DE3045795C2 - Vorrichtung zur Verteilung eines Fluids in einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung eines Fluids in einer Fi'üssigkrti gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung is: aus der GB-PS 4 05 503 bekannt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der Ansaugraum im wesentlichen zylindrisch aufgebaut und weist in seinem Mantel Ansaugöffnungen auf, die zur Regulierung der angesaugten Flüssigkeitsmenge mittels einer an einem Schwimmer befestigten Schließvorrichtung mehr oder weniger geschlossen werden könn«"·..

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sich eine besonders gute Verwirbelung von Flüssigkeit und Fluid im Ansaugraum vor dem Eintritt in die Kreiselpumpeneinrichtung ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, wie sie in Anspruch 1 gekennzeichnet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand von Anspruch 2.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In dieser ist

F Lg. 1 im Längsschnitt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, und

F i g. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2-2 der F i g. 1.

Eine solche Vorrichtung, die insbesondere zur Verteilung von ozonisierter Luft in Abwässern eingesetzt werden kann, wird in einer Wanne Cangeordnet, welche die aufzubereitende Flüssigkeit L enthält.

Die Vorrichtung umfaßt im wesentlichen ein in die Flüssigkeit L eintauchendes vertikales Rohr 1, einen am unteren Teil des Rohres 1 angeschlossenen umschlossenen Ansaugraum 2, ein Kreiselpumpenrad 3, das sich im Inneren eines Diffusorkörpers 4 dreht, und einen Elektromotor 5, der das Kreiselpumpenrad 3 antreibt und normalerweise auf dem Boden der Wanne C aufruht.

Der Motor 5 kann ein wasserdicht gekapselter Motor, ein Motor mit Tauchrotor oder ein anderer eintauchbarer Motor sein.

Der Diffusorkörper 4 wird im wesentlichen durch zwei Flansche 4a und 46 gebildet, die untereinander durch feststehende Schaufeln 4c verbunden sind, die sich radial zwischen dem Außenrand der Flansche 4a und 4b einerseits und dem Außenrand des KreisHpumpenrades 3 andererseits erstrecken. Das Rad 3 ist ein

ίο geeignet geformtes übliches Kreiselpumpenrad, welches bewegliche radiale Schaufeln 3a aufweist, die uuf einer durch den Motor 5 angetriebenen Welle Zb sitzen. Der Ansaugraum umfaflt eine Wand 2a in Form eines Kegelstumpfs und eine ebene Wand 2b, welche die grots ße Grundfläche desselben bildet und mit einer Öffnung 2c versehen ist, durch welche koaxial über eine gewisse Höhe das untere Ende des Einspeisungsrohres hineinragt Das den kleineren Durchmesser aufweisende und die kleine Grundfläche des Kegelstumpfes bildende Ende 2d des umschlossenen Raumes ist offen und an eine Mittelöffnung des oberen Flansches 4a angeschlossen. Die kegelstumpfförmige Wand 2a des Ansaugraumes 2 umfaßt eine gewisse Anzahl von Ansaugöffnungen 2e, die sich in regelmäßigem Abstand über einen durch einen Querschnitt der kegelstumpfförmigen Wand 2a bestimmten Umfang vprteilen und im Bereich des Teils größeren Durchmessers dieser Wand im wesentlichen auf Höhe des unteren Endes des Rohres 1 liegen. Die Erfindung beschränkt sich allerdings nicht auf eine solehe Anordnung von Einbringöffnungen, sondern es ist vielmehr jede andere geeignete Anordnung von Öffnungen möglich, die ein Ansaugen der Flüssigkeit /. zum Gas hin, das im Betrieb von oben nach unten im Rohr I strömt, gestattet, insbesondere sind Öffnungen möglich, die im Außenbereich der oberen Wand 2b vorgesehen sind.

Die Funktionsweise ist die folgende: Im Stillstand sind der Diffusorkörper 4, der umschlossene Raum 2 und ein Teil des Rohres 1 mit der umgebenden Flüssigkeit /. bis zu der Höhe des Flüssigkeitsspiegels gefüllt.

Sobald an den Motor S Spannung gelegt wird, treibt dieser das Rad 3 an. Durch die Zentrifugalkraft wird wie bei einer Kreiselpumpe die Flüssigkeit in der Mitte des Rades angesaugt und nach außen getrieben. Die im Rohr 1 vorhandene Flüssigkeit wird abgezogen und das Gas durch das Rohr 1 hindurch heftig angesaugt. Durch die Ansaugöffnungen 2e wird die Flüssigkeit in den Ansaugraum 2 angesaugt und saugt ihrerseits das Gas durch das Rohr 1 an. Der Ansaugeffekt ist in dem Maße stärker, wie die Höhe der Flüssigkeit über den Ansaugöffnungen groß ist. Es bildet sich im Ansaugraum ein senr heftiger Wirbel aus, der die Ausbildung einer Emulsion des Gases in der Flüssigkeit bewirkt. Diese Emulsion tritt in das Rad 3 ein und wird mit Kraft /wischen den feststehenden Schaufeln 4causgestoßen.

Die Ansaugöffnungen 2e müssen natürlich so ausreichend klein sein, daß sich ein Unterdruck im Ansaugraum 2 ausbildet. Aufgrund dieser Tatsache wird das Gas im Ansaugraum 2 entspannt, was seine innige Vcr-

mischung mit der durch die Öffnungen 2e angesaugten Flüssigkeit L gestattet, wobei dieses Gemisch nachfolgenden im Rad 3 komprimiert und dann ausgestoßen wird. Man kann im übrigen davon ausgehen, daß es diese Erscheinung ist, die die Überlegenheit der gegenständlichen Vorrichtung gegenüber bekannten Vorrichtungen bewirkt, bei denen das Gas und die Flüssigkeit im Diffusor so gemischt werden, daß das Gas über der Austrittsstelle unter Druck in die Flüssigkeit geführt

wird, was einer guten Durchroischung abträglich ist

Es ist darauf hinzuweisen, daß die gegenständliche Vorrichtung sich nicht auf das Einbringen ozonisierter Luft in eine Flüssigkeit beschränkt, sondern auch für andere Verwendungszwecke, beispielsweise die Mischung von zwei Rüssigkeiten stark unterschiedlicher Durchflußmenge pro Zeit oder einer Flüssigkeit mit einem pulverförmigen Produkt, angewandt werden kann. Schließlich bietet die Vorrichtung zahlreiche Vorteile, denn sie gestattet insbesondere:

— dank vor allem ihrer Normalaxialsymmetrie und des Vorhandenseins eines Einspeisungsrohres, das aus der Flüssigkeitsoberfläche hervorragt, eine einfache Handhabung und Montage;

— das Ansaugen von Gas in Unterdruck, folglich unter großem Volumen;

— eine Mischung der inkompressiblen Flüssigkeit mit einem entspannten und damit unter großem Volumen befindlichen Gas im Ansaugraum;

— die Übernahme des Gemischs bestehend aus Flüssigkeit und entspanntem Gas ins Rad, wc sich tue Gemischansammlung unter hohem Druck wiederfindet, woraus sich ein optimaler Effekt bei der Einführung des Gases in die Flüssigkeit ergibt;

— das kräftige Einschießen des Gemischs Flüssigkeit — Gas unter Druck und damit unter geringem Volumen in die umgebende Flüssigkeit;

— eine Veränderung des Unterdruckwertes des Gases

in weiten Grenzen durch Veränderung der Kenngrößen des Aufbaus Rad — feststehende Schaufeln und derjenigen des Ansaugraumes; und

— eine Veränderung der Einschießkraft für das Gemisch in weiten Grenzen durch Veränderung der Kenngrößen des Aufbaus Rad — feststehende Schaufeln und derjenigen des Ansaugraumes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

45

50

55

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Verteilung eines Fluids in einer Flüssigkeit mit einer Kreiselpumpeneinrichtung, mit einem dieser vorgeschalteten, koaxial angeordneten Ansaugraum, mit Öffnungen im oberen Bereich der Wandung des Ansaugraums für den Zutritt von Flüssigkeit und mit einem im Ansaugraum mündenden Zuführungsrohr für das Fluid, wobei der Unterdruck im Ansaugraum so groß ist, daß die Kreiselpumpeneinrichtung neben der Flüssigkeit auch das Fluid über den Ansaugraum angesaugt und wobei sie das Gemisch in die Flüssigkeit ausstößt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugraum (2) im wesentlichen in Form eines Kegelstumpfes ausgebildet ist, der mit seiner kleinen Basis an die Kreiselpumpeneinrichtung (3, 4, 5) angeschlossen ist, und daß zur Erzielung eines ausreichend großen Unterdrucks im 4asaugraum die Abmessungen der Öffnungen in der Wandung des Ansaugraums ausreichend klein sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen (2e) im Randbereich der die große Basis des Kegelstumpfes bildenden Wand des Ansaugraumes (i)ausgebildet sind.