DE2453670B2

DE2453670B2 - Duese zum verteilen von gasen in einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE2453670B2
Application number: DE19742453670
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr. Wien Pinz
Original assignee: Georg Hamburger & Co KG, Wien
Priority date: 1973-11-13
Filing date: 1974-11-12
Publication date: 1976-10-21
Also published as: AT330688B; DE2453670A1; ES431904A1; IT1029311B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Düse zum Verteilen von Gasen in einer Flüssigkeit, insbesondere Abwasser, welche mit im wesentlichen lotrechter Achse angeordnet und in ihrem Austrittsbereich als Rückschlagventil ausgebildet ist, das einen starren Ventilsitz und einen diesem zugeordneten, beweglichen Schließkörper aufweist, dessen Abhebweg in Axialrichtung durch einen Anschlag begrenzt ist.

Eine Düse der eingangs genannten Art ist bereits bekannt (US-PS 29 86 382). Bei ihr besteht der Schüeßkörper aus einem Kegel, der an einem sich zum Cintrittsende des Düsenkörpers erstreckenden Ventilbolzen sitzt. Dieser Ventilbolzen trägt an seinem im Bereich des Eintrittsendes des Düsenkörpers befindlichen Ende einen zur Begrenzung des Abhebweges des Ventilkegels dienenden Anschlag, für welchen das Eintrittsende des Düsenkörpers als Sitz ausgebildet ist. In von seinem Sitz abgehobener Lage führt der Ventilkegel eine senkrecht zur Hubbewegung gerichtete Bewegung aus. wodurch er einseitig auf dem entsprechend kegelförmig gestalteten Ventilsitz zur Anlage gelangt. Dadurch vergrößert sich auf der gegenüberliegenden Seite des Ventilkegels der Durchlaßschlitz für das aus der Düse austretende Gas. Durch Herumwandern des Anlagebereichs des Ventilkegels an seinem kegelförmigen Ventilsitz soll ein entsprechendes Herumwandern des größten Querschnitt.sbereiches des Auslaßschlitzes um die Düsenachse herum eintreten. wodurch der aus der Düse austretende Luftblasenstrom die Form einer Spirale annehmen soll.

Diese seitliche Bewegung des Ventilkcgcls führt bei der bekannten Düse jedoch nach einiger Zeit m einem Ausschlagen des Ventilsitzes und damit /u einer nicht mehr vollkommenen Abdichtung der die Düse trügenden Gasleitung gegen die Flüssigkeit. Die im allgemeinen geringe Bewegung des Kegels bedingt ferner, daß die Düse durch größere Schmutzstoffe, die insbesondere in stark verunreinigten Abwässern vorhanden sind. leicht verlegt werden kann, da sie vom Kegel kaum abgeschüttelt werden können. Außerdem können schwere Sperrstoffe die Austrittsöffnung verlegen, du diese hiergegen nicht geschützt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausichlagen des Ventilsitzes zu vermeiden und damit ein dauerhaftes Abdichten durch den Schließkörper /u ermöglichen sowie ein Verlegen der Düse durch Schmutzstoffe zu verhindern. Feiner soll die Düse imstande sein, eine möglichst große Gasmenge in der Flüssigkeit zu verteilen.

Diese Aufgabe wird bei einer Düse der eingangs genannten Gattung mit nach oben ausmündendem Austrittsbereich erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei bekannter Anordnung der Düse der Schließkörper als im wesentlichen starre Kugel aus Kunststoff, z. B. PTFE, ausgebildet und frei im Austrittsbereich gelagert sowie dort mit eine Taumelbewegung gewährleistendem, seitlichem Spiel frei geführt ist und daß ferner die Austrittsöffnung der Düse von einer über den Düsenrand allseits überragenden Abdeckung geschützt ist. Die vorgenannte Aufgabe wird bei einer Düse der eingangs genannten Gattung, die mit nach unten ausmündendem Austrittsbereich angeordnet ist, auch dadurch gelöst, daß bei Anordnung der Düse mit nach unten ausmündendem Austrittsbereich das Eigengewicht des Schließkörpers kleiner als das Gewicht der von ihm verdrängten Flüssigkeitsmenge ist und daß der Schließkörper als im wesentlichen starre Kugel aus Kunststoff, z. B. PTFE, ausgebildet und frei im Austrittsbereich gelagert sowie dort mit eine Taumelbewegung gewährleistendem, seitlichem Spiel frei geführt ist.

Die Taumelbewegung des Schließkörpers führt zu einer besonders intensiven Verteilung des Gases in der Flüssigkeit und beseitigt andererseits störende Ablagerungen aus einer stark verschmutzten Flüssigkeit auf den Dichtflächen des Schließkörpers. Sie ist in einem

weiten Bereich der Beaufschlagung derart schnell, daß ein deutliches Flattern und Vibrieren des Schließkörpers wahrnehmbar ist. Dami' werden impulse hoher Frequenz auf das Luft-Wassergemisch ausgeübt, die für einen hohen Sauerstoffeintrag sehr vorteilhaft sind. Durch seine Ausbildung als im wesentlichen starre Kugel aus Kunststoff erhält der Schließkörper eine hohe Formstabilität mit gleichbleibenden Abmessungen sowie eif.e dauerhafte glatte, und das Anhaften von Verunreinigungen verhindernde Oberfläche, wodurch er imstande bleibt, die erwünschten Taumelbewegungen durchzuführen. Die ferner erfindungsgemäß vorgesehene Abdeckung verhindert bei nach oben austretender Düse ein Hineinfallen von schweren oder größeren Verunreinigungen. Bei Anordnung der Düse mit nach •jnten ausmündendem Austrittsbereich ist eine solche Abdeckung nicht erforderlich.

Der Durchiriitsquerschnitt, der durch das Abheben des Schließkörpers von seinem Ventilsitz freigegeben wird, kann durch einen verstellbaren Anschlag begrenzt sein, so daß die Austrittsgesehwindigkeit des Gases beeinflußt und ein gewisser Überdruck in der Gaszulcitung aufrechterhalten werden kann.

Dies ist besonders wichtig, wenn mehrere Düsen, welche an einer gemeinsamen Gasleitung angeschlnssen sind, eine bestimmte Gasmenge gleichmäßig in der Flüssigkeit verteilen sollen. Zu diesem Zwecke besteht bei einer bevorzugten Ausführungsform die erfindungsgemäße Düse aus zwei muffenartig durch Beilegen von Zwischenringen einstellbar miteinander verbundenen. im wesentlichen rohrförmigen Düsenteilen unterschiedlichen Durchmessers, wobei der Teil kleineren Durchmessers an seinem Verbindungsende den Ventilsitz und der Teil größeren Durchmessers an seinem äußeren, die Austrittsöffnung definierenden Stirnende einen den Abhebw eg der Kugel begrenzenden Steg aufweist.

F.s ist zwar bereits bekannt, Rückschlagventile mit kugelförmigem Schließkörper in zu Vcrteilerdüsen führenden Gaszuleitungcn anzuordnen (FR-PS 9 57 013). Da sich dort das Rückschlagventil in einem relativ großen Abstand von der Verteilerdüse befindet, dringt bei Druckabfall in der Gasleitung die Flüssigkeit mit ihren Verunreinigungen durch die Düse hindurch in die Gaszuleitung ein. Diese Verunreinigungen führen meistens zu Verstopfungen in der Zuleitung bzw. in der ^₅ Düse, da sie meist schwer wieder daraus entfernt werden können. Zumindest machen sie ein meist umständliches Abmontieren und Reinigen oder Auswechseln der Einblasorgane erforderlich.

Zur weiteren Erläuterung der trfindung sind nachfolgend besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher beschrieben:

F i g. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düse;

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform in gleicher Darstellungsweise wie F i g. 1;

Fig. 3 veranschaulicht in schematischer Darstellung verschiedene Ausgestaltungen der Abdeckung de; erfindungsgemäßen Düse gemäß Fig. 1.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiei wird der eigentliche Düsenkörper von zwei ineinandergeschraubten Düsenteilen 1 und 3 gebildet. Der in der Zeichnung untere Düsenieil 1 is! an seinem unteren Ende mit einem Außengewinde versehen, mit welchem er an die Gaszuleitung der Verteilereinrichtung anschraubbar ist. Das in der Zeichnung obere Sürnende dieses unteren Düsenteils 1 bildet den Sitz für den Scnließkörper 2 der Düse, welcher als im wesentlichen starre Kugel aus Kunststoff ausgebildet ist. Als Kunststoff kommt z. B. ein solcher auf Polyamidbasis oder PTFE in Frage.

Zur seitlichen Führung der Kugel in deren abgehobenem Zustand dient der in der Zeichnung obere Düsenteil 3, der an seinem oberen die Austrittsmündung der Düse bildenden Stirnende mitte!- eines Steges 6 eine Abdeckung 5 trägt, die verhindert, daß schwere Sperrstoffe. \\ ie Sand od. dgl., den Schließkörper 2 bei geschlossenem Ventil blockieren. Durch die Abdeckung werden die austretenden Gasblasen seillich abgelenkt. so daß sie sich nicht zu größeren Blasen vereinigen können. Der Steg b dient gleichzeitig als Begrenzung des Abhebweges des Schließkörpers 2. Um diese Begrenzung verandern zu können, ist der obere Düsentei! 3 am unteren Düsenteil 1 auf- und abschraubbar befestigt. Die Schraublage des oberen Düsenteils am unteren Düsenteil kann durch eingelegte Zwischenringe 4 festgelegt w erden.

Der Schließkörper kann derart federbelastet sein, daß er durch diese Belastung auf seinen Ventilsitz gedrückt wird, wenn der Druck des aus der Düse austretenden Gasstromes kleiner als die Federbclastung ist. Eine Federbelastung erübrigt sich aber, wenn der Schließkör· per ein spezifisches Gewicht hai, das größer als dasjenige der zu begasenden Flüssigkeit ist und die Düse mit ihrer Austriusmündung. wie bei dem in F1 g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nach oben gerichtet ist.

In F i g. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Austrittsöffnung der Düse nach unten gerichtet ist und der Schließkörper 9. welcher ebenfalls Kugelform hat, ein spezifisches Gewicht besitzt, welches leichter ist als dasjenige der zu begasenden Flüssigkeit. In diesem Falle schwimmt der Schließkörper 9 in der zu begasenden Flüssigkeit nach oben, um auf dem Ventilsitz am oberen Düsenteil 1 anzuschlagen und das Ventil zu schließen, wenn die Auftriebskraft größer als die auf den Schlicßkörper einwirkende Kraft des Gasstromes ist. Das geringe spezifische Gewicht des Schließkörpers kann dadurch erreicht werden, daß der Schließkörper als Hohlkörper ausgebildet wird oder aus einem Kunststoff besteht, dem spezifisch leichte Stoffe beigemischt werden.

Hierzu 1 Blau Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: ^^

1. Düse zum Verteilen von Gasen in einer Flüssigkeit, insbesondere Abwasser, welche mit im wesentlichen lotrechter Achse angeordnet und in ihrem Austrittsbereich als Rückschlagventil ausgebildet ist, das einen starren Ventilsitz und einen diesem zugeordneten, beweglichen Schüeßkörper aufweist, dessen Abhebweg in Axialrichtung durch einen Anschlag begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei bekannter Anordnung der Düse mit nach oben ausmündendem Austrittsbereich der Schließkörper (2) als im wesentlichen starre Kugel aus Kunststoff, z. B. PTFE, ausgebildet und trei im Austrittsbereich gelagert sowie dort mit eine Taumelbewegung gewährleistendem, seitlichem Spiel frei geführt ist und daß ferner die Austrittsöffnung der Düse von einer über den Düsenrand allseits überragenden Abdeckung (5) geschützt ist.

2. Düse zum Verteilen von Gasen in einer Flüssigkeit, insbesondere Abwasser, welche mit im wesentlichen lotrechter Achse angeordnet und in ihrem Austrittsbereich als. Rückschlagventil ausgebildet ist. das einen starren Ventilsitz und einen diesem zugeordneten, beweglichen Schüeßkörper aufweist, dessen Abhebweg in Axialrichtung durch einen Anschlag begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Düse mit nach unten ausmündendem Austrittsbereich das Eigengewicht des Schließkörpers kleiner als das Gewicht der von ihm verdrängten Flüssigkeitsmenge ist und daß der Schließkörper (2) als im wesentlichen starre Kugel aus Kunststoff, z. B. PTFE, ausgebildet und frei im Austrittsbereich gelagert sowie dort mit eine Taumelbewegung gewährleistendem, seitlichem Spiel frei geführt ist.

3. Düse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) als gewölbte Platte oder als Kegelmantel geformt ist, wobei die konvexe Seite der Platte bzw. die Kegelspitze zur Austrittsöffnung der Düse gewandt ist.

4. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei muffenartig und durch Beilegen von Zwischenringen (4) einstellbar miteinander verschraubten, im wesentlichen rohrförmigen Düsenteilen (1, 3) unterschiedlichen Durchmessers besteht, wobei der Teil kleineren Durchmessers an seinem eingeschraubten Stirnende den Ventilsitz und der Teil größeren Durchmessers an seinem äußeren, die Austrittsöffnung bildenden Stirnende einen den Abhebweg der Kugel (2) begrenzenden Steg (6) aufweist.

5. Düse nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) auf dem Steg (6) befestigt ist.