DE2657683A1

DE2657683A1 - Rotierender oberflaechenbeluefter

Info

Publication number: DE2657683A1
Application number: DE19762657683
Authority: DE
Inventors: Eric Paul Austin; William Swan Robertson
Original assignee: Simon Hartley Ltd
Current assignee: Simon Hartley Ltd
Priority date: 1976-01-10
Filing date: 1976-12-20
Publication date: 1977-07-14
Also published as: DK147234B; NL7614321A; JPS5285761A; CA1057431A; IT1065838B; GB1502742A; ZA767045B; AU2003576A; DK147234C; FR2337580B1; CH617103A5; DE2657683C2; IN143958B; HK8982A; JPS5636976B2; LU76361A1; BE849315A; IE44240B1; DK6077A; NL166448C

Description

S IMON-HARTLilY LIMITB]D
Etruria Works

Stoke-on-Trent |rhard{etr. 12 D-8000München5

Staffordshire,

England Anwaltsakte S 166

Rotierender Oberflächenbelüfter.

Die Erfindung betrifft einen rotierenden Oberflächenbelüfter, der in der Oberfläche einer Flüssigkeit in Rotation zu setzen ist, um die Flüssigkeit umzurühren und zu belüften, und insbesondere, jedoch keinesfalls ausschliesslich, zur Belüftung von Abwasser in dem sogenannten Belebtschlanunprozess.

Ein bekannter Belüfter hat einen Tragteil in Form einer umgekehrten, konischen Schale mit mehreren in Winkelabstand voneinander angeordneten Schaufeln, die an der Unterseite der Schale befestigt sind und sich tangential von einer Stelle in der Nähe des Zentrums des Tragteiles in Richtung zu dem äusseren Umfang desselben erstrecken, und wobei eine Platte an dem unteren Rand einer jeden Schaufel befestigt ist und sich beidseitig derselben wenigstens längs einem Teil der Länge der Schaufel unter der Schale erstreckt von dem äusseren Ende der Schaufel in Richtung zum Zentrum des Belüfters.

Die Rotation der Belüfter mit hoher Drehzahl wird in zunehmendem Masse angewandt als Mittel zur Herabsetzung der Kosten für die Getriebe, welche zwischen den Belüftern und den Antriebsmotoren vorzusehen sind. Dies gilt insbesondere für die grösseren Belüfter wobeii ein so hohes Drehmoment zu übertragen ISt₇ dass die Kosten für die Getriebe bis zur Hälfte der Gesamtkosten der Belüfteranlaqen ausmachen können.

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h's win Jo f u:A >jr·:; t el 1 I . Lush em Beliitlei dc) beseht ι ebenen , bekannten B.uiait tii-h ι ijet; iqtii-t ist bei φ ringen 1)! ehüah I en, dass je<io<^-h Sciiwi et i tike i 1 en bei höheren Ui ohüah 1 en entstehen faLls komplizierte Lei stung^aufnahme- Sauerstuf Γ über gangse i ij en schaf ten auftreten, wobei die Regelung äusserst schwierig wird im Hinblick auf andere veränderliche Parameter, wie z.B. der Sauerstoffbedarf der zu behandelnden Flüssigkeit und die Eintauchtiefe des Belüfters in der Oberfläche der zu behandelnden Flüssigkeit.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin einen Belüfter zu schaffen, der bei hohen Drehzahlen ohne die obigen Nachteile arbeiten kann.

Entsprechend der Erfindung hat der Belüfter einen Tragteil in
Form einer flachen Platte^welche während dem Betrieb des Belüfters eine horizontale Lage einnimmt und um eine mittlere vertikale Achse drehbar ist, wobei mehrere in Winkelabstand voneinander angeordnete Schaufeln an der Unterseite der Platte befestigt sind und jede Schaufel sich radial von einer Stelle in der Nähe des Zentrums
der Platte in Richtung zum Umfang derselben erstreckt, wobei jede Schaufel eine maximale Tiefe an einer Stelle zwischen ihren Enden aufv/eist, und wobei jede Schaufel mit einer Platte versehen ist,
die an dem unteren Rand der Schaufel befestigt ist und sich beidseitig derselben längs wenigstens einem Teil der Länge der Schaufel zwischen ihrem äusseren Ende und ihrer maximalen Tiefe erstreckt.

Ls wurde festgestel1. t:_f dass ein Belüfter entsprechend der Erfindung bei höheren Drehzahlen besonders vorteilhaft ist falls unterhalb
dem Belüfter eine Stauvorrichtung vorgesehen ist, um eine Wirbelströmung in der zu belüftenden Flüssigkeit unmittelbar unterhalb
der Lage des Belüfters zu vermeiden.

Dementsprechend betrifft die Erfindung auch eine Anlage zur Belüftung einer Flüssigkeit , welche Anlage einen Belüfter der obigen
Bauart in Kombination mit einer unterhalb dem Belüfter angeordne-'ten Stauvorrichtung aufweist, wobei die Stauvorrichtung angeordnet

^!ist, um eine Wirbelströmung in der Flüssigkeit unmittelbar unterhalb der Lage des Belüfters zu vermeiden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun ausführ 1ichei mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, es zeigen:

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Fiqur 1 eine Seitenansicht des Belüfturs.

Fiqur 2 (.lon Belüfter nach Figur 1 in Druuisieht.

Figur 3 eine Schnittansicht des Belüfters nach der Linie JlI-III ri Figur 2.

Figur 4 eine Darstellung in Perspektive des Belüfters nach Figur 'in Betriebsstellung in einem Belüftertank mit einer unterhalb dem Belüfter angeordneten Stauvorrichtung.

In den Zeichnungen, und insbesondere in den Figuren 1 bis 3, ist ein Belüfter dargestellt, der hauptsächlich einen Tragteil 10 in Form einer flachen , kreisförmigen Scheibe aufweist, die, falls der Belüfter in Betrieb ist, in einer horizontalen Ebene liegt, und welche mittels einer Welle, die im Zentrum der Scheibe befestigt ist und sich von derselben nach oben erstreckt, in Rotation zu setzen ist. An der unteren Seite der Scheibe 10, im Zentrum der-¹ selben , ist ein kreisförmiger Ansatz 12 vorgesehen. Dieser Ansatz besteht aus einem Rohrstück_;das an seinem unteren Ende mittels einer kreisförmigen Platte 13 verschlossen ist.

An der unteren Seite des Tragteiles 10 sind mehrere in Winkelabstand voneinander angeordnete Schaufeln 15 angeordnet, welche jeweils in einer vertikalen Ebene liegen. Wie am besten in Figur 2 dargestellt ist erstreckt sich jede Schaufel 15 radial nach aussen vom Umfang des kreisförmigen Ansatzes 12, und endet an einer Stelle ausserhalb des ümfangsrandes des Tragteiles 10. Jede Schaufel 15 hat, wie am besten aus Figur 3 ersichtlich ist, eine maximale Tiefe unterhalb einem horizontalen Bezugspunkt an einer Stelle zwischen ihren Enden. An jeder Seite dieser Stelle mit maximalen Tiefe verringert sich die Tiefe der Schaufel stetig. Wie in Figur 3 dargestellt ist, verläuft der obere Rand einer jeden Schaufel 15 kontinuierlich vom Umfang des Tragteiles 10 in Berührung mit der Unterseite derselben zu dem kreisförmigen Ansatz 12. In gleicher Weise verläuft der innere Rand einer jeden Schaufel 15 kontinuierlich nach unten in Berührung mit dem Umfang des Ansatzes 12 bis zu einer nicht wesentlich vor dem unteren Ende des Ansatzes 12 liegenden Stelle. Der äussere Rand einer jeden Schaufel 15 hat eine wesentlich geringere Höhe als der innere Rand der Schaufel.

, . 709828/0860

Αία 1111L«.; r ι_* ti Rund einet jeden iji'h.uili'J 1 '> zwischen der Steile mit ituix ί iiui le1 Ti i;fo und dem ."Justieren Kn de der Schaufel ist eine Platte 16 beie^t igt ,die sieh beidseitig iot Schaufel senkrecht zu derselben et streckt, wie in den Firmen 1 und 2 deutlich dargestellt

Während dem Betrieb rotiert det Belüfter in der Oberfläche einer Flüssigkeit welche umzurühren und zu belüften ist. Infolge der Zentrifugalkraft wird Flüssigkeit nach aussen geschleudert durch die Leitung, welche auf der Vorderseite einer jeden Schaufel inbezug auf die Drehrichtung, durch den Tragteil 10, die Schaufel 15 und die Platte 16 gebildet ist. Dabei wird gleichzeitig Luft durch die Leitung gesaugt, welche sich auf der hinteren Seite einer jeden Schaufel , inbezug auf die Drehrichtung, befindet und durch die gleiche Teile gebildet ist. Diese Luft wird in den Bereich maximaler Turbulenz gesaugt, wodurch man eine gute Vermischung des Sauerstoffes mit der zu belüftenden Flüssigkeit erhält.

Falls der Belüfter mit einer höheren Drehzahl in seinem Nutzdrehzahlbereich arbeitet, was vorzuziehen ist, so ist es zweckmässig eine Stauvorrichtung vorzusehen, um eine Wirbelströmung in der Flüssigkeit in einem Bereich unmittelbar unterhalb des Belüfters zu vermeiden. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist kann eine solche Stauvorrichtung aus vier Platten bestehen, die in vertikalen Ebenen angeordnet sind und zusammen ein Kreuz bilden dessen Achse mit der Drehachse des Belüfters zusammenfällt.

Durch Versuche mit Belüftern entsprechend dem beschriebenen Aufbau wurde festgestellt, dass ein einfacher Zusammenhang zwischen dem Sauerstoffübergang und der Leistungsaufnahme unabhängig von der Drehzahl und der Eintauchtiefe besteht, so dass die Regelung des ßelüfters an der Betriebsstelle besonders einfach wird.

Es wurde desweiteren festgestellt dass Belüfter entsprechend der vorliegenden Erfindung das Aufwallen der zu belüftenden Flüssigkeit nicht begünstigen, was gleichzeitig bedeutet, dass die Leistungsaufnahme während dem Betrieb konstant bleibt.

Selbst verständlich ist der erfindungsgemässe Belüfter nicht auf

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dan In si'liriebt-'ne Ausführunijsbei i;\>i <.·. I beir.rhr.iiikt , sondern es können l'.ii'liiaann verschiedene Abänderungen v< j ι genommen werden.

Zum Ml· i spiel können die Schaut ein lh nicht zum Umfang eines kreisförmigen Ansatzes verlaufen .sonde t η sich alle längs der vertikalen Achse des Belüfters vereinigen.

Es ist nicht erforderlich, dass die Platten 16 bis zu den äusseren Enden der Schaufeln 15 ragen, sondern sie können auch an Stellen
innerhalb den äusseren Enden der Schaufeln 15 enden.

Gleichfalls ist es nicht erfindungswesentlich dass die Schaufeln , 15 sich bis über den Umfang der Scheibe 10 erstrecken, sondern i die Schaufeln 15 können auch am Umfang der Scheibe 10 enden oder ₍ sogar an Stellen radial innerhalb des äusseren Umfanges der
Scheibe 10.

Schliesslich kann die Scheibe 10 auch aus einer Platte bestehen,
welche nicht kreisförmig ist.

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Claims

ρ λ τ ι·: ν τ λ ν i-. I' κ π ι.: c Ii ι: .

fly UeHiI Um mit einem ΊΊμίΙοι 1 in l-'-irin uinei flachen Platte die, Tails vier He Hi it er in Heti η.·1ι ist. in einei In >i i /onta 1 t;n Ebene Mont und um eine liuttleic ve rl ik.iU- A.h.u· diehbai ist, mit mehreren in Winke I abstand vune iiuunlei aiuie. ·ι duct en üchauf e 1 η , die an der unteren Seite der Platte betest igt sind, wobei jede Schaufel s-Lch radial von einer Stelle in der Nähe der Plattenmitte in Richtung zu ihrem Umfang erstreckt, und wobei jede Schaufel eine maximale Tiefe unterhalb einem horizontalen Bezugspunkt an einer Stelle

•zwischen ihren Enden aufweist, und mit einer am.unteren Rand einer, jeden Schaufel befestigten Platte, die sich beidseitig der Schaufel zumindest längs einem Teil der Schaufellänge zwischen ihrem äusseren Ende und der Stelle mit maximaler Tiefe erstreckt.
2. Belüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte eine kreisförmige Scheibe ist.
3. Belüfter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaufel sich nach aussen über den Umfang der Scheibe hinauserstreckt.
4. Belüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass jede Schaufel in einer vertikalen Ebene liegt und dass das innere Ende einer jeden Schaufel am Umfang eines kreisförmigen Ansatzes anliegt, der von der unteren Seite der Tragplatte nach unten ragt.
5. Belüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Schaufel sich auf jeder Seite der Stelle mit maximaler Tiefe stetig verringert.
6. Belüfter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Ende einer jeden Schaufel eine geringere Höhe als das innere Ende der Schaufel aufweist.
7. Belüfter nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem unteren Rand einer Schaufel befestigte Platte senkrecht zu der Schaufel ist.
8. Belütter nach einem der Ansprüche I Mk 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an dein unteren Rand der Schaufel befestigte Platte

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BAD ORIGINAL.

sich konl limit.;! 1 it'll von dem äiisstiren Rand det Schaufel bis zur SteLle mit max i ma 1 er Ti tile t'rt;t ruckt .
9. Anlage zur HelüL t iiihj oiut·) V 1 üaa i gke i t, mit einem die zu be-Lüftende Flüssigkeit enthaltenden Behälter, mit einem über dem Behälter angeordneten und in der Oberfläche der Flüssigkeit drehbaren Belüfter entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 8, und mit einer Stauvorriehtung unterhalb dem Belüfte^um eine Wirbelströmung der Flüssigkeit unmittelbar unterhalb des Belüfters zu vermeiden.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauvorriehtung vier Platten aufweist, welche in vertikalen Ebenen liegen und ein Kreuz bilden dessen Achse mit der Drehachse des Belüfters zusammenfällt.

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