gewicht des Belüftungskreisels etwa dem durch den Hohlraum entstehenden Auftrieb entspricht.

Als Material für den Oberflächenbelüftungskreisel wird zweckmäßigerweise Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärktes Kunstharz oder rostfreier Stahl verwendet.

In F i g. 2 ist eine zweite beispielsweise Ausführungsforni eines Oberfiächenbelüfuingskreisels dargestellt, wobei Teile, die entsprechenden Teile des in F i g. 1 dargestellten Oberflächenbelüftungskreise!:, entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen verschen sind.

Dieser Oberflächenbelüftungskreisel weist drei konzentrisch zueinander und in radialer Richtung nebeneinander angeordnete Schaufelkränze 1, 2 und 11 auf, wobei zwischen den einander benachbarten Schaufelkränzen I und 2 bzw. 2 und 11 je eine Trennungswand 3 bzw. 12 vorgesehen ist.

Auch hier ist es so, daß bei vertikal verlaufender Rotationsachse der innerste Schaufelkranz 1 eine Vielzahl von in vertikalen Ebenen gekrümmten Fördtrkanälen 5 bildet, so daß von unten in diese Fö^rderkanäle 5 cintretende Flüssigkeit in diesen Kanälen um etwa 90 umgelenkt wird und in angenähert horizontaler Richtung am Umfang des Rotors austritt.

Der äußerste Schaufelkranz 11 besteht aus Schaufeln 13, die radial nach außen gesehen, offene Förderkanäle 14 bilden, wobei die Schaufeln 13 sich angenähert schraubenlinienförmig längs der zwischen diesem und dem benachbarten Schaufelkranz 2 befindenden Trennungswand 12 erstrecken und an dieser befestigt sind. Zur Zuführung von Luft in die einzelnen Förderkanäle 5, 6 und 14 sind von den letzteren bis an die Kreiseloberfläche sich erstreckende Verbindungskanäle vorgesehen.

Auf diese Weise ergibt sich ein sehr einfach herzustellender Oberflächenbelüftungskreisel. Mit dem glci fto chen Schaufelkranztragteil kann nach dem Baukastensystem durch bloßes Anfügen der gewünschten Anzahl von Schaufelkränzen ein Belüftungskreisel mit der benötigten Sauerstoffeintragungsleistung hergestellt werden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Schaufeln eines Schaufelkranzes auf der. in radialer Richtung gesehen, außen sich befindenden Seite an einer den Schaufelkranz begrenzenden Wandung befestigt sind. Diese Wandung bildet dann nach der Montage die Trennungswand zwischen zwei benachbarten Schaufelkränzen bzw. die Außenwandung.

In F i g. 3 ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Oberflächenbelüftungskreisels dargestellt, bei dem die Oberseite 20 des Kreiselkörpers sich bis über die Austrittsöffnungen der Förderkanäle 5 und 6 erstreckt. Durch diesen über die Austrittsöffnungen der Förderkanäle 5 und 6 sich erstreckenden Wandungsteil werden die aus den ersteren austretenden Wasserstrahlen in ihrer Richtung nach oben begrenzt und die Sprühnebelbildung vermindert.

Im Bereich der Eintrittskante 21 der Schaufeln des inneren Schaufelkranzes 1 sind Durchtrittsöffnungen 22 vorgesehen, die bewirken, daß die Blasen von vor der Ansaugöffnung des Belüftungskreisels in die Flüssigkeit eingebrachten Sauerstoff oder eines Sauerstoffgemisches, wie beispielsweise Luft, während des Betriebes durch diese Durchtrittsöffnungen 22 hindurchgedrückt und dabei verkleinert werden, wodurch der Sauerstoffeintrag verbessert werden kann.

Bei der in F i g. 4 dargestellten beispielsweisen Ausführungsform eines Oberflächenbelüftungskreisels sind der Kreiselkörper und die Austrittsöffnungen der Förderkanäle 5 und 6 durch eine stillstehende Abdeckhaube 23 überdeckt, wodurch im Winter die Gefahr einer Eisbildung auf der Kreiseloberseite vermieden werden kann.

In F i g. 5 ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Oberflächenbelüftungskrcisels dargestellt, welcher mit drei konzentrisch zueinander angeordneten Schaufelkränzen 1, 2 und 11 versehen ist.

Der innerste Schaufelkranz 1 bildet bei vertikal verlaufender Rotationsachse 4 eine Vielzahl von in vertikalen Ebenen gekrümmten Förderkanälen 5, derart, daß von unten in die Förderkanäle 5 eintretende Flüssigkeit in diesen Kanälen um etwa 90° umgelenkt wird und in angenähert horizontaler Richtung am Außenumfang des Kreisels austritt. An den Austrittskanten der Schaufeln dieses Schaufelkranzes 1 sind um je eine senkrecht zur Rotationsachse 4 in radialer Richtung verlaufende Schwenkachse geneigte Leitflächen 25 angeordnet, die sich in Umfangsrichtung des Kreisels über je einen Teil der einer Schaufel benachbarten Förderkanäle 5 erstrecken. Diese Leitflächen 25 bewirken eine zusätzliche Aufteilung der aus den Atistrittsöffnungen der Förderkanäle 5 austretenden Flüssigkeit und erhöhen dadurch die mit der Umgebungsatmosphäre in Berührung klimmende Flüssigkeitsoberflüche.

Bei genügend liing^r Ausbildung der Leitflächen 25 in radialer Richtung wirken diese zusätzlich noch als Vcntilatorflügel und erhöhen damit die Luftzirkulation im Bereich der aus den", Belüftungskreisel austretenden Flüssigkeit, wodurch die Sauerstoffeintragung verbessert wild.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Oberflächenbelüftungskreisel zur Eintragung von Luft oder einem anderen Sauer^toffgasgemisch in Abwasser oder ähnliche Flüssigkeiten, bei dem bei lotrecht verlaufender Rotationsachse ein Schaufelkranz aus einer Anzahl von in vertikalen Ebenen gekrümmten, geschlossenen Förderkanälen gebildet ist, deren äußere Umfangsfläche zumindest teilweise von einem nach oben divergierenden, geraden Kreiskegelstumpfmantel gebildet wird und deren Ansaugbereich mindestens annähernd vertikal und deren Austrittsbereich mindestens annähernd horizontal verläuft, derart, daß von unten in die Förderkanäie eintretende Flüssigkeit in diesen Kanälen um etwa 90° umgelenkt wird und in angenähert horizontaler Richtung am Umfang des Rotors austritt, und der mindestens einen weiteren, koaxial zum eriten Schaufelkranz angeordneten und diesen umgebenden Schaufelkranz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der den ersten, innersten Schaufelkranz (1) umgebende zweite Schaufelkranz (2) mit geschlossenen Förderkanälen (6) versehen ist, die längs des allein die äußere Umfangsfläche der gleichmäßig gekrümmten Förderkanäle (5) des ersten, innersten Schaufelkranzes (1) bildenden geraden Kreiskegelstumpfmantels durchgehend von dem unteren Ansaugbereich der Förderkanäle (5) des ersten, innersten Schaufelkranzes (1) bis zu deren Austrittsbereich verlaufen.

2. Oberflächenbelüftungskreisel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter, äußerster Schaufelkranz (11) vorgesehen ist, der aus Schaufeln (13) besteht, die radial nach außen gesehen offene Förderkanäle (14) büden und sich zur Erzeugung einer von unten nach oben längs der Kreiselobcrfläche verlaufenden Flüssigkeitsströmung mindestens angenähert schraubenlinienförmig längs der äußeren Umfangsfläche des benachbarten zweiten Schaufelkranzes (2) erstrecken.

3. Oberflächenbelüftungskreisel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Austrittskanten der Förderkanäle (5) des innersten Schaufelkranzes (1) um senkrecht zur Kreiseldrehachse (4) in radialer Richtung verlaufende Schwenkachsen neigbare Leitflächen (25) angeordnet sind, die sich in Umfangsrichtung des Oberflächenbelüftungskreisels über einen Teil der Austrittsöffnungen der Förderschaufeln (6) des benachbarten Schaufelkranzes (2) erstrecken.

4. Oberflächenbelüftungskreisel nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verlaufenden Austrittskanten von, in radialer Richtung gesehen, benachbarten Förderkanälen, in der Draufsicht gesehen, gegeneinander versetzt sind.