DE3316201A1 - Aggregat zur umwaelzung einer fluessigkeit - Google Patents
Aggregat zur umwaelzung einer fluessigkeitInfo
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Description
Menzel GmbH +Co.
Hedelfinger Str. 95
7000 Stuttgart 60
Hedelfinger Str. 95
7000 Stuttgart 60
Aggregat zur Umwälzung einer Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft ein Aggregat mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Derartige Aggregate werden zur Abwasserumwälzung in einem Reaktionsbecken wie Belebungsbecken od. dgl.
eingesetzt, in welches zum Beispiel auch Sauerstoff für eine entspreciaende Abwasserbehandlung eingetragen
wird. Die für die Umwälzung und den Sauerstoffeintrag vorgesehen-en Einrichtungen sind zumeist mehrteilig
und verhältnismäßig aufwendig ausgeführt, wobei zudem ein den Anforderungen nicht in ausreichendem Maße
genügendes Behandlungsverfahren durchführbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Aggregat
mit den Merkmalen des Oberbegriffs so zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln eine weitgehend baueinheitliche
Aggregatausführung mit größerer Einsatzmöglichkeit erreicht wird. " .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Damit ist eine kompakte Umwälzeinheit gegeben, die gleichzeitig die Möglichkeit für eine wahlweise Zugabe
eines weiteren Mediums in die Flüssigkeit beinhaltet. Hierbei kann die Zuleitung für die wählbare Mediumszugabe zweckmäßig ein Regelventil aufweisen, über das
eine Feindosierung erzielbar ist. Insbesondere ist es günstig, dea Propeller zwei oder mehr Zuleitungen zuzuordnen,
wodurch verschiedene Medien gleichzeitig • oder getrennt in die Flüssigkeit eingetragen werden
■ können. Die einzelnen Zuleitungen können günstig an einem Sammeleingang zusammengefaßt werden, so daß
am Aggregat praktisch nur ein einziger Anschluß für ' den Sammeleingang ausgeführt ist. Zweckmäßig kann
eine Zuleitung für einen Sauerstoff- bzw. Luftsauerstoffeintrag vorgesehen sein, so daß ein Nitrifikationsprozeß
im Belebungsbecken über das baueinheitliche Aggregat gesteuert werden kann. Dazu kann mit diesem
Aggregat auch eine Denitrifikationsphase in ein und demselben Reaktionsbecken durchgeführt werden, indem
die dem Propeller zugeordnete Sauerstoffzuleitung für
den erforderlichen Zeitraum abgesperrt wird. Eine weitere Zuleitung zum Aggregat kann vorteilhaft so
ausgeführt sein, daß hierdurch Abwasser oder Abwasserschlamm eingeführt oder rückgeführt werden kann.
Die Ventile der einzelnen Zuleitungen können zweckmäßig unabhängig voneinander getrennt gesteuert werden,
so daß Mengenregelungen und verschiedene Mischungsverhältnisse · bei der Zuführung des Mediums erzielt werden
können. Die Ventile in den Zuleitungen können z.B. über eine elektrische Steuerung vorteilhaft fernregulierbar
sein, wobei auch eine Steuerung mittels einer Prozeß-Programmierung vorgenommer, werden kann,
so daß ein.vollautomatischer Betrieb n.Jglich ist, in
den selbstverständlich auch die automatische Steuerung des Antriebsmotors mit einbezogen werden kann.
Weiterhin kann es günstig sein, die eine Zuleitung für
den Sauerstoffeintrag über das Regelventil dann abzusperren, sobald ein oberer Wert des Sauerstoffgehalts
ir; der Flüssigkeit des Belebungsbeckens erreicht worden ist. Ein solcher oberer Wert kann etwa bei 2 bis 4 mg
~- .je Liter liegen. Dazu kann es bei Erreichung eines
oberen Sauerstoffgehalts in der Flüssigkeit zweckmäßig
sein, die andere Zuleitung, über die Abwasser bzw. Schlamm über das Aggregat eingetragen, wird, automatisch
über das Regelventil zu öffnen, wodurch der Sauerstoffanteil im Belebungsbecken ebenfalls bzw.
zusätzlich herabgesetzt werden kann. Darüber hinaus kann beim Erreichen eines unteren Wertes des Sauerstoffgehalts
(ca. 0 bis 1 mg je Liter) die das Abwasser eintragende Zuleitung über das Regelventil auto-
matisch abgesperrt werden. Bei geöffnetem Regelventil
für den Abwassereintrag in das Becken ist es ohne weiteres möglich, gleichzeitig den Sauerstoffeintrag
durch die vorgesehene Zuleitung weiterzuführen, wobei es möglich ist, die Zuführmenge des Sauerstoffs
entsprechend über das Regelventil zu steuern. Insgesamt kann dadurch ein wirtschaftlicher Betrieb er- j
sielt werden, insbesondere dann, wenn mehrere Aggre- ;
gate in einem Becken vorgesehen sind, so daß Teilabschaltungen z.B. des Sauerstoffeintrags und/oder des
Schlammeintrags möglich sind,- wodurch erhebliche '
Snergieeinsparungen erzielt werden können.
Das Aggregat kann zweckmäßig einen Rohrmantel besitzen,; in dem die Welle des Propellers gelagert ist, welcher :
sich am freien Ende des Rohrmantels befindet. Die Zuleitung mündet hierbei vorteilhaft in den Rohrmantel.
Zweckmäßig ist an der Druckseite des Propellers ein Mediumsaustritt vorgesehen, durch den das in den Rohrmantel
eingetragene Medium in die Flüssigkeit des Beckens ausgetragen wird, so daß der Propeller sich
praktisch hinter dem Mediumsaustritt befindet und nicht durch eingetragene Gasblasen und/oder Peststoffanteile
beansprucht wird. Der Rohrmantel kann günstig so gestaltet sein, daß ein kreisrunder Zylinderteil
mit einer zum Propeller hin einseitigen konischen Rohrverjüngung gebildet ist. Die Zuleitung kann hierbei
vorteilhaft nahe dem Antriebsmotor am Zylinderteil angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausführung kann der mit der Zuleitung versehene Rohrmantel als ausgesprochen kurzer
Rohrstutzen ausgebildet sein, der an einem Tauchmantelgehäuse befestigt ist, welches den Antriebsmotor gegen
eine Flüssigkeitseindringung schützt, so daß eine komplette Unterwasseranordnung möglich ist. Durch die
kurze Rohrstutzenausführung zwischen dem Antriebsmotor und dem Propeller wird eine sehr kompakte Baueinheit
erreicht, so daß auch keinerlei Probleme bezüglich einer schwingungsfreien lagerung der Welle
auftreten können. Zudem ist durch die kurze Gestaltung ein nur geringer Platzbedarf am Einsatzort erforderlich.
Durch die mittels des Tauchmantelgehäuses geschaffene
Möglichkeit, das Aggregat samt Antriebsmotor im Bereich unter dem Flüssigkeitsspiegel betreiben
zu können, ist ein Einfrieren des Aggregats bei Kälte nicht möglich und es können auch keine anderweitigen
äußeren Umwelteinflüsse über dem Flüssigkeitsspiegel Beeinträchtigungen am Aggregat hervorrufen,
wodurch ein wartungsarmer und zuverlässiger Dauerbetrieb gewährleistet ist. Die Zuleitung für das
Medium wird von außerhalb des Plüssigkeitsspiegels an
das Aggregat herangeführt und dicht am Rohrstutzen angeschlossen, weshalb über die Zuleitung ein stets
klar und eindeutig definiertes Medium ohne irgendwelche unkontollierbaren Beimischungen direkt in den
Rohrstutzen eingebracht werden kann.
Sowohl bei der Unterwasserausführung als auch bei einer Ausführung mit über dem Flüssigkeitsspiegel
angeordnetem Antriebsmotor kann es vorteilhaft sein, das Aggregat mit dem Antriebsmotor, dem Propeller
und der Zuleitung für das Medium an einer Haltevorrichtung anzuordnen, die zweckmäßig an einer Wand
des Beckens befestigt sein kann. Die Anordnung an der Haltevorrichtung kann vorteilhaft höhenverstellbar
ausgeführt werden, so daß eine weitgehende Anpassung an den Flüssigkeitsspiegel im Becken möglich
ist. Für die Höhenverstellung kann es günstig sein, die Zuleitung mindestens zu einem Teil entsprechend
flexibel auszubilden, indem zum Beispiel ein geeigneter Gummi- oder auch Metallschlauch verwendet
wird.
Bevorzugte Ausgestaltungen, Weiterbildungen, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen
der Unteransprüehe, der nachfolgenden Beschreibung
und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar:
25
PIG. 1 ein erfindungsgemäßes Aggregat in einer
Unterwasserausführung,
FIG. 2 ein anderes erfindungsgeraäßes Aggregat mit
über dem Flüssigkeitsspiegel liegendem Antriebsmotor.
Das in der FIG. 1 dargestellte Aggregat 1 befindet sich in einer Flüssigkeit 2 unter deren Flüssigkeitsspiegel
3. Es weist einen elektrischen Antriebsmotor
auf, der von. einem Tauchmantelgehäuse 5 flüssigkeitsdicht
umhüllt ist. Zum Antriebsmotor 4 führt ein Kabel 6 zur Spannungszuführung. Der Antriebsmotor 4 kann an
einer hier nicht dargestellten Haltevorrichtung befestigt sein, die so ausgelegt sein kann, daß auch
eine Höhenverstellung möglich ist.
An der dem Propeller 7 zugewandten Stirnseite 8 des Antriebsmotors
4 ist ein Rohrmantel 9 angeordnet, der hier als kurzer Rohrstutzen ausgeführt ist. Der Rohrstutzen
9 ist in Achsrichtung von. einer Welle durchsetzt, auf der der Propeller 7 gelagert ist. Der Rohrstutzen 9
besteht aus einem Zylinderteil 10 und einer konischen Rohrverjüngung 11.
Am ringkammerartigen Zylinderteil 10 ist ein Sammeleingang
12 angeordnet, in den zwei Zuleitungen 13,14 einmünden. Die Zuleitungen 13,14 können als Rohr oder
auch als flexibler Schlauch ausgeführt sein. Über dem Flüssigkeitsspiegel 3 sind in den Zuleitungen 13,14
Regelventile 15,16 angeordnet, die über eine Steuerleitung 17 fernregulierbar sind. Die Steuerleitungen
17 können mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden
sein, die eine Programmsteuerung besitzt, so daß ein vollautomatischer Betrieb des Aggregats 1 einschließlich
der Steuerung des Antriebsmotors 4 durchgeführt werden kann. Durch die Zuleitungen 13,14 können
Gase oder auch flüssige Medien zugeführt werden, die durch den Rohrstutzen 9 mit Hilfa des Propellers 7 über
den Austrittsteil 18 in die Flüssigkeit gelangen.
Mit den Regelventilen 15,16 können verschiedene Mischungsverhältnisse
je nach Bedarf bzw. Anforderung eingestellt werden. Außerdem ist auch eine völlige Absperrung
möglich, so daß in einem einzigen Belebungsbecken sowohl eine Nitrifikation als auch Denitrifi-
kation gefahren werden kann. Es liegt zudem im Rahmen
der Erfindung, mehr als zwei Zuleitungen am Rohrstutzen 9 vorzusehen.
Das in der I1IG-. 2 dargestellte Aggregat 21 befindet
sich an einer Haltevorrichtung 22, die an einer Wand 23 eines Belebungsbeckens befestigt ist. Das Aggregat
21 ist an einem Ausleger 24 schwenkbar festgelegt, der an Vertikalstreben 25 der Haltevorrichtung 22 höhenverstellbar
gelagert ist. Der elektrische Antriebsmotor 26 des Aggregats 21 wird über ein Kabel 27 mit
Spannung versorgt. An der Stirnseite 28 des Antriebsmotors 26 befindet sich ein langgestreckter Rohrmantel
29, der mit einem Zylinderteil 30, dessen Durchmesser größer ist als der übrige Rohrmantel, an der Stirnseite
28 befestigt ist. Am Zylinderteil 30 schließt sich eine konische Rohrverjüngung 31 an, deren Verjüngung
in Richtung zum Propeller 32 verläuft , der am freien Endbereich des Rohrmantels 29 an einer Welle
gelagert ist, die den Rohrmantel in Achsrichtung durchsetzt. Am freien Ende des Rohrmantels 29 ist zudem ein
Mediumsaustritt 33 so angeordnet, daß das Medium an der Druckseite des Propellers ausgetragen wird und
mit letzterem somit nicht in Berührung kommt.
Am geschlossenen Zylinderteil 30 des Rohrmantels 29 ist seitlich ein rohrförmiger Sammeleingang 34 angeordnet, in den zwei im wesentlichen parallel verlaufende
Zuleitungen 35,36 einmünden. Die Zuleitungen sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel für eine
ungehinderte Höhenverstellung des Aggregats 21 mindestens in Teilbereichen flexibel ausgeführt, indem
vorzugsweise ein geeigneter Schlauch verwendet wird. In beiden Zuleitungen 35,36 ist jeweils ein Regelventil
37,38 angeordnet, über die eine stufenlose Pein-
regelung bis zur völligen Absperrung der Zuleitungen 35,36 erzielt werden kann. Die Regelventile 37,38 sind
über Steuerleitungen 39 fernregulierbar und über letztere
zweckmäßig mit einer vorzugsweise elektronischen Regeleinrichtung verbunden, über die eine Prozeß-Programmierung
des gesamten Verfahrensablaufs im Becken möglich ist. Die Regelventile 37,38 können dabei unabhängig voneinander gesteuert werden. Zudem kann auch
der Antriebsmotor 26 über sein Kabel 27 in verschiedenen Bereichen auch in Kombination mit der Steuerung der Regelventile
37,38 gesteuert werden.
Über die Zuleitungen 35,36 kann vorzugsweise zum einen Abwasser bzw. Rücklaufschlamm und zum anderen Sauerstoff
bzw. Luftsauerstoff in den Rohrmantel 29 eingebracht und am Mediumsaustritt 33 in das Belebungsbecken eingetragen
werden. Bei einem Abwassereintrag in das Belebungsbecken durch das Aggregat 21 kann gleichzeitig
Sauerstoff über das Aggregat 21 eingebracht werden, so daß durch beide Zuleitungen 35,36 gleichzeitig verschiedene
Medien über das Aggregat 21 in das Becken gelangen können. Dabei können verschiedene Mischungsverhältnisse
durch eine entsprechende Steuerung der Regelventile 37,38 gewählt werden. Bei Erreichung eines
unteren Sauerstoffgehalts von z.B. 0,2 mg je Liter im Belebungsbecken wird die Abwasser- bzw. Schlammzuführung
durch das Aggregat 21 durch entsprechende Ventilsteuerung automatisch abgesperrt. Darüber hinaus erfolgt eine automatische
Absperrung der Sauerstoffzuführung dann, wenn
der Wert des Sauers+^ffgehalts in der Flüssigkeit des
Reaktionsbeckens eine obere vorgewählte Marke von z.B. 4 mg je Liter erreicht hat.
Die erfindungsgemäßen Aggregate 1,21 können vorteilhaft bei Belebungsbecken mit Nachklärbecken und Schlammrück-
führung eingesetzt werden. Hierbei besteht zudem die
Möglichkeit, in einem einzigen Belebungsbecken sowohl eine Nitrifikation als auch eine Denitrifikation (Sauerstoff
absperrung) zu erzielen. Außerdem ist eine günstige Anwendung dieser Aggregate 1,21 bei der Neutralisierung
von Wasser bzw. Abwasser möglich, wobei zum Beispiel Rauchgas (Kamin) eingesetzt wird. Im
Falle einer Reduzierung bzw. eines Ausfalls der Rauchgaszufiihrung
(Wochenende) können flüssige Neutralisationsmittel wie Kohlensäure, Salzsäure, Schwefelsäure
od. dgl. über das Aggregat zugeführt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, zwei verschiedene
Gase oder auch zwei verschiedene flüssige Medien durch das Aggregat 1,21 in die Flüssigkeit des Beckens
.,,,einzubrixigen. .... . ... . .....
Claims (17)
1. Aggregat zur Umwälzung einer Flüssigkeit, insbesondere.
Abwasser, mit einem Motor und durch diesen angetriebenes Axialrad, insbesondere Propeller, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Propeller (7,32) für eine Mediumszuführung eine Zuleitung (13,14,35,36)
zugeordnet ist und daß unabhängig von der Propellerdrehung zur wahlweisen Zugabe bzw. Zurückhaltung des
Mediums in die Flüssigkeit die Zuleitung (13,14,35,36)
absperrbar ist.
2. Aggregat nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Propeller (7,32) zugeordneten
Zuleitung für die wahlweise Mediumszugabe ein Regelventil (15,16,37,38) angeordnet ist.
3. Aggregat nach einem der vorstehenden Anspüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Propeller (7,32)
zwei oder mehr Zuleitungen (13,14,35,36) für die Zugabe insbesondere verschiedener Medien in die Flüssigkeit
zugeordnet sind.
4. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, 35
dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zuleitungen
(15,14,35,36) des Mediums an einem-Sammeleingang (12)
zusammengefaßt sind.
5. Aggregat nach einem der vorstehenden Alisprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zuleitungen
(1?,14,35,36) für einen Sauerstoff- bzw. Luftsauerstoffeintrag
und eine andere der Zuleitungen (13, 14,35,36) für einen Abwasser- bzw. Abwasserschlammeintrag
in die Flüssigkeit ausgebildet ist.
6. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Mediumszugabe
die einzelnen Zuleitungen (13,14,35,36) durch die
Regelventile (15,16,37,38) von-einander unabhängig getrennt steuerbar sind.
7. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelventile (15,
16,37,38) in den Zuleitungen (13,14,35,36) 'fernregulierbar und insbesondere über eine zugeordnete
Prozeß-Programmierung steuerbar sind.
3. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet," daß die eine der Zuleitungen
(13,14,35,36) für den Sauerstoffeintrag beim Erreichen eines oberen Sauerstoffgehalts in einem Belebungs-
oder Schlammbehandlungsbecken automatisch über das Regelventil absperrbar iSjt..
x>
9. Aggregat nach einem der vorsteheiioen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Zuleitungen (13,14,35,36) für den Abwassereintrag beim Erreichen
eines oberen Sauerstoffgehalts im Belebungsbecken automatisch über das Regelventil (15,16,37,38) geöffnet
ist.
10. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Zuleitungen
(13,14-,35»36) für den Abwassereintrag beim Erreichen
eines unteren Sauerstoffgehalts im Belebungsbecken automatisch über das Regelventil (15,16,37,38) absperrbar
ist.
11. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Regelventil
(15,16,37,38) in der einen Zuleitung (13,14, 35,36) für den Abwassereintrag das der für den Sauerstoffeintrag
vorgesehenen Zuleitung (13,14,35,36) zugehörige Regelventil (15,16,37,38) wahlweise geöfnnet
ist.
12. Aggregat nach einem der vorstehenden. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (13,14,
35,36) für das Medium an einem Rohrmantel (9,29) angeordnet ist, der einenends den Propeller (7,32)
aufweist und von der Welle durchsetzt ist.
13. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Druckseite des
Propellers (7,32) ein Mediumsaustritt (18,33) in die
Flüssigkeit für das über die Zuleitung in den Rohrmantel (9,29) eingeführte Medium ausgebildet ist.
14. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (13,14,
35,36) für das Medium im Bereich zwischen dem Antriebsmotor (4,26) und einer propellerseitigen Rohrverjüngung
(11,31) an einem Zylinderteil (10,30) des Rohrmantels (9,29) angeordnet ist.
15. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der die Zuleitung (13,14)
für das Medium aufnehmende Rohrmantel (9) als im wesentlichen kurzer Rohrstutzen ausgebildet und zum Betreiben
unter dem Flüssigkeitsspiegel (3) an einem den Antriebsmotor (4) gegen Flüssigkeitseindringung
schützenden Tauchmantelgehäuse (5) angeordnet ist.
16. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (26)
mit dem Propeller (32) und der Zuleitung (35,36) für das Medium an einer Haltevorrichtung (22) angeordnet
ist.
17. Aggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (26)
mit dem Propeller (32) und der Zuleitung (35,36) für das Medium an der Haltevorrichtung (22) höhenverstellbar
befestigt 1st und die Zuleitung (35,36) für den Höhenausgleich bevorzugt schlauchartig flexi-.
bei ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3316201A DE3316201A1 (de) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | Aggregat zur umwaelzung einer fluessigkeit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3316201A DE3316201A1 (de) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | Aggregat zur umwaelzung einer fluessigkeit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3316201A1 true DE3316201A1 (de) | 1984-11-08 |
Family
ID=6198081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3316201A Withdrawn DE3316201A1 (de) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | Aggregat zur umwaelzung einer fluessigkeit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3316201A1 (de) |
Cited By (1)
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| DE3642232A1 (de) * | 1985-12-18 | 1987-06-25 | Aeration Ind Inc | Wirbelschutzeinrichtung und deren verwendung in einer begasungsvorrichtung |
-
1983
- 1983-05-04 DE DE3316201A patent/DE3316201A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3642232A1 (de) * | 1985-12-18 | 1987-06-25 | Aeration Ind Inc | Wirbelschutzeinrichtung und deren verwendung in einer begasungsvorrichtung |
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