DE2340728A1 - DEVICE FOR VENTILATION OR FASTENING LIQUIDS - Google Patents

DEVICE FOR VENTILATION OR FASTENING LIQUIDS

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DE2340728A1 DE19732340728 DE2340728A DE2340728A1 DE 2340728 A1 DE2340728 A1 DE 2340728A1 DE 19732340728 DE19732340728 DE 19732340728 DE 2340728 A DE2340728 A DE 2340728A DE 2340728 A1 DE2340728 A1 DE 2340728A1
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Description

Anmelderin: BRBA Aktiengesellschaft für Textilindustrie Applicant: BRBA Aktiengesellschaft für Textilindustrie

Titel: Vorrichtung zum Belüften bzw. Begasen von Flüssigkeiten Title: Device for aerating or gassing liquids

Beschreibungdescription

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Belüften bzw. Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere zum Einmischen von Luft bzw· Rauchgasen in freie Gewässer oder in in Großbehältern befindliches Wasser, mit einer in die Flüssigkeit eingetauchten, etwa lotrechten Antriebswelle, an deren unterem Ende ein Mischrad mit im wesentlichen radialen Schaufeln befestigt ist, wobei eine in Uähe der Radnabe mündende, zur Antriebswelle koaxiale Luft- bzw. Gras-Zufuhrleitung vorgesehen ist.The invention relates to a device for aerating or gassing liquids, in particular for mixing in Air or flue gases in open waters or in water in large containers, with an immersed in the liquid, approximately vertical drive shaft, at the lower end of which a mixing wheel with essentially radial blades is attached, wherein an air or grass supply line which opens near the wheel hub and is coaxial with the drive shaft is provided.

Zur Reinigung von Abwässern und ähnlichen Flüssigkeiten werden häufig chemische Reaktionen und/oder biologische Prozesse durchgeführt, die es erforderlich machen, den Abwässern bzw. Flüssigkeiten Sauerstoff, Luft oder ein anderes Gras, insbesondere Rauchgas, zuzuführen.Chemical reactions and / or biological processes are often carried out to purify wastewater and similar liquids, which make it necessary to the sewage or liquids oxygen, air or another grass, in particular Flue gas to be supplied.

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Für eine solche Belüftung bzw. Begasung von Abwässern und ähnlichen Flüssigkeiten sind bereits zahlreiche Vorrichtungen bekanntgeworden; insoweit wird lediglich beispielehalber auf die DT-PSen 505 793^und 920 844, M-AS 1 782 485, OE-PS 220 092 sowie IR-PSen 1 092 827 und 1 238 593 verwiesen. Diesen bekannten Vorrichtungen haftet jedoch sämtlich der Nachteil an, daß die Ausnutzung des Sauerstoff-, Luft- oder Gaseintrage schlecht und/ oder der Energie-Wirkungsgrad ungenügend und/oder die konstruktive Ausgestaltung zu aufwendig ist.Numerous devices have already become known for such aeration or fumigation of waste water and similar liquids; in this respect, reference is only made to the DT-PSs 505 793 ^ and 920 844, M-AS 1 782 485, OE-PS 220 092 and IR-PSs 1 092 827 and 1 238 593 referenced. This well-known Devices, however, all have the disadvantage that the use of oxygen, air or gas input is poor and / or the energy efficiency is insufficient and / or the structural design is too complex.

Hier will die Erfindung Abhilfe, d.h. also eine Vorrichtung zur Belüftung bzw. Begasung von Flüssigkeiten schaffen, die die vorerwähnten Nachteile vermeidet sowie darüber hinaus innerhalb eines weiten Anwendungsbereichs einsatzfähig ist und auch größere Abwasser- bzw. Flüssigkeitsmengen gleichmäßig belüftet bzw. begast. Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Mischrad nach Art eines Pumpenlaufrads ausgebildet ist und aas einer auf der Ober- und Unterseite mit Schaufeln bestückten Scheibe besteht.The invention aims to remedy this, i.e. a device for Create aeration or gassing of liquids, which avoids the disadvantages mentioned above and can also be used within a wide range of applications, including larger ones Wastewater or liquid quantities evenly aerated or gassed. Based on a device of the type described at the outset This object is achieved according to the invention in that the mixing wheel is designed in the manner of a pump impeller and aas consists of a disc equipped with blades on the top and bottom.

Aufgrund dieser baulich sehr einfachen Ausgestaltung saugt das Miβehrad über geeignete Vorsehaltvorrichtungen von oben Sauerstoff, Luft oder Gas und von unten Abwasser an und bringt diese Medien beim radialen Ausstoß zur innigen Vermischung und damit zu einem hohen Grad an Reaktion. Außerdem hat sich gezeigt, daß der angesaugte Sauerstoff die angesaugte Luft bzw. das angeeaug-Due to this structurally very simple design, the bicycle sucks in oxygen, air or gas from above and brings it in from below via suitable holding devices Media with radial ejection for intimate mixing and thus for a high degree of reaction. It has also been shown that the sucked in oxygen the sucked in air or the sucked in

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te Gras sehr feinblasig mit dem Abwasser bzw. der Flüssigkeit vermischt wird, so daß der jeweilige Eintrag von dem Abwasser bzw. der Flüssigkeit weitgehend aufgenommen wird. Schließlich bietet die beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung beobachtete Schaumbildung die Möglichkeit, in dem Abwasser bzw. der Flüssigkeit enthaltene Schmutzpartikel herauszuflotieren.The grass is very fine-bubbled mixed with the waste water or the liquid is so that the respective entry is largely absorbed by the wastewater or the liquid. Finally offers the foam formation observed when using the device according to the invention, the possibility in the waste water or the liquid to float out any dirt particles it contains.

Sas jeweils erforderliche Mischrad wird nach dem im Kreiselpumpenbau für das Pumpenlaufrad üblichen Berechnungsverfahren berechnet und auch nach den dort geltenden Konstruktionsrichtlinien konstruiert. Sind die anzusaugende Luft- bzw. Grasmenge, die umzuwälzende Wassermenge und die Drehzahl des Mischrads bekannt, werden die Gfeschwindigkeitsdreiecke berechnet, womit die Ein- und Austrittswinkel der radialen Schaufeln festliegen.The mixing wheel required in each case is based on the one in centrifugal pump construction Calculated for the usual calculation method for the pump impeller and also according to the design guidelines applicable there constructed. If the amount of air or grass to be sucked in, the amount of water to be circulated and the speed of the mixing wheel are known, the velocity triangles are calculated, with which the entry and exit angles of the radial blades are fixed.

Berechnungsgrundlage für die Ein- und Austrittswinkel der Schaufeln ist die FörderhöhengleiehungCalculation basis for the inlet and outlet angles of the blades is the funding height equation

= C2 " °1 + U2 " a1 + W1 - W2 fm Flüssigkeitssäule"! , —gg —2£ —2g L J= C 2 "° 1 + U 2" a 1 + W 1 - W 2 fm column of liquid "!, -Gg -2 £ -2g LJ

in welcher bedeutenin which mean

Hj.v = theoretische Förderhöhe in m Flüssigkeitssäule, xnHj.v = theoretical head in m liquid column, xn

C1 «= absolute Geschwindigkeit eines Flüssigkeitsteilchens am Mischradeintritt,C 1 «= absolute speed of a liquid particle at the mixer wheel inlet,

-4-509810/0420 -4-509810 / 0420

C2 = absolute Geschwindigkeit eines Flüssigkeitsteilchens am Mischradaustritt,.C 2 = absolute speed of a liquid particle at the mixer wheel outlet.

Uf = Umfangsgeschwindigkeiten am Mischradeintritt, U2 - Umfangsgeschwindigkeiten am Mischradaustritt,Uf = circumferential speeds at the mixing wheel inlet, U 2 - circumferential speeds at the mixing wheel outlet,

W1 = relative Geschwindigkeit des Flüesigkeitsteilchens am Miechradeintritt,W 1 = relative speed of the liquid particle at the Miechrad inlet,

W2 = relative Geschwindigkeit des Flüssigkeitsteilchens am Mischradaustritt undW 2 = relative speed of the liquid particle at the mixer wheel outlet and

g = Erdbeschleunigung.
Saraue ergeben sich die Schaufelwinkel
g = acceleration due to gravity.
Saraue surrender to the shovel angles

und tg/J2 = cm2 , U cand tg / J 2 = c m2 , U c

cm1 = abs0111^t6 Eintrittsgeschwindigkeit bei drallosem Zustrom, = absolute radiale Austrittsgeschwindigkeit und c m1 = abs0111 ^ t 6 entry speed with swirlless inflow, = absolute radial exit speed and

c 2 β tangentiale Austrittsgeschwindigkeit des Wassersc 2 β tangential exit velocity of the water

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sind. Sie Schaufeln werden so aufgezeichnet) daß der Eintrittswinkel P^ und der Austrittswinkel P^ auf einem Kreisbogen mit dem Radius r liegen, was die Herstellung der Mischräder wesentlich vereinfacht.are. The blades are recorded in such a way that the entry angle P ^ and the exit angle P ^ lie on an arc with the radius r, which considerably simplifies the manufacture of the mixing wheels.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Austrittswinkel /3 2 der Schaufeln etwa 90°. Ein derartiges Mischrad entspricht annähernd einem bei iurbo-Vakuum-Pumpen verwendeten laufrad, das aufgrund dee Austrittswinkelsβ 2 von etwa 90° praktisch nur G-eschwindigkeitsenergie erzeugt, die wiederum die Gasansaugung bewirkt.In a further embodiment of the invention, the exit angle / 3 2 of the blades is approximately 90 °. Such a mixing wheel corresponds approximately to an impeller used in iurbo vacuum pumps, which, due to the exit angle β 2 of about 90 °, generates practically only G-speed energy, which in turn causes the gas suction.

Für gewisse Anwendungsfälle hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die auf der Ober- und Unterseite des Mischrads befindlichen Schaufeln hinsichtlich Zahl und Größe verschieden sind· Dabei empfiehlt es sich, wenn die Schaufeln in Laufrichtung des Mischrads vorwärts gekrümmt sind und die Form eines Kreisbogens aufweisen.For certain applications it has proven to be advantageous if the blades on the top and bottom of the mixing wheel are different in number and size It is recommended that the blades are curved forwards in the running direction of the mixing wheel and have the shape of an arc of a circle exhibit.

Gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist unterhalb des Mischrads etwa koaxial zu diesem ein Saugrohr angeordnet. Auf diese Weise wird der Luft- bzw. Gas-Abwasser-Austauschzone ständig von der Belüftung bzw. Begasung noch nicht oder noch nicht intensiv genug erfaßtes Abwasser zugeführt. Biese verstärkte Umwälzung hat auch bei größeren Behältervolumen einen gleichmäßigeren Zustand der Flüssigkeit bzw. des Abwassere zur Folge.According to another essential feature of the invention is below of the mixing wheel arranged approximately coaxially to this a suction pipe. In this way, the air or gas-wastewater exchange zone becomes Wastewater that has not yet been or has not yet been captured intensively enough by the aeration or fumigation is constantly supplied. tuck Increased circulation has a more uniform state of the liquid or the wastewater, even with larger container volumes Episode.

-6- . 509810/0420-6-. 509810/0420

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Belüften bzw. Begasen von Flüssigkeiten dargestellt.In the drawing is a preferred embodiment of the invention Device for ventilating or gassing liquids shown.

Es zeigenShow it

Pig. 1 eine Gesamtansieht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Pig. 1 shows an overall view of the device according to the invention,

Pig. 2 eine Draufsicht auf deren Mischrad,Pig. 2 a plan view of the mixing wheel thereof,

Pig. 3 einen längsschnitt durch das Mischrad der Fig. 2 undPig. 3 shows a longitudinal section through the mixing wheel of FIGS. 2 and

Fig. 4 eine Unteransicht des Miβehrads der Fig. 2.FIG. 4 shows a view from below of the rotary wheel from FIG. 2.

In Fig. 1 ist eine Gras-Zufuhr leitung 1 zu erkennen, die mittels einer Verbindungsleitung 2 an einen - nicht dargestellten Schornstein angeschlossen ist, aus dem mittels eines.- ebenfalls nicht dargestellten - Ventilators Hauchgas angesaugt und der Vorrichtung mit einem Vordruck von etwa 300 mm WS vorgelegt wird. In der (Jae-Zufuhrleitung 1 ist eine Antriebswelle 3 für ein an ihrem unteren Ende ansitzendes Mischrad 4 zentral angeordnet, die mittels eines Motors 5 angetrieben wird.In Fig. 1, a grass supply line 1 can be seen, which means a connecting line 2 to a chimney, not shown is connected, sucked in breath gas by means of a fan - also not shown - and the Device with a pre-pressure of about 300 mm WS is presented. In the (Jae supply line 1 is a drive shaft 3 for a The mixing wheel 4 is arranged centrally at its lower end and is driven by means of a motor 5.

Das in den Fig. 2-4 allein dargestellte Mischrad 4 besteht aus einer Kreisform besitzenden Scheibe 6, die bei dem gezeigten Aueführungebeispiel auf der Oberseite mit sechs und auf der Unterseite mit fünf Schaufeln 7 bestückt ist. Die Schaufeln 7 besit-The mixing wheel 4 shown on its own in FIGS. 2-4 consists of a circular disk 6, which in the example shown is equipped with six blades 7 on the top and five blades on the bottom. The blades 7 have

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zen die Form eines Kreisbogens mit dem Radius r und einem Austritt swinkelβ 2 von etwa 90°} sie sind, wie die Laufrichtungspfeile erkennen lassen, vorwärts gekrümmt. Selbstverständlich kann anstelle des dargestellten zweiflutigen Mischrads 4 auch ein dreiflutiges verwendet werden.zen the shape of an arc with the radius r and an exit angle β 2 of about 90 °} they are, as the direction arrows show, curved forward. Of course, instead of the double-flow mixing wheel 4 shown, a three-flow mixing wheel can also be used.

Unterhalb des Mischrads 4 ist koaxial zu diesem ein Saugrohr δ angeordnet, das mittels Haltestangen 9 an der Gas-Zufuhrleitung 1 befestigt ist· Durch das Saugrohr 8 wird der Gas-Abwasser-Austauachzone im Bereich des Mischrads 4 ständig von der Begasung noch nicht erfaßten Abwasser b zugeführt, das bei seinem Austritt aus dem Saugrohr 8 von dem auf der Unterseite des Mischrads 4 befindlichen Schaufeln 7 erfaßt und radial über den Hand des Mischrads 4 hinausgeschleudert wird, wo es dann mit dem von den oberseitigen Schaufeln 7 des Mischrads 4 ebenfalls radial herausgeschleudertem Hauchgas a in Berührung tritt und eich damit vermischt.Below the mixing wheel 4, a suction pipe δ is coaxial with it arranged by means of holding rods 9 on the gas supply line 1 is attached · Through the suction pipe 8 is the gas-wastewater exchange zone in the area of the mixing wheel 4 constantly from the fumigation not yet detected wastewater b supplied, which in his Exit from the suction pipe 8 is detected by the blades 7 located on the underside of the mixing wheel 4 and radially over the Hand of the mixing wheel 4 is thrown out, where it is then also with that of the upper-side blades 7 of the mixing wheel 4 radially thrown out breath gas a comes into contact and is mixed with it.

Sie Vorrichtung ist meist schwimmend montiert und kann durch ein - nicht dargestelltes - Lenkergestänge mit dem Abwasserbecken gelenkig verbunden sein; das Iienkergestänge kann dabei die Stromzuführung zum Motor 5 aufnehmen.The device is usually mounted floating and can through a - not shown - linkage to be articulated to the sewer basin; the Iienker linkage can do this take up the power supply to the motor 5.

-8-509810/0420 -8-509810 / 0420

Claims (1)

•ο·• ο · PatentansprücheClaims \1.1 Vorrichtung zum Belüften bzw. Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere zum Einmischen von Luft bzw. Rauchgasen in freie Gewässer oder in in Großbehältern befindliches Wasser, mit einer in die Flüssigkeit eingetauchten, etwa lotrechten Antriebswelle, an deren unterem Ende ein Mischrad mit im wesentlichen radialen Schaufeln befestigt ist, wobei eine in Höhe der Radnabe mündende, zur Antriebswelle koaxiale Luftbzw. Gras-Zufuhr leitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrad (4) nach Art eines Pumpenlaufrads ausgebildet ist und aus einer auf der Ober- und Unterseite mit Schaufeln (7) bestückten Scheibe (6) besteht.1.1 Device for ventilating or gassing liquids, in particular for mixing air or flue gases into open waters or into water in large containers, with an approximately vertical drive shaft immersed in the liquid, at the lower end of which a mixing wheel with essentially radial Blades is attached, with an opening at the level of the wheel hub, coaxial to the drive shaft Luftbzw. Grass supply line is provided, characterized in that the mixing wheel (4) is designed in the manner of a pump impeller and consists of a disc (6) equipped with blades (7) on the top and bottom. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittswinkel (^2) der Schaufeln (7) etwa 90° beträgt.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the exit angle (^ 2 ) of the blades (7) is approximately 90 °. 3· Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Ober- und Unterseite des Mischrade (4) befindlichen Schaufeln (7) hinsichtlich Zahl und Größe verschieden sind·3. Device according to at least one of claims 1 and 2, characterized in that the blades (7) located on the top and bottom of the mixing wheel (4) are different in number and size 4« Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (7) in Laufrichtung dea Mischrads (4) vorwärts gekrümmt sind.4 «Device according to at least one of claims 1-3», characterized in that the blades (7) are curved forward in the running direction of the mixing wheel (4). 509810/0420509810/0420 5· Vorrichtung nach mindeetens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (7) die Porm eineβ Kreisbogens aufweisen.5. Device according to at least one of claims 1-4, characterized in that the blades (7) have the shape of an arc of a circle. 6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Mischrads (4) etwa koaxial zu diesem ein Saugrohr (8) angeordnet ist·6. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a suction pipe (8) is arranged below the mixing wheel (4) approximately coaxially to it. 509810/0420509810/0420
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