DE3103306A1

DE3103306A1 - Aeration apparatus for waste waters to be returned to surface waters, in particular for enriching utility waters with oxygen

Info

Publication number: DE3103306A1
Application number: DE19813103306
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 5600 Wuppertal Meyer-Kahrweg
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Meyer-Kahrweg Helmut Dipl-Ing 5600 Wuppertal
Priority date: 1981-01-31
Filing date: 1981-01-31
Publication date: 1982-08-26

Abstract

In an aeration apparatus for waste waters to be returned to surface waters, in particular for the enrichment of utility waters with oxygen, a cylindrical sluice gate arranged in a gravity tank is constructed with aerators which form a constriction in the cylindrical sluice gate. As a result, in the region of the constriction, a reduced pressure is produced which sucks in air via the aerators and as a result oxygen is added to the water. In order to avoid uncontrolled aeration, in particular the sucking-in of large air bubbles as a result of flow-dependent turbulence, a plurality of baffles are provided in the gravity tank which are arranged within the gravity tank radially to the cylindrical sluice gate.

Description

Belüftungsvorrichtung für in Oberflächenwässer zurückzu-Aeration device for return to surface water

leitende Abwässer, insbesondere für die Anreicherung von Gebrauchswässern mit Sauerstoff Die Erfindung bezieht sich auf eine Belüftungsvorrichtung für in Oberflächenwässer zurückzuleitende Abwässer, insbesondere für die Anreicherung von Gebrauchswässern mit Sauerstoff, die z.B. zur Kühlung von Kraftwerksturbinen genutzt worden sind, welche einen in eine Abflußleitung einführbaren Zylinderschütz aufweist, der in einem Kraftschlußbecken für das vom Kondensator der Turbine abfließende Gebrauchswasser angeordnet ist, wobei der Zylinderschütz eine durch BelUftungskörper gebildete Verengung mit an der engsten Stelle angeordneten Bohrungen aufweist, so daß aus mit den Belüftungskörpern verbundenen Luftzuführungsleitungen infolge des an der Verengung im Zylinderschütz auftretenden Unterdrucks Luft angesaugt und in den Abwasserstrom hineingezogen wird.conductive waste water, in particular for the enrichment of industrial water with oxygen The invention relates to a ventilation device for in Waste water to be returned to surface water, especially for the enrichment of Service water with oxygen, which is used, for example, to cool power plant turbines which has a cylinder contactor that can be inserted into a drainage line, the one in a frictional connection basin for that of the turbine condenser outflowing Service water is arranged, the cylinder contactor through a ventilation body has formed constriction with arranged at the narrowest point bores, so that from air supply lines connected to the ventilation bodies as a result of the air is sucked in at the constriction in the cylinder contactor and in the sewage stream is drawn in.

Derartige Vorrichtungen dienen allgemein zur Regenerierung von Gebrauchswässern, denen zuvor der Sauerstoff im wesentlichen entzogen worden ist, beispielsweise bei zur Kühlung von Kraftwerksturbinen genutzten Gebrauchswässern. Die unmittelbare Rückführung von sauerstoffarmen Abwässern führt jedoch zu erheblichen Beeinträchtigungen des Haushalts der Flöze, in die diese Abwässer eingeleitet werden. Aus Gründen des Umweltschutzes ist es somit erforderlich, die Abwässer künstlich zu belüften.Such devices are generally used for the regeneration of service water, which previously the oxygen has been substantially withdrawn, for example at Service water used to cool power plant turbines. The immediate However, recycling of low-oxygen wastewater leads to considerable impairment the budget of the seams into which this waste water is discharged. For the sake of In order to protect the environment, it is therefore necessary to aerate the wastewater artificially.

Zur Erhöhung des Sauerstoffgehaltes von in Oberflächengewässer zurückgeleiteten, zur Kühlung benutzten Gebrauchswässern werden verschiedene Verfahren zur künstlichen Belüftung angewandt. So wird z.B. Preßluft in das abfließende Wasser gedrückt oder durch Belüftungskreisel oder Belüftungswalzen Luft in das Wasser hineingezogen. Außerdem versucht man, die bestehenden Probleme durch Versprühen des Gebrauchswassers vor Einleitung in die Oberflächengewässer, durch Uberfallwehre oder durch eine Turbinenbelüftung zu beseitigen und die Wässer ausreichend mit Sauerstoff anzureichern. Diese Verfahren sind jedoch im wesentlichen nur für geringe Wassermengen anwendbar oder aber wie die Uberfallwehre und die Turbi- nenbelüftung mit derart großen Investitionskosten belastet, daß sie zu unwirtschaftlich sind.To increase the oxygen content of returned to surface waters, Process water used for cooling is transformed into an artificial one Ventilation applied. For example, compressed air is pressed into the draining water or Air is drawn into the water by aerating gyroscopes or aerating rollers. In addition, attempts are made to solve the existing problems by spraying the service water before discharge into surface waters, through hold-up weirs or through turbine ventilation to remove and to enrich the water with sufficient oxygen. These procedures however, they can essentially only be used for small amounts of water, or else how the raid weirs and the turbine ventilation with such large Investment costs burdened by the fact that they are too uneconomical.

Eine bekannte Belüftungsvorrichtung (DE-PS 28 32 274), welche die Nachteile der vorstehend genannten Verfahren bzw. Vorrichtungen vermeidet, umfaßt einen in einem Kraftflußbecken angeordneten Zylinderschütz, welcher in eine Abflußleitung einführbar ist. Im Zylinderschütz ist durch mit dem Zylinderschütz verbundene Belüftungskörper eine Verengung gebildet. An der engsten Stelle des Zylinderschützes sind in den Belüftungskörpern Öffnungen vorgesehen, so daß aufgrund des sich bei der Strömung bildenden Unterdrucks im Bereich der verengten Stelle Luft aus den Belüftungskörpern angesaugt und dem abgeführten Wasser zugesetzt wird. Dieser Aufbau bringt es mit sich, daß über die Belüftungskörper Sauerstoff auch in das Innerste des Wasserstromes hineingeleitet wird, so daß das Gebrauchswasser über den gesamten Strömungsquerschnitt belüftet wird. Diese Belüftungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist jedoch insofern verbesserungsfähig, als eine kontrollierte Belüftung auch unter starken Strömungsbedingungen, bei welchen Luft in großen Luftblasen angesaugt werden kann, gewährleistet sein soll.A known ventilation device (DE-PS 28 32 274), which the Disadvantages of the above-mentioned methods or devices avoids includes a cylinder contactor arranged in a power flow basin, which is fed into a drainage line is insertable. In the cylinder contactor there is a ventilation body connected to the cylinder contactor a constriction is formed. At the narrowest point of the cylinder contactor are in the Ventilation bodies provided openings so that due to the flow forming negative pressure in the area of the narrowed point air from the ventilation bodies sucked in and added to the discharged water. This structure brings it along that through the ventilation body oxygen also into the innermost part of the water flow is fed in, so that the service water over the entire flow cross-section is ventilated. This ventilation device according to the preamble of claim 1, however, can be improved insofar as controlled ventilation is also possible under strong flow conditions in which air is sucked in in large air bubbles can be guaranteed.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine kontrollierte Belüftung von Abwässern zu ermöglichen, die das Ansaugen großer Luftblasen vermeidet und die Aufnahme von ausreichend Sauerstoff in Wasser ermöglicht.The object of the invention is therefore to provide a controlled Enable ventilation of waste water that avoids sucking in large air bubbles and allows the absorption of sufficient oxygen in water.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, wobei zweckmäßige Aus- gestaltungen in den Unteransprüchen enthalten sind.According to the invention, this object is achieved by the measures set out in claim 1 specified features, with appropriate features designs in the Subclaims are included.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der Anströmung des im Kraftschlußbecken angeordneten Zylinderschützes die Gefahr einer Wirbelbildung besteht und zwar insbesondere im Bereich der Umkehrung der Strömung von der aufwärts gerichteten Bewegung des Wassers im Kraftschlußbecken in die abwärts gerichtete Strömungsbewegung im Zylinderschütz, wodurch ein derart starker Unterdruck erzeugt werden kann, daß unkontrolliert Luft in großen Luftblasen angesaugt wird. Die Bildung derart großer Luftblasen behindert jedoch den kontinuierlichen Ablauf des Wassers und beinhaltet auch eine schlechte Anreicherung mit Sauerstoff. Insbesondere wird aber hierdurch die Funktion der feinen Luftöffnungen im Bereich der Verengung gestört, so daß unter bestimmten Strömungsbedingungen eine kontrollierte Belüftung nur sehr schwer erzielbar ist. Durch die radial gerichteten Leitbleche im Kraftschlußbecken und zwar insbesondere durch die Verwendung von vier oder mehr derartiger Leitbleche wird hingegen eine gleichmäßige und drallfreie Zuströmung zum Zylinderschütz gewährleistet, so daß eine unkontrollierte Luftansaugung, insbesondere in großen Luftblasen, ausgeschlossen ist. Von Vorteil ist, daß dies mit baulich außerordentlich einfachen Maßnahmen gewährleistet wird, die auch eine Umrüstung bereits bestehender konventioneller Anlagen ohne weiteres ermöglichen. The invention is based on the knowledge that when the flow of the cylinder contactor arranged in the frictional connection basin, there is a risk of vortex formation exists in particular in the area of the reversal of the flow from the upward directed movement of the water in the frictional connection basin in the downward direction Flow movement in the cylinder contactor, which creates such a strong negative pressure can be that uncontrolled air is sucked in in large air bubbles. The education However, such large air bubbles hinder the continuous drainage of the water and also includes poor oxygenation. In particular, will but this disrupts the function of the fine air openings in the area of the constriction, so that under certain flow conditions a controlled ventilation only very much is difficult to achieve. Through the radially directed baffles in the frictional connection basin in particular through the use of four or more such baffles on the other hand, an even and swirl-free flow to the cylinder contactor is guaranteed, so that uncontrolled air intake, especially in large air bubbles, is ruled out is. The advantage is that this is ensured with extremely simple structural measures that can also be used to convert existing conventional systems without further ado enable.

Zweckmäßigerweise sind diese Leitbleche mit dem Kraftschlußbecken verbunden und begrenzen miteinander eine Innenöffnung, in welcher der Zylinderschütz geführt ist. Diese Leitbleche können dabei die Führung auch im herausgezogenen Zustand des Zylinderschützes übernehmen. Diese Führung ist deswegen zweckmäßig, weil über die Höheneinstellung des Zylinderschützes die notwendige Pumparbeit für das Kühlwasser geregelt werden kann. Je größer nämlich der Kraftschluß bei Kraftwerken ist, desto kleiner ist die Pumparbeit, so daß die Kraftschlußhöhe, also die Differenz des Wasserspiegels im Kraftschlußbecken und des höchsten Punkts des Kühlwassersystems am Turbinenkondensator zweckmäßigerweise den jeweiligen Wasser- und Luftzuständen anzupassen ist. Gewünscht ist also eine niedrige Einstellung des Wasserstands im Kraftschlußbecken, so daß der Zylinderschütz entsprechend geführt werden muß. Eine einfache Führung dieses Zylinderschützes wird im Sinne der vorstehend genannten Maßnahmen gewährleistet. Appropriately, these baffles are with the frictional connection basin connected and delimit an inner opening in which the cylinder contactor guided is. These baffles can also take the lead in the Take over the pulled-out state of the cylinder contactor. This leadership is because of it Useful because the necessary pumping work is carried out via the height adjustment of the cylinder contactor for the cooling water can be regulated. The greater the frictional connection in power plants is, the smaller the pumping work, so that the level of frictional connection, i.e. the difference the water level in the frictional connection basin and the highest point of the cooling water system on the turbine condenser expediently the respective water and air conditions is to be adjusted. So a low setting of the water level in the is desired Friction basin, so that the cylinder contactor must be guided accordingly. One simple management of this cylinder contactor is in the sense of the above Measures guaranteed.

Die Strömung im Zylinderschütz, in welchem die Belüftungskörper angeordnet sind, wird dadurch noch verbessert, daß vorzugsweise vier oder mehr gleichfalls radial angeordnete Leitbleche vorgesehen sind, die zweckmässigerweise mit dem Zylinderschütz verbunden sind und mit diesem je nach erforderlichem Wasserstand auf- und abbewegbar sind. Diese Auf- und Abbewegung des Zylinderschützes kann dadurch erreicht werden, daß ein Seilzug im Bereich der inneren Leitbleche oder am Zylinderschütz angreift. Als Seilzug eignet sich insbesondere die Verwendung eines oder mehrerer Seile, die über entsprechende Seilrollen geführt sind.The flow in the cylinder contactor, in which the ventilation body is arranged are, is further improved in that preferably four or more are also radially arranged guide plates are provided, which are expediently connected to the cylinder contactor are connected and can be moved up and down with this depending on the required water level are. This up and down movement of the cylinder contactor can be achieved by that a cable pulls in the area of the inner guide plates or on the cylinder contactor. The use of one or more ropes that are guided over appropriate pulleys.

Die Anordnung von Leitblechen innerhalb des Zylinder- schützes ermöglicht auch die gleichzeitige Befestigung der Luftzuführungsleitungen an diesen Leitblechen, wodurch eine gute Halterung dieser Leitungen erzielt ist, die hierdurch gegen Schwingungen geschützt sind.The arrangement of baffles within the cylinder contactor also enables the air supply lines to be attached to them at the same time Baffles, whereby a good retention of these lines is achieved, which hereby are protected against vibrations.

Andererseits erlaubt es diese Anordnung, daß die Luftzuführungsleitungen nicht mehr außen am Zylinderschütz angebracht werden müssen, sondern innerhalb der Radialabmessungen des Zylinderschützes aufgenommen werden können, so daß diese Luftzuführungsleitungen nicht mehr über den Mantelumfang des Zylinderschützes nach außen hin vorstehen. Dies erlaubt die Absenkung des Zylinderschützes mindestens bis zur Oberkante der Ablaufleitung, so daß der Bewegungsbereich des Zylinderschützes und damit die Anpassung an günstige Kraftschlußhöhen möglich ist. Zweckmäßig ist es im Zusammenhang mit diesen Luftzuführleitungen, daß Drosselventile angeordnet sind, die einstellbar sind, daß die gerade benötigte Sauerstoffanreicherung erzielt wird. Damit wird verhindert, daß zu viel Luft angesaugt wird.On the other hand, this arrangement allows the air supply lines no longer have to be attached to the outside of the cylinder contactor, but inside the Radial dimensions of the cylinder contactor can be added, so that these air supply lines no longer protrude outwards beyond the circumference of the cylinder contactor. This allows the cylinder contactor to be lowered at least to the upper edge of the Drain line, so that the range of motion of the cylinder contactor and thus the adjustment at favorable frictional connection heights is possible. It is useful in connection with these air supply lines that throttle valves are arranged that are adjustable are that the oxygen enrichment just needed is achieved. This prevents that too much air is sucked in.

Dem wegen der Verringerung der zur Uberwindung der geodätischen Höhendifferenz bei der Förderung des Kühlwassers durch Rohrleitungen und Turbinenkondensator erforderlichen Pumparbeit erwünscht niedrigen Wasserstand im Kraftschlußbecken sind durch den Verdampfungsdruck des Wassers Grenzen gesetzt. Dieser Verdampfungsdruck, der von der Wassertemperatur abhängig ist, darf nicht unterschritten werden, da sonst im Kühlwassersystem Dampfblasen erzeugt werden. Dabei gilt, daß der tatsächliche absolute Mindestdruck am höchsten Punkt des Kühlwassersystems in allen Betriebszuständen aus Sicherheitsgründen etwa 0,1 bar über dem jeweiligen Verdampfungsdruck liegen soll. Um diesen tatsächlichen absoluten Druck exakt bestimmen zu können, wird mittels einer Meß-und Regeleinrichtung nicht er der Außenluftdruck und die Kühlwassertemperatur gemessen, sondern auch der tatsächliche absolute Mindestdruck des Kühlwassers im geodätisch höchsten Punkt des Kühlwassersystems. Die Meß- und Regeleinrichtung vergleicht diesen absoluten Kühlwassermindestdruck mit dem jeweiligen temperaturabhängigen Verdampfungsdruck und führt den Zylinder-, schütz in eine Stellung, so daß am höchsten Punkt des Kühlwassersystems ein tatsächlicher Druck eingestellt wird, der jeweils 0,1 bar über dem jeweiligen Verdampfungsdruck liegt.This is because of the reduction in the overcoming of the geodetic height difference required when pumping the cooling water through pipelines and turbine condenser Pumping work desired low water level in the frictional connection basin are due to the evaporation pressure the limits of water. This evaporation pressure depends on the water temperature depends, must not be fallen below, otherwise vapor bubbles in the cooling water system be generated. It is true that the actual absolute minimum pressure is highest Point of the cooling water system in all operating states for safety reasons, for example 0.1 bar above the respective evaporation pressure should lie. To this one To be able to determine the actual absolute pressure exactly, is by means of a measuring and The control device does not measure the outside air pressure and the cooling water temperature, but also the actual absolute minimum pressure of the cooling water in the geodetic highest point of the cooling water system. The measuring and control device compares these absolute minimum cooling water pressure with the respective temperature-dependent evaporation pressure and leads the cylinder, contactor in a position so that at the highest point of the cooling water system an actual pressure is set, which is 0.1 bar above the respective Evaporation pressure.

Die Aufnahme von Sauerstoff in Wasser ist auch von der Größe des absoluten Druckes abhängig, wobei die Sauerstoffaufnahme mit Erhöhung des absoluten Druckes zunimmt. Um eine hohe Sauerstoffkonzentration, also gute Belüftung der Abwässer zu erreichen, ist es #eckmäßig, das Kühlwasser im Bereich hinter der Belüftungsvorrichtung auf Uberdruck zu bringen. Dies ist möglich, indem man die Ablaufleitung so tief als möglich unter den Wasserspiegel des Ablaufgewässers im Auslauf führt, also etwa den Auslauf im Bereich des Bodens des Ablaufgewässers einmünden läßt. Für den Fall, daß das Ablaufgewässer, also der Fluß, zu flache ist, ist es zweckmäßig, die Ablaufleitung sehr tief herunterzuführen, indem man die Ablaufleitung U-förmig durch den Untergrund führt, und somit durch die Wirkung der geodätischen Höhenüberdeckung eine vorübergehende Druckerhöhung und damit eine Zunahme der Sauerstoffflüssigkeit zu bewirken.The uptake of oxygen in water is also of the absolute size Dependent on the pressure, the oxygen uptake with an increase in the absolute pressure increases. A high concentration of oxygen, i.e. good ventilation of the wastewater To achieve this, it is # angular to place the cooling water in the area behind the ventilation device to bring to excess pressure. This is possible by making the drain line as deep as possible below the water level of the runoff water in the outlet, i.e. about allows the outlet to open in the area of the bottom of the drainage water. In the case, that the drainage water, i.e. the river, is too shallow, it is advisable to use the drainage line run down very deep by placing the drainage pipe in a U-shape through the subsoil leads, and thus a temporary one due to the effect of the geodetic height overlap To bring about an increase in pressure and thus an increase in the oxygen liquid.

Diese Sauerstofferhöhung ist insbesondere im Zusammen- hang mit der durch die Leitbleche erzielten kontrollierten Belüftung vorteilhaft, da hierdurch eine ausserordentlich gute Anreicherung des Wassers mit Sauerstoff erzielt wird. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, die Ablaufleitung hinter der Belüftungsvorrichtung zunächst senkrecht, also auf dem kürzesten Wege nach unten zu führen, bis der die Sauerstofflöslichkeit fördernde Uberdruck erzielt ist, und die Abwässer von dieser tiefsten Stelle an mit stetiger Steigerung dem Ablaufgewässer zuzuführen. Durch die letzter Maßnahme wird zugleich gewährleistet, daß gegebenenfalls sich ausbildende großvolumige Luftblasen aufgrund ihres eigenen natürlichen Auftriebes stetig abgeführt werden, ohne daß Luft in Luftsäcken bei ungünstig verlegten Leitungen hängen bleibt und den Ablauf behindert. In gleicher Weise wie die Anordnung der Leitbleche führt diese Maßnahme dazu, daß stoßweise Strömungen ausgeschlossen sind.This increase in oxygen is particularly hillside with the controlled ventilation achieved by the baffles advantageous because this achieves an extraordinarily good enrichment of the water with oxygen will. In this context, it is useful to place the drain line behind the ventilation device initially vertically, i.e. on the shortest path down, until the Oxygen solubility promoting overpressure is achieved, and the waste water from this The deepest point to be fed to the drainage water with a steady increase. By the last measure is also guaranteed that if necessary training large-volume air bubbles are steadily removed due to their own natural buoyancy without air getting stuck in air pockets in poorly laid lines and hinders the process. In the same way as the arrangement of the baffles leads this measure to the fact that intermittent currents are excluded.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch ein Kraftschlußbecken mit darin angeordneter erfindungsgemäßer Belüftungsvorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht von Fig. 1, Fig. 3 die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung mit nachgeschalteter Abflußleitung, sowie Fig. 4 eine weitere Ansicht der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung mit nachgeschalteter Abflußleitung.In the following the invention will be described with reference to the drawings illustrated embodiments explained in more detail. 1 shows a section by a frictional connection basin with a ventilation device according to the invention arranged therein, FIG. 2 shows a plan view of FIG. 1, FIG. 3 shows the ventilation device according to the invention with downstream drainage line, as well as Fig. 4 is a further view the ventilation device according to the invention with a downstream drain line.

Aus Fig. 1 ist das als offener Zulauf ausgebildete Kraftschlußbecken 1 ersichtlich, dem über die Zuleitung 2 Abwasser zugeführt wird, welches als Kühlwasser für einen Kondensator in einem Kraftwerk, insbesondere Steinkohlenkraftwerk, eingesetzt worden ist. Das in das Kraftschlußbecken 1 eingeführte Abwasser strömt nach Durchlauf durch den nachfolgend noch näher beschriebenen Zylinderschütz 3 durch die Abflußleitung 4 in ein Ablaufgewässer, nämlich einen Fluß oder See, wie aus den Fig. 3 und 4 näher ersichtlich. Die Abflußleitung 4 ragt zu einem Teil in das Kraftschlußbecken 1 hinein.From Fig. 1 is designed as an open inlet frictional connection basin 1 can be seen, which is fed via the feed line 2 wastewater, which is used as cooling water for a capacitor in a power plant, in particular a hard coal-fired power plant has been. The wastewater introduced into the frictional connection basin 1 flows after it has passed through through the cylinder contactor 3, described in more detail below, through the drain line 4 in a drainage body, namely a river or lake, as shown in FIGS. 3 and 4 in more detail evident. The discharge line 4 protrudes partially into the frictional connection basin 1.

Auf der Abflußleitung 4 sitzt der Zylinderschütz 3, welcher gemäß Fig. 1 teilweise in die Abflußleitung 4 eingeführt ist. Dieser Zylinderschütz 3 ist durch eine nicht näher dargestellte Einrichtung in der Höhe verstellbar, wobei diese Einrichtung Seile umfassen kann, die über entsprechende Rollen geführt sind. Durch die Auf- und Abbewegung des Zylinderschützes 3 kann dieser entsprechend an den Wasserstand im Kraftschlußbecken angepaßt werden, der zur Reduzierung der Pumparbeit für das Kühlwasser so niedrig als möglich eingestellt wird.The cylinder contactor 3, which according to FIG Fig. 1 is partially inserted into the drain line 4. This cylinder contactor 3 is adjustable in height by a device not shown, wherein this device can comprise ropes which are guided over corresponding rollers. By moving the cylinder contactor 3 up and down, it can be activated accordingly the water level in the frictional connection basin can be adjusted to reduce the pumping work for the cooling water is set as low as possible.

Innerhalb des Zylinderschützes 3 sind Belüftungskörper 5 angeordnet, welche mit der Innenwand des Zylinderschützes 3 verbunden sind. Diese zweckmäßigerweise aus Blechplat- ten hergestellten Belüftungskörper, welche in Abständen über dem Innenumfang des Zylinderschützes angeordnet sein können, bilden eine Verengung für die Strömung des Abwassers innerhalb des Zylinderschützes 3. Im Bereich der engsten Stelle weisen diese Belüftungskörper 5 feine Bohrungen oder Öffnungen auf. Diese Anordnung und Ausbildung bedingt, daß der sich bei der Strömung des Abwassers einstellende Unterdruck im Bereich der Verengung im Zylinderschütz 3 eine Luftansaugung über die Bohrungen oder Öffnungen 6 der Belüftungskörper 5 bewirken, wodurch das durchströmende Wasser mit Luft angereichert wird.Ventilation bodies 5 are arranged within the cylinder contactor 3, which are connected to the inner wall of the cylinder contactor 3. This expediently from sheet metal th manufactured ventilation body, which at intervals can be arranged over the inner circumference of the cylinder contactor, form a constriction for the flow of waste water within the cylinder contactor 3. In the area of the In the narrowest point, these ventilation bodies have 5 fine bores or openings. This arrangement and training requires that the flow of the sewage adjusting negative pressure in the area of the constriction in the cylinder contactor 3 an air intake via the bores or openings 6 of the ventilation body 5, whereby the flowing water is enriched with air.

Außerhalb des Zylinderschützes 3 sind vorzugsweise vier oder mehrere Luftleitbleche 7 in einem Abstand zueinander angeordnet. Dabei sind die Luftleitbleche radial zum Zylinderschütz 3 ausgerichtet und mit dem KraftschluB-becken verbunden. Diese Leitbleche schließen die Gefahr einer Wirbelbildung insbesondere im Bereich der Umkehrung der mit S1 bezeichneten Strömung von der aufwärts gerichteten Bewegung des Wassers im Kraftschlußbecken in die abwärts gerichtete Bewegung im Zylinderschütz 3 aus, die ansonsten einen starken Unterdruck erzeugen wurde, wodurch unkontrolliert Luft in großen Luftblasen angesaugt und die Funktion der feinen Luftdüsen der Belüftungsvorrichtung behindert wird. Die Leitbleche bewirken eine Vergleichmäßigung der Strömung und gewährleisten eine drallfreie Zuströmung zum Zylinderschütz 3, so daß die Funktion der Öffnungen 6 im Bereich der Verengung des Zylinderschützes 3 nicht beeinträchtigt wird.Outside the cylinder contactor 3 there are preferably four or more Air baffles 7 are arranged at a distance from one another. There are the air baffles aligned radially to the cylinder contactor 3 and connected to the frictional connection basin. These baffles eliminate the risk of vortex formation, especially in the area the reversal of the flow marked S1 from the upward movement of the water in the frictional connection basin into the downward movement in the cylinder contactor 3, which would otherwise generate a strong negative pressure, causing uncontrolled Air is sucked in in large air bubbles and the function of the fine air nozzles of the ventilation device is hindered. The baffles bring about an equalization of the flow and ensure a swirl-free flow to the cylinder contactor 3, so that the function of the openings 6 in the area of the narrowing of the cylinder contactor 3 is not impaired will.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind weitere radial angeordnete Leitbleche 8 vorgesehen, die jedoch mit dem Zylinderschütz 3 verbunden sind.According to the embodiment shown in Fig. 1, more are radial arranged guide plates 8 are provided, which are, however, connected to the cylinder contactor 3 are.

Diese Leitbleche 8, die auch aus Fig. 2 ersichtlich sind, begünstigen ebenfalls eine drallfreie Zuströmung zum Zylinderschütz 3. Bevorzugt ist wiederum der Einsatz von vier oder mehr radial angeordneten Leitblechen 8. Da die Leitbleche 8 am Zylinderschütz 3 befestigt sind, können sie mit diesem je nach erforderlichem Wasserstand auf- und abbewegt werden. Die zu den Belüftungskörpern 5 führenden Luftzuführungsleitungen 9 sind zweckmäßigerweise an den Leitblechen 8 befestigt. Um ein übermäßiges Ansaugen von Luft zu verhindern, sind an den Luftansaugleitungen 9 Drosselventile 10 angebracht, welche derart einstellbar sind, daß die gerade benötigte Sauerstoffanreicherung erzielt wird. Durch die Befestigung der Luftzuführungsleitungen 9 an den Leitblechen 8 wird es weiter ermöglicht, daß diese Luftzuführungsleitungen nicht über die Radialabmessungen des Zylinderschützes 3 vorstehen, so daß der zweckmäßigerweise durch die Leitbleche 7 geführte Zylinderschütz 3 mindestens bis zur Oberkante des Ablaufrohres 4 abgesenkt werden kann. Hierdurch läßt sich der Bewegungsbereich des Zylinderschützes 3 wesentlich vergrößern.These baffles 8, which can also be seen from FIG. 2, are beneficial also a swirl-free flow to the cylinder contactor 3. Again, it is preferred the use of four or more radially arranged baffles 8. As the baffles 8 are attached to the cylinder contactor 3, you can use this depending on what is required Water level can be moved up and down. The air supply lines leading to the ventilation bodies 5 9 are expediently attached to the guide plates 8. About excessive suction to prevent air, throttle valves 10 are attached to the air intake lines 9, which are adjustable in such a way that the oxygen enrichment just required is achieved. By attaching the air supply lines 9 to the guide plates 8 it is further made possible that these air supply lines do not have the radial dimensions of the cylinder contactor 3 protrude so that the expediently through the baffles 7 guided cylinder contactor 3 lowered at least to the upper edge of the drain pipe 4 can be. As a result, the range of motion of the cylinder contactor 3 can be significantly reduced enlarge.

Schließlich ist der Zylinderschütz 3 bzw. die nicht näher dargestellte Hub- und Verstelleinrichtung des Zylinderschützes 3 mit einer nur schematisch dargestellten Meß- und Regeleinrichtung 11 verbunden, die aus den nachstehenden Gründen vorgesehen ist. Der Zylinderschütz 3 ist in seiner Höhe verstellbar, um beispielsweise bei Kraftwerken die optimale Höhe des sogenannten Kraftschlusses, also die Differenz des Wasserspietels im Kraftschlußbecken und des höchsten Punkts des Kühlwassersystems am Turbinenkondensator einzustellen. Die zur Uberwindung der geodätischen Höhendifferenz bei der Förderung des Kühlwassers durch Rohrleitungen und Turbinenkondensator aufzubringende Pumparbeit kann umso geringer gehalten werden, je niedriger der Wasserstand im Kraftschlußbecken eingestellt wird. Der Kraftschlußhöhe sind jedoch durch den Verdampfungsdruck des Wassers Grenzen gesetzt. Dieser Verdampfungsdruck, der von der Wassertemperatur abhängig ist, darf deswegen nicht unterschritten werden, da sonst Dampfblasen im Kühlwassersystem erzeugt werden.Finally, the cylinder contactor 3 or not shown in detail Lifting and adjusting device of the cylinder contactor 3 with one shown only schematically Measuring and control device 11 connected, which are provided for the following reasons is. The cylinder contactor 3 is adjustable in height to for example in the case of power plants, the optimal level of the so-called frictional connection, i.e. the difference of the water level in the frictional connection basin and the highest point of the cooling water system set on the turbine condenser. The one to overcome the geodetic height difference to be applied when pumping the cooling water through pipelines and turbine condenser The lower the water level in the frictional connection basin, the lower the pumping work can be kept is set. The level of adhesion are, however, determined by the evaporation pressure of the Water limits. This evaporation pressure depends on the water temperature is dependent, must therefore not be fallen below, otherwise vapor bubbles in the Cooling water system are generated.

Die Temperaturabhängigkeit des Verdampfungsdruckes geht aus der nachstehenden Tabelle hervor.The temperature dependence of the evaporation pressure is based on the following Table.

Tabelle Wassertemperatur Verdampfungsdruck (in °C) (bar) 10 0,0123 15 0,017 20 0,0234 25 0,0317 Der vom Außenluftdruck und dem Kühlwassermassendurchsatz abhängigen Widerständen in den Rohrleitungen abhängige absolute tatsächliche Mindestdruck am höchsten. Table water temperature Evaporation pressure (in ° C) (bar) 10 0.0123 15 0.017 20 0.0234 25 0.0317 The value of the outside air pressure and the cooling water mass flow rate dependent resistances in the pipelines dependent absolute actual minimum pressure the highest.

Das Kühlwassersystem sollte in allen Betriebszuständen aus Gründen der Sicherheit etwa 0,1 bar über dem jeweiligen Verdampfungsdruck liegen. Zur exakten Bestimmung dieses tatsächlichen absoluten Drucks werden vorliegend neben dem Außen luftdruck und der Kühlwassertemperatur auch der tatsächliche absolute Mindestdruck des Kühlwassers im geodätisch höchsten Punkt des Kühlwassersystems gemessen. Die Meß- und Regeleinrichtung 11 vergleicht dann diesen absoluten Kühlwassermindestdruck mit dem jeweiligen temperaturabhängigen Verdampfungsdruck und bewirkt dann eine höhenmäßige Verstellung des Zylinderschützes#3, so daß am höchsten Punkt des Kühlwassersystems ein tatsächlicher Druck eingestellt wird, der jeweils 0,1 bar über dem jeweiligen Verdampfungsdruck liegt. Dies gewährleistet, daß eine geringstmögliche Pumparbeit für das Kühlwasser erforderlich ist.The cooling water system should be in all operating conditions for reasons the safety about 0.1 bar above the respective Evaporation pressure lie. For the exact determination of this actual absolute pressure are available In addition to the outside air pressure and the cooling water temperature, also the actual absolute Minimum pressure of the cooling water at the geodetically highest point of the cooling water system measured. The measuring and regulating device 11 then compares this absolute minimum cooling water pressure with the respective temperature-dependent evaporation pressure and then causes a Adjustment of the height of the cylinder contactor # 3 so that it is at the highest point of the cooling water system an actual pressure is set, which is 0.1 bar above the respective Evaporation pressure. This ensures that as little pumping work as possible for the cooling water is required.

Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, wird die Abf lußleitung 4 hinter dem Zylinderschütz 3 und hinter dem Kraftschlußbecken 1 so tief als möglich dem Ablaufgewässer 12 zugeführt, d.h. möglichst weit unterhalb des Wasserspiegels und nahe am Boden des Ablaufgewässers 12. Hierdurch wird das Abwasser hinter der Belüftungsvorrichtung auf einen Uberdruck gebracht, der eine hohe Sauerstoffkonzentration ermöglicht. Dabei ist von der Uberlegung ausgegangen, daß die Aufnahme von Sauerstoff im Wasser mit der Höhe des absoluten Druckes zunimmt.As can be seen from FIGS. 3 and 4, the drain line 4 is behind the cylinder contactor 3 and behind the frictional connection basin 1 as deep as possible Drainage waters 12 supplied, i.e. as far below the water level and as possible close to the bottom of the drainage water 12. This causes the sewage behind the aeration device brought to an excess pressure that allows a high oxygen concentration. It is based on the idea that the uptake of oxygen in water increases with the level of the absolute pressure.

Bei einer Wassertemperatur von 20 ° C beträgt die Löslichkeit von Sauerstoff bei 1 bar rund 9 mg/l und bei 1,5 bar rund 13 mg/l.At a water temperature of 20 ° C, the solubility of Oxygen at 1 bar around 9 mg / l and at 1.5 bar around 13 mg / l.

Aus Fig. 3 geht ein relativ tiefes Ablaufgewässer 12 hervor. Bei einem derart tiefen Ablaufgewässer 12 wirkt die Abflußleitung senkrecht nach unten und wird von dem tiefsten Punkt dann allmählich schräg zur Einmündung an eine Stelle so tief als möglich unterhalb der Wasserlinie des Ablaufgewässers 12 geführt. Im Falle eines relativ seichten Ablaufgewässers, wie es aus Fig. 4 hervorgeht, wird die Abflußleitung U-förmig erreicht, so daß im Bereich des U-Steges die tiefste Stelle zur Erzielung des oben erläuterten Uberdruckes erreicht wird. Von dieser tiefsten Stelle aus (Bezugszeichen 13 in Fig. 4) wird das Wasser über eine bestimmte Distanz senkrecht nach oben und dann in einer Schrägleitung 14 zur Einmündung in das Ablaufgewässer 12 geführt. Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, wird die Ablaufleitung hinter der Belüftungsvorrichtung senkrecht, also auf kürzestem Wege nach unten geführt, um am tiefsten Punkt 13 den für die Sauerstofflöslichkeit günstigen Uberdruck zu erreichen, und wird vom tiefsten Punkt an mit stetiger Steigerung zur Einmündung in das Ablaufgewässer 12 geführt. Dies gewährleistet, daß sich gegebenenfalls ausbildende großvolumige Luftblasen aufgrund ihres eigenen natürlichen Auf triebes stetig abgeführt werden. Hierdurch ist die Gefahr von Luftsäcken, die in ungünstig verlegten Leitungen hängen bleiben und den Ablauf behindern können, mit einfachen Maßnahmen ausgeschlossen.From Fig. 3, a relatively deep runoff water 12 is evident. At a such deep drainage waters 12 acts the drain pipe vertical downwards and gradually becomes oblique from the lowest point to the confluence to a point as deep as possible below the waterline of the drainage water 12 led. In the case of a relatively shallow drainage water, as can be seen from Fig. 4, the drain line is reached in a U-shape, so that the deepest in the area of the U-web Place to achieve the above-mentioned overpressure is achieved. Of this deepest point from (reference numeral 13 in Fig. 4) is the water over a certain Distance vertically upwards and then in a sloping line 14 to the confluence in the runoff water 12 led. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the drain line is vertically behind the ventilation device, i.e. down the shortest route, in order to achieve the overpressure favorable for oxygen solubility at the lowest point 13 reach, and from the lowest point it becomes the confluence with a steady increase led into the drainage water 12. This ensures that those who need to be trained large-volume air bubbles are constantly removed due to their own natural buoyancy will. This creates the risk of air pockets in poorly laid lines can get stuck and hinder the process, can be excluded with simple measures.

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Claims

claims: 1. Aeration device for in surface water wastewater to be returned, especially for the enrichment of service water with oxygen, which are used, for example, to cool power plant turbines, which has a cylinder contactor which can be introduced into a drain line and which is located in a frictional connection basin is arranged for the service water flowing off from the condenser of the turbine, wherein the cylinder contactor with a constriction formed by ventilation bodies the narrowest point arranged holes, so that off with the ventilation bodies connected air supply lines due to the constriction in the cylinder contactor occurring underpressure air is sucked in and drawn into the sewage stream is, characterized in that in the frictional connection basin (1) several radially with the Cylinder contactor (3) aligned guide plates (7) are arranged.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the guide plates (7) are connected to the frictional connection basin (1) and an inner opening (15) for Limit the guiding of the cylinder contactor (3).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the guide plates (7) over part of the protruding into the frictional connection basin Drain pipe (4) and at least above the height of the cylinder contactor (3) extend.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that several radially arranged guide plates (8) connected to the cylinder contactor are provided.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the guide plates (8) essentially in front of the cylinder contactor (3), preferably in front of the through the ventilation body (5) formed constriction are arranged.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the guide plates (8) assigned to the cylinder contactor (3) together with the cylinder contactor depending on the water level in the frictional connection basin (1) can be moved up and down.

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that that the air supply lines (9) to the ventilation bodies (5) at dz with the cylinder contactor (3) connected baffles (8) are attached.

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the air supply lines (9) and / or the guide plates (8) within the radial dimensions of Jacket circumference of the cylinder contactor (3) are arranged.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that on the air supply lines (9) adjustable throttle valves (10) arranged s-ind.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the cylinder contactor (3) depends on the absolute minimum cooling water pressure with the respective temperature-dependent evaporation pressure comparing measuring and Control device (11) adjustable in height relative to the frictional connection basin (1) is, so that at the highest point of the cooling water system a 0.1 bar above the respective evaporation pressure lying pressure is adjustable.

11. Device according to one of claims 1 to 10, d a d u r c h characterized, that the drainage line (4) led near the bottom of the drainage water (12) in the outlet is.

12. The device according to claim 11, characterized in that the drain line (4) behind the frictional connection basin (1) and the cylinder contactor (3) vertically into a Depth is guided below the bottom of the drainage water (12).

13. The apparatus of claim 11 or 12 d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t that the discharge line (4) from the lowest point (13) with steady Increase to the drainage water (12) is performed.