DE2538156C2

DE2538156C2 - Belüftungsrührwerk

Info

Publication number: DE2538156C2
Application number: DE2538156A
Authority: DE
Inventors: Ulbe Nijland Jansma; Erik G.H. Amersfoort Vreedenburgh; Jan B.M. Hoevelaken Wiggers
Original assignee: Machinefabriek W Hubert and Co
Current assignee: Machinefabriek W Hubert and Co
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1975-08-27
Publication date: 1984-11-15
Also published as: FR2283095B1; FR2283095A1; IE41451B1; LU73273A1; GB1470926A; DE7527134U; BE832740A; AU8392775A; IE41451L; DE2538156A1; NL155796B; NL7411483A

Description

Die Erfindung betrifft ein Belüftungsrührwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Solche Belüftungsrührwerke werden in Oxidationsanlagcn für die Abwasserbehandlung, wie beispielsweise in Oxidationsgruben oder Oxidationstanks, verwendet.

Aus der DE-PS 11 89 954 ist ein Belüflungsrührwerk der eingangs genannten Art zum Belüften von Flüssigkeiten bekannt. Dieses Rührwerk weist einen geschlossenen kegelförmigen Mantel zum Treiben des Wassers und eine unten an einer Welle angebrachte Nabe auf. an deren Umfang tangential schmale Flügel befestigt sind. Diese Flügel sind im Bereich des der Nabe gegenüberliegenden Endes an ihrer Oberkante mit einer über den Mantel hinausstehenden, horizontal verlaufenden Schlagplatte versehen, die aufwärts strömendes Wasser abbiegen soll und in Höhe des Flüssigkeitsspiegel oder etwas darüber liegt.

Nachteilig bei dem bekannten Belüftungsrührwerk ist die hohe Beanspruchung der Lager aufgrund des axialen Auftriebs, und auch die Sauerstoffzufuhr in das Abwasser-Belebtschlammgeiniseh kann noch verbessert wer-Ks ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Belüftungsrührwerk zu schaffen, das über seinem gesamten Eintauchbcrcich eine konstante Sauerstoffzufuhr in die flüssigkeit erlaubt und dessen Rotorblätter nur einen geringen axialen Auftrieb erzeugen.

Diese Aufgabe wird bei einem Belüftungsrührwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

in Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 6.

Die Erfindung ermöglicht ein Belüftungsrührwerk, das eine konstante Sauerstoffzufuhr in die Flüssigkeil über (.!ein gesamten Eintauchbcrcich erlaubt und dessen is Rotorblätter einen geringeren axialen Auftrieb erzeugen, so daß die Lagtr im Untersetzungsgetriebe entlastet und daher leichter gebaut werden können.

Das Belüftungsrührwerk übt bei einem Einsatz in kreisförmigen Klär- oder Oxidationsgruben eine gute Vortricbsleistung auf die Flüssigkeit aus. Die Energieverlustc sind reduziert, so daß der Anteil der Gcsamtencrgic. der für die Vortriebs- bzw. Rührleistung und die Sauerstoff einführung nutzbar ist, erhöht ist.

Kin Ausführungsbeispiel der F.rfindung ist in der 2^r> Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Vs zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf den Rotor des Belüflungsrührwcrkes,

I·' i g. 2 eine Seitenansicht einer Hälfte des Rotors ge-)o maß Fig. I und

I·" i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie IH-IlI in F i g. 2.
Der in der Zeichnung dargestellte Rotor weist eine Nabe 1 auf. die an einer nicht näher dargestellten Antriebswelle eines Belüftungsrührwerkes befestigt und t^r) um eine vertikale Achse drehbar ist. Am unteren Ende der Nabe 1 ist ein stromlinienförmiger Abschnitt 2 vorgesehen, in dessen Nachbarschaft die Nabe I acht sich radial nach außen erstreckende Rotorblätter 3 trägt. Die Rotorblätter 3 weisen einen Abschnitt 4 im Anschluß an 4» die Nabe I auf, in dem der unlere Rand 5 der Rotorblätter 3 horizontal verlauft. In größerem Abstand von der Nabe I steigt der untere Rand 6 des Roiorblatlcs 3 kontinuierlich an. In der aus den F i g. 1 und 2 ersichtlichen Weise sind die Rotorblätter 3 durch einen Vcrbin- -T) dungsring 7 verbunden, der im wesentlichen entsprechend der Lage der Profilmittcllinic kegclsiumpfförmig ausgebildet ist. Dabei is! der Verbindungsring 7 tragprofilartig ausgebildet, also im Querschnitt nach oben leicht konvex gewölbt. Die Breite des Verbindungsringes 7 hängt von den strömungstcehnischen Erfordernissen im Einzelfall ab und kann somit schwanken. Der Verbindungsring 7 liegt jedoch im Abstand von der Nabe 1, so daß eine ringförmige öffnung 8 zwischen der Nabe 1 und dem Innenumfang des Verbindungsringes 7 vcrbleibt.

Die vertikal angeordneten Rotorblätter 3 sind im Bereich ihres oberen Randes, der kontinuierlich nach oben in einer geraden Linie ansteigt, um einen Winkel von etwa 45" abgebogen, wobei diese Abbiegung bezüglich der bevorzugten Betriebsdrehrichtung /' (vgl. Fig. 1) des Kolors, also in der Richtung, in der das liclüflungsrührwcrk gedreht werden soll, nach vorne ausgeführt ist. leiles Rotorblatt 3 erstreckt sich mit einem Bereich IO über den Außenumfang des Vcrbindungsiinges 7 hinaus, wobei dein Bereich 10 auch ein entsprechend radial äußerer abgebogener Bereich Il zugeordnet isi. Der Abstand /wischen dem linieren Rand 6 /ur Unterseite des Verbindungsringes 7 nimmt radial nach außen all-

mählich ab.

Gemäß den F i g. 2 und 3 weist jedes Rotorblatt einen Unterteil und einen Oberteil auf. die durch den Verbindungsring 7 voneinander abgegrenzt ii:id. Mit Rücksicht auf diese spezielle Formgebung des dargestellten Rotors wird eine optimale Wasserströmung in allen Bereichen des Rotors erzielt, so daß die Strömungsverlust der Wasscrslrömung im Roiorbereich mit Rücksicht auf die den Erfordernissen der Sircmungslechriik angepaßte Formgebung des Rotors minimal sind. Der Abschnitt κι 4 jedes Rotorblattes 3 treibt das Wasser nach oben durch die zentrale öffnung 8, da hier ein Überdruck erzeugt wird. Das durch die zentrale öffnung 8 nach oben gepumpte Wasser wird mit Rücksicht auf die Ausbildung des Oberteiles des Roiorblaties 3 und den unter r» 45" gegenüber dem Oberteil des Rotorblattes abgebogenen Führungsteil 9 bei der Drehung des Rotors über den Verbindungsring 7 geleitel und durch die über den Verbindungsring 7 radial hinausragenden Teile IO und It des Rotorblaties 3 abgeschleudert. Während dieser _>o Strömung des Wassers über den Verbindungsring 7 ist dieses in Berührung mit der Umgebungsluft, so daß eine zusätzliche Belüftung stattfindet. Es hai sich ge/.eigt, daß das Vorhandensein der zentralen öffnung 8 die Sauersloffeinlcitung erhöhl. y,

Durch die Drehung des Rolors wird das Wasser radial nach außen in Strömungen oberhalb und unterhalb des Verbindungsringes 7 über den Umfangsrand des Rotors hinaus und dort durch das vertikale Ende 10 und den abgewinkelten Endabschnill Il schirmartig abgeschleu- to dert, wobei die Funktion des unter etwa 45° abgebogenen Endabschnittes U im wesentlichen darin besieht, den entlang des Rolorblaites 3 fließenden Wasserfilm in eine mehr tangential horizontale Richtung umzulenken. Auch hier findet somit eine Führung des Wassers r, unter slrömungstechnisch günstigen Gesichtspunkten mit nur geringen Strömungsverlust statt.

Da der Verbindungsring 7 sich nicht zur Außenseite des Rotors erstreckt, wird die Arbeitsweise der Kndabschnitle 10 und 11 jedes Rotorblaties 3 verbessert, und es werden so Verluste weiter vermindert. Der Grad des Sauerstoffüberganges in das Wasser wird dadurch verbessert, daß das Wasser frei entlang der Abschnitte 10 und 11 nach oben fließen kann. Gleichzeitig wird die Vortriebsleistung des Rolors in der Klargrube durch -r> eine größere wirksame Roiorblaltfläche verbessert.

Vertikal angeordnete Rotorblätter bei bekannten Belüftungsrührwerken sind häufig in Drehrichtung nach hinten abgebogen, wie dies für die Rotorblätter von Zcnirifugalpumpcn bekannt ist. Der Pumpenfachmann w weiü, daß eine sog. nachlaufende Anordnung der Puinpcnflügcl die Förderleistung der Pumpe verbessert, während eine vorlaufende Anordnung der PumpcnMiigel den Förderdruck der Pumpe erhöhl. Der Rotor für das vorliegende Belüflungsrührwerk hingegen weist im γ, wesentlichen radial angeordnete Rotorblätter auf. Ks hat sich gezeigt, daß eine derartige radiale Anordnung für die Leistung des Belüflungsrührwerkes vorteilhaft ist.

In vorteilhafter Weise kann im Bereich des unleren mi Randes des Rotorblaties 3 ein abgebogener Abschnitt vorgesehen sein, der im selben Sinne wie der obere abgebogene Abschnitt in einem bestimmten Winkel abgebogen ist. Weiterhin kann die Breite des Verbindungsringes 7 verringert werd'.-n. So kann der Verbin- b^r> dungsring7 in geeigneten F.in/elfällen auf einen kleinen Montagestreifen vermindert werden, und er kann eben oder uneben, beispielsweise kegelslumpfförmig oder wie weiter oben erläutert, tragflügelartig ausgebildet sein. Die Rotorblätter 3 sind mit Ausnahme gegebenenfalls na'.'h vorne abgewinkelter Abschnitte vertikal angeordnet. Wie F i g. 3 zeigt, kann der nach vorne abgewinkelte Abschnitt 9 an den vertikalen Abschnitt angeschweißt und selbst wieder eben sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Belüftungsrührwerk zur aeroben Behandlung von Abwasser, bestehend aus einem Rotor, dessen Nabe an einer vertikalen Welle befestigt ist und eine Mehrzahl von Rctorblättern trägt, die in der Betriebslage obere und untere Ränder aufweisen, von denen die unteren Ränder bezüglich der Drehachse des Rotors über einen großen Teil ihrer Länge schräg nach oben verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand von der Nabe (1) und den äußeren Enden der Rotorblätter (3) ein die Rotorblätter (3) durchdringender Verbindungsring (7) vorgesehen ist, daß die unleren Ränder (5, 6) der Rotorblätter (3) sich ausgehend von der Nabe (I) zunächst senkrecht zur Drehachse des Rotors radial nach außen erstrecken und erst dann schräg nach oben verlaufen und daß oberhalb des Vcrbindungsrings (7) der obere Abschnitt (9) der Rotorblätter (3) im oberen Randbereich bezüglich der bevorzugten Betriebsdrehrichtung (P) auf seine volle Länge nach vorne abgebogen ist.

2. Belüftungsrührwerk nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Abschnitte (9) der Rotorblätter (3) in einem Winkel von 30" bis 60" abgebogen sind.

3. Belüftungsrührwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 45" beträgt.

4. Belüftungsrührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsring (7) uneben ausgebildet ist.

5. Belüftungsrührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Ränder der Rotorblätter (3) von der Nabe (1) aus in einer geraden Linie kontinuierlich nach oben verlaufen.

6. Belüftungsrührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Abschnitte der Rotorblätter (3) bezüglich der bevorzugten Betriebsdrehrichtung (P) des Rotors nach vorne abgebogen sind.