DE2263666A1 - Vorrichtungen zur erzeugung einer zirkulationsbewegung in fluessigkeiten oder gemischen aus fluessigkeit und festkoerpern in einem behaelter - Google Patents

Vorrichtungen zur erzeugung einer zirkulationsbewegung in fluessigkeiten oder gemischen aus fluessigkeit und festkoerpern in einem behaelter

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

2263665
Atbvocd ULuitodt 3'jjurbridsse, Worcestershire« England
crriohtnujen zur Erzeugung ainer Zirkulabionsbewegung in Flüsigkeiten öler Gemischen aus !flüssigkeit und Festkörpern in
einem Behälter.
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Durchführung oder Förderung von Turbulenzbewegungen in einer Flüssigkeit oder in einem Gemisch aus Flüssigkeit und Festkörpern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hierfür eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen.
Erfindungsgemäß bestehen derartige Vorrichtungen für die Erzeugung oder Förderung der Turbulenzbewegung in einer Flüssigkeit oder in einem Gemisch aus Flüssigkeit und Festkörpern aus einem Gerät zum Ausstoßen von Gasblasen, welches aus einer umgestülpten Schale besteht, die in ihrer oberen Fläche eine öffnung aufweist, von welcher ein Rand herabhängt, der in das Innere der umgestülpten Schale hineinragt, und wobei die untere Kante des Randes oberhalb der unteren Kante der umgestülpten Schale angeordnet ist und Mittel vorgesehen sind, um in das Innere der umgestülpten Schale unter Druck stehendes Gas einzuführen, und zwar an einer Stelle oberhalb der unteren Kante des Randes,
Diese Vorrichtung kann in Verbindung mit einem Behälter (z.B. einem Tank) verwendet werden, welcher dazu vorgesehen ist, die F?.üssigkeit oder das Flüssigkeits-Festkörpergemisch, welches miteinander gemischt oder in welcher eine Turbulenzbewegung erzeugt j v/erden soll, zu sammeln. So kann dieser Behälter beispielsweise ( zum Sammeln von Abwasserschlamm verwendet v/erden, der für eine Weiterverarbeitung benötigt wird. In einem anderen Falle kann der Behälter auch dazu benutzt werden, um Flüssigkeiten zu sammeln,
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dio für OxydatipriGzv/ecke durchlüftet oder auf andere V/eise mit anderen Gasen behandelt wcrdon oder auch um Flüssigkeiten, Emulsionen oder Gemische auc. Flüssigkeiten und Festkörpern zu sammeln, die einfach gemischt v/erden sollen. In all diesen Fällen kann die Gasblasen ausstoßende Einrichtung entweder innerhalb des Behülters oder in einer getrennten Kammer außerhalb des Behälters angeordnet werden, v/obei diese Kammer dann über Leitungen mit dem Behälter verbunden ist.
Als weitere Alternativen kann die Einrichtung zum Ausstoßen von Gasblasen unter anderem zur Bildung eines pneumatischen Wellenbrechers im Meer, für die Umschichtung in Reservoirs oder anderen Flüssigkeitsaufnahmebehältern sowie für das Enteisen oder für eine Verhinderung der Eisbildung auf Gewässern verwendet werden. In all diesen Fällen wird die Einrichtung zum Ausstoßen der Gasblasen nicht in Verbindung mit einem Behälter benutzt.
Sofern es gewünscht wird, kann die Einrichtung zum Ausstoßen von Gasblasen jedoch in allen Anwendungsfällen mit einem Steigrohr verbunden werden, welches an dieser Einrichtung oberhalb der öffnung angeordnet ist, so daß daraus aussteigende Gasbl&sen sich. dadurch nach oben bewegen und dann aus dem Steigrohr austreten.
Im folgenden wird die* Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben. Es zeigen:
Piß. 1 im Querschnitt ein Ausführungsfeeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Einrichtung zum Ausstoßen von Gasblasen innerhalb des Behälters angeordnet ist j
Fig. 2 einen Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispieles von Vorrichtungen gemäß der Erfindung;
Fig. 3 im Querschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel derartiger Vorrichtungen;
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■'J
Fig. 4 einen Querschnitt eines weiteren Au<:führungsbeispieles von erfxndu:i£S£c.fi-r"I?er; Vorrichtungen.
In Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Behälter 10 dargestellt, der eine Auslaßöffnung 11 und eine Einfülle ff nu.ag 12 aufweist und sur Aufbewalirung von Abwasserschlamm dienen kann. In diesem Behälter könnte jedoch auch irgendeine andere Flüssigkeit oder ein Gemisch aus einer Flüssigkeit und Festkörpern vorhanden sein, die miteinander vermischt v/erden sollen oder in weichen eine Turbulenzbewegung gefördert v/erden soll, wie es oben bereits beschrieben ist. Die Flüssigkeit oder das Flüssigkeits-Festkörpergemisch in dem Behalter ist mit der Besugszahl 13 versehen^ Es ist dort auch eine Einrichtung zum Ausstoßen von Gasblasen vorgesehen, die allgemein die Bezugszahl 14 trägt und in dem Behälter 10 angeordnet ist, und zwar in der Nähe des Behälterbodens. Diese Einrichtung ist auf irgendeine geeignete Auflage 15 aufmontiert, die am Unterteil des Behälters befestigt ist.
Die Einrichtung 1-4 besteht aus einer umgestülpten Schale 15t welche ein Oberes Teil 15a von im allgemeinen kegelstumpfförmiger Gestalt aufweist, das vollständig mit dem unteren Τθί1 15b von zylindrischer Form verbunden ist. Weiterhin ist die obere Fläche dieser umgestülpten Schale mit einer öffnung versehen, von der ein Rand 16 herabhängt, welcher in das Innere der umgestülpten Schale hineinragt. Wie sich jedoch aus Fig. 1 ergibt, ist das untere Ende dieses Randes 16 oberhalb der unteren Kante des zylindrischen Teiles 15b der umgestülpten Schale 15 angeordnet. Zusätzlich ragt der genannte Rand 16 von der umgestülpten Schale aus auch nach oben, so daß er sich oberhalb der öffnung erstreckt die darin angeordnet ist. Zweckmäßigerweise besteht der Rand aus einem oder mehreren Rohrteilen.
Die Einrichtung 14 ist auch mit Mitteln zur Einführung eines unter Druck stehenden Gases in das Innere der umgestülpten Schale 15 versehen, und zwar an einer Stelle oberhalb der unteren Kante.
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des Randes 16. Zweckmäßigerweise bestehen diese Mittel aus einem Rohr 17, welches an seinem inneren Ende mit einem Durchlaß in dem kegelstumpfförmigen Teil 15a der umgestülpten Schale 15 verbunden ist. Das Rohr 17 ragt durch die Wand des Behälters hindurch und ist an seinem äußeren Ende mit Mitteln verseilen, die die Versorgung mit μηΐετ Druck stehenäem Gas durchführen.(diese Mittel sind nicht dargestellt, aber von üblicher Form). Das unter Druck stehende Gas kann komprimierte Luft oder irgendein anderss Gas sein. Bei Abwasserschlamm wird beispielsweise Methan verwendet, welches vom Abwasserschlamm selbst abgegeben, dann gesammelt und komprimiert wird. Welches Gas auch immer benutzt wird, so ict es doch leicht zu verstehen, daß anfangs das Innere der umgestülpten Schale 15 ganz oder weitgehend mit der Flüssigkeit oder dem Flüssigkeits-Festkörpergemisch I3 gefüllt wird. Wenn unter Druck stehendes Gas in das Innere der umgestülpten Schale
15 aus dem Rohr 17 zugeführt wird, wird der Spiegel der Flüssigkeit oder des Flüssigkeits-Festkörpergemisches im Innern der Schale heruntergedrückt, um eine Tasche oder Blase zu bilden, wie dieses in Fig. 1 mit der Bezugszahl 18 angedeutet ist. Wenn diese Tasche oder Blase bis auf die Höhe des unteren Endes des Randes
16 heruntergedrückt ist, ergibt sich bei weiterem Herunterdrücken eine kuppenförmige Ausbildung um die untere Kante des Randes. Eventuell bricht diese Kuppe unter der Einwirkung des Druckes des Gases innerhalb der Schale zusammen, und das Gas entweicht dann in Form einer großen Blase 19 durch das Innere des genannten Randes, so daß die Blase dann vom oberen Ende des Randes durch die Flüssigkeit oder das Flüssigkeits-Festkörpergemisch 13 nach oben aufsteigt, wobei dieses dann gemischt oder darin eine Turbulentbewegung gefördert wird. Wenn einmal der Druck in der Tasche 18 durch das Entweichen einer ersten Blase 19 abgebaut ist, steigt der Spiegel der Flüssigkeit oder des FIüssigkeits-Festkörpergemisches in der Schale 15 so lange an, bis er wieder die untere Kante dee Randes 16 bedeckt, so daß der Zyklus sich wiederholt, Je mehr Druckgas, welches kontinuierlich durch das Rohr I7 strömt in das Innere der Schale eintritt, und eventuell wird dann eine
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sv/oite Blase 20 gebildet mil freigelassen. Weitere Blasen folgen dann ±λ Intervallen.
T?ig. 2 zeigt Kittel, ähnlich denen, die in Fig. 1 dargestellt sind, aber mit einem zusätzlichen Steigrohr 21, welches innerhalb des Behälters 10 angeordnet und darin mit Hilfe irgendwelcher vorteilhaften Auflagen (nicht dargestellt) befestigt ist. Dieses Steigrohr ist so angebracht, daß sein unteres Ende ober-,halb, aber mit einem Abstand vom oberer: Ende des Randes 16 angeordnet ist. Weiterhin ist das untere Ende des Steigrohres nach außen erweitert, was mit 22 bezeichnet ist, um auf diese Weise sicherzustellen, daß Blasen, die vom Rand 16 aufsteigen, in das Steigrohr eindringen. Außerdem kann das Steigrohr aus einer Dop-.pelwandkonstruktion bestehen oder mit einem Heizmantel 23 versehen sein, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist. Dieser Mantel ist mit Rohren 24 und 25 verbunden, durch welche eine heiße Flüssigkeit hindurchströmen kann, um das Steigrohr 21 aufzuheizen und dadurch die Wärme an die Flüssigkeit' oder an das Flüssigkeits-Festkörpergemisch in dem Steigrohr weiterzuleiten. Mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß Darstellung in Fig. 2 wirken die Blasen (die mit der Bezugszahl 26 versehen sind) nach der Art eines Kolbens, so daß jede Blase einen Druck ausübt und hinter sich die Flüssigkeit oder das Flüssigkeits-Festkörpergemisch mitreißt, wodurch die Zirkulationsbewegung durch das Steigrohr und ganz allgemein auch innerhalb des Behälters 10 selbst gefördert wird.
Fig. 3 zeigt ebenfalls einen Behälter 10, welcher zur Aufnahme einer Flüssigkeit oder eines FIüssigkeits-Festkörpergemisches 1$ dient, in welchem die Einrichtung 14- zum Ausstoßen der Blasen ge-, maß den obigen Ausführungen befestigt ist. Hier ist ebenfalls ein Steigrohr 21 vorgesehen, aber in diesem Falle ist das untere Ende dieses Steigrohres mit der oberen Seite der umgestülpten Schale 15 verbunden, und das obere Ende des Randes 16 ragt in das Steigrohr hinein, so daß es oberhalb des unteren Endes desselben angeordnet ist. Aus Fig.. 3 ergibt sich ebenfalls, daß das untere
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Ende des Randes 16 vorzugsweise so angebracht *Lsv\ dafs "ine Einengung1 oder ein reduzierter innerer Querschnittsbereich mit einem kleinen Abstand oberhalb des Bodens des Randes angeordnet ist. In Pig» 3 wird dieses dadurch erreicht, daß man das untere Ende des Randes aus einem kurzen Rohrstück 27 herstellt, welches einen inneren Durchmesser auf v/eist, der genau so groß ist wie der äußere Durchmesser eines Rohres, welches den Rest des Randes bildet, so daß im Bereich des Bodens des Randes das Rohrstück mit dem kleineren Außendurchraesser eine Schulter oder eine Einengung innerhalb der Länge des Rohres 27 bildet. Eine derartige Einengung innerhalb des Randes 16 ist deshalb vorgesehen, um die Ausbildung von großen intermittierenden Blasen zu unterstützen.
Alle oben beschriebenen Beispiele zeigen Konstruktionen, bei welchen die Einrichtung zum Ausstoßen der Gasblasen innerhalb des Behälters angeordnet ist. Demgegenüber ist in dem Beispiel gemäß Fig. 4 die Gasblasen ausstoßende Einrichtung 14 in einer getrennten Kammer 29 angebracht, die sich außerhalb des Behälters 10 befindet.Dabei ist jedoch ebenfalls ein Steigrohr 21 vorhandens welches sich vom oberen Teil dieser Kammer 29 aufwärts erstreckt und weiol ^i mit einem Heizmantel 23 versehen ist. An seinem oberen Ende ist das Steigrohr 21 mit Leitungen in Form eines Durchlasses 30 versehen, der in das Innere des Behälters 10 führt, und zwar in dessen oberen Bereich, während ein weiteres Rohr 31 eine* weitere Leitung bildet, die sich zwischen dem unteren Teil des Innern des Behälters 10 und der Kammer 29 erstreckt. Venn die Anlage in Betrieb ist, stößt die Gasblasen ausstoßende Einrichtung 14 diese Blasen in das Steigrohr 21t die Flüssigkeit wird aus dem Behälter 10 über.das Rohr y\ mitgezogen und Kehrt in den Behälter über das Rohr 30 zurück, wodurch die Zirkulationsbewegung in dem Behälter gefördert wird. Wenn die Gasblasen ausstoßende Einrichtung 14 in einer getrennten Kammer außerhalb des Behälters 10 angebracht ist, wird das Bedienen · oder Auswechseln der Einrichtung leichter. Für das Abschalten der Einrichtung vom Behälter sind, wenn derartige Bedienungs-
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Claims (11)

  1. Ansprüche
    Λ) Vorrichtung zur Erzeugung oder Förderung der Turbulenzbewegung in einer Flüssigkeit oder in einem Flüssigkeits-Festkörpergemisch| dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasblasen ausstoßende Einrichtung vorgesehen ist, die aus einer umgestülpten Schale besteht, welche an ihrer oberen Fläche eine öffnung aufweist, von der ein Rand herabhängt, der in das Innere der umgestülpten Schale hineinragt, daß die untere „Kante des Randes oberhalb der unteren Eante der umgestülpten Schale angeordnet ist und Mittel vorgesehen sind, um ein unter Druck stehendes Gas in das Innere der umgestülpten Schale an einer Stelle oberhalb der unteren Kante des Randes einzuführen·
  2. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ■ einem Behälter zum Aufbewahren einer Flüssigkeit oder eines Flüssigkeits-Festkörpergemisches, welches miteinander vermischt oder in eine- Turbulenzbewegung gebracht werden soll, die Gasblasen ausstoßende Einrichtung innerhalb des Behälters •angeordnet ist.
  3. 3) Vorrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Behälter zum Aufbewahren einer Flüssigkeit oder eines Flüssigkeits-Festkörpergemisches, welches miteinander vermischt oder in welcher eine Turbulenzbewegung erzeugt werden soll, die Gasblasen ausstoßende Einrichtung in einer getrenn* ten Kammer angeordnet ist, die sich außerhalb des Behälters befindet und mit diesem über Leitungen verbunden ist·
  4. 4-) Vorrichtung nach Anspruch T1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Steigrohr vorgesehen ist, welches oberhalb der öffnung in der Gasblasen ausstoßenden Einrichtung angeordnet und dabei so
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    ai^cbraclil; its 1J, daß d:'.e mit TTiITü dor Einrichtung a^sge ceiien Gaüblasen i.„ das Innere de ο mit, υ ran Endes des S'jü res eintreten, durch dieses aufwärts steigen und dann aus diesem heraustreten.
  5. 5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daP das Dteigrohr mit einem Heizelement versehen ist, um die Wärme an die Flüssigkeit oder an das Flüssigkeits-Festkörpergeraisch innerhalb des Rohres weiterzugeben.
  6. 6) Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand sich aufwärts erstreckt, um über die obere Fläche der umgestülpten Schale vorzuspringen.
  7. 7) Vorrichtung nach Anspruch 6, abhängig von Anspruch 4- od^r 5,· dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Randes in einem Abstand vom unteren Ende des Steigrohres angeordnet ist'
  8. 8) Vorrichtung nach Anspruch 6, abhängig von Anspruch 1V oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die obere Seite der Schale mit dem unteren Ende des Steigrohres verbunden ist, wobei das obere Ende des Randes sich innerhalb des Steigrohres befindet1
  9. 9) Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr mit einem sich nach außen erweiternden Ende versehen ist.
  10. 10) Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die umgestülpte Schale einen oberen Teil von im allgemeinen kegelstumpfförmiger Gestalt aufweist, welcher insgesamt mit dem unteren Teil von 7,,/lindrischer Gestalt verbunden ist.
  11. 11)" Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche,
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    dadurch gekennseichnet, daß der Rand im Bereich seiner unteren Kanbe raib siner inneren Verenr;uii£ versehen ist.
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DE19722263666 1971-12-30 1972-12-27 Vorrichtung zur erzeugung oder foerderung der turbulenzbewegung in einer fluessigkeit oder in einem fluessigkeits- festkoerpergemisch Granted DE2263666B2 (de)

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CH (1) CH563183A5 (de)
DE (1) DE2263666B2 (de)
ES (1) ES410134A1 (de)
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IL (1) IL41122A (de)
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