DE3446741A1

DE3446741A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung horizontaler fliessbewegungen in fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3446741A1
Application number: DE19843446741
Authority: DE
Inventors: Norbert 5657 Haan Schneider; Hans-Bernd 4020 Mettmann Schulze
Original assignee: GVA MBH
Current assignee: GVA MBH
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1986-07-03

Description

Verfahren und Vorrichtung
zur Erzeugung horizontaler Fließbewequngen in Flüssigkeiten Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Soll verhindert werden, daß sich die Feststoffe einer Suspension, die sich in einem zylinderförmigen Behälterbauwerk befindet, entmischen bzw. absetzen, so kann dies mit relativ geringem Energieeinsatz durch die Erzeugung einer kreisförmigen, horizontalen Fließbewegung der Flüssigkeit bewirkt werden.
In der Praxis sind im wesentlichen zwei Verfahren bekannt geworden, welche eine horizontale Fließbewegung einer Flüssigkeit in großen zylinderförmigen Becken erzeugen und aufrecht erhalten.
Einmal werden großformatige Propeller so im Becken fest installiert, daß der durch sie beschleunigte Flüssigkeitsstrahl nach und nach die gesamte Flüssigkeit im Becken in eine Rotationsbewegung versetzt.
Neben der Tatsache, daß die meist mit aufwendigen Unterwasser-Getriebemotoren ausgerüsteten Propel lereinheiten recht teuer und oft auch störanfällig sind, besteht der Nachteil dieser Verfahrenstechnik darin, daß zur Beckenmitte hin die horizontale Fließgeschwin digkeit stark abnimmt und dort somit die Gefahr von Entmischungsvorgängen bzw. Ablagerungen besteht.
Bei der anderen Verfahrensvariante wird die Rotationsbewegung der Flüssigkeit dadurch erzeugt, daß von einer kreisförmig auf dem Beckenrand umlaufenden Brücke welche um ein Auflager in Beckenmitte dreht, Staukörper abgehängt sind, die in die Flüssigkeit eintauchen und ihr die rotierende Fließbewegung vermitteln.
Augh bei diesem System besteht der Hauptnachteil darin, daß die Fließgeschwindigkeit vom Beckenrand zur Beckenmitte hin kontinuierlich bis auf Null abnimmt.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem es möglich ist, kreisförmige horizontale Fließbewegungen von Flüssigkeiten in kreiszylindrischen Bhälterbauwerken so zu bewirken, daß sich keine großen Unterschiede in den Fließgeschwindigkeiten an verschiedenen Stellen der Flüssigkeit ergeben. Insbesondere soll vermieden werden, daß es Bereiche in der Flüssigkeit gibt, wo die Fließgeschwindigkeit gegen Null geht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Das dargelegte Verfahren kann überall dort angewandt werden, wo in relativ großen kreiszylindrischen. Flüssigkeitsbehältern bzw. -bauwerken Entmischungs- und Absetzvorgänge verhindert werden sollen.
Anwendungsbeispiele finden sich in den verschiedensten Bereichen der Industrie, insbesondere jedoch in der chemischen Industrie und der Wasser- und Abwassertechnik.
Bevorzugte Ausgestaltungen sowie weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren 1 - 5 zu entnehmen. Die Figuren 1 - 5 stellen mögliche Ausführungsformen der Vorrichtungen für die Durchführung des Verfahrens dar.
Es handelt sich dabei um die perspektivische Darstellung von unterschiedlich ausgestalteten Rotationskörpern, welche in die Flüssigkeit eintauchen und sich um ihre lotrechte Achse (1) drehen. Die Drehbewegung wird in der Regel durch Antriebsmotore erzeugt, welche nicht mit dargestellt wurden.
Ein zum Beispiel nach Fig. 1 - 5 ausgestalteter Rotationskörper taucht in bzw. nahe der Behälter- oder Beckenmitte in die zu bewegende Flüssigkeit ein. Die lotrechte Welle (2) des Rotationskörpers ist mit einem in der Regel über dem Wasserspiegel angeordneten Antriebsmotor verbunden und wird von diesem in Rotation versetzt. Dadurch wird in der Flüssigkeit in unmittelbarer Nähe des Rotationskörpers eine rotierende Fließbewegung initiiert. Dabei wird die Schleppkraft der Flüssigkeit auf benachbarte Zonen genutzt. Die zunächst nur zentrale Rotationsbewegung breitet sich immer weiter nach außen aus und reicht schließlich bis zur Beckenwandung.
Bei von innen nach außen abnehmender Umdrehungszahl der rotierenden horizontalen Flüssigkeitsbewegung stellt sich im gesamten Becken eine etwa gleich große Fließgeschwindigkeit ein, so daß zur Vermeidung von Entmischungsvorgängen bzw. Ablagerungen günstigste Voraussetzungen vorliegen.
Die in Fig. 1 - 5 dargestellten Ausführungsbeispiele für den Rotationskörper zeigen unterschiedlich ausgebildete Beschleunigungsrippen (3-4-6), welche auf der l-otrechten Welle (2) befestigt sind.
Um unerwünschte vertikale Ansaugströmungen durch den Rqtationskörper zu vermeiden, kann es vorteilhaft sein, die Beschleunigungsrippen (3/6) mit Abschlußscheiben (5) zu versehen, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist.
Da durch die Bodenreibung die horizontale FließbewegUng in der Nähe der Beckensohle verlangsamt wird, kann es darüber hinaus angebracht sein, die Beschleunigungsrippen (6) mit wachsender Eintauchtiefe in die Flüssigkeit zu vergrößern, was in Fig. 4 ausgedrückt ist.
Um etne stufenlose Regelung der Umwälzintensität zu erreichen, können die zellenförmigen Beschleunigungsrippen (3) durch einen mitrotierenden Hohlzylinder (7) mehr oder weniger abgedeckt werden.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung horizontaler Fließbewequngen in Flüssiqkeiten Patentansprüche 1. Umwälzvorrichtung zur Erzeugung einer vorwiegend horizontalen kreisförmigen Fließbewegung von Flüssigkeiten in kreisrunden Beckenbauwerken dadurch gekennzeichnet, daß in bzw nahe der Behältermitte ein mit einer lotrechten Achse (1) drehender Rotationskörper in die Flüssigkeit eintaucht.
2. Umwälzvorrichtung nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper zellenförmige Beschleunigungsrippen (3)aufweist.
3. Umwälzvorrichtung nach vorstehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der zellenförmigen Beschleunigungsrippen (3) runde Abschlußscheiben (5) erhalten.
4. Umwälzvorrichtung nach vorstehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper von der Sohle bis zur Flüssigkeitsoberfläche reicht.
5. Umwälzvorrichtung nach vorstehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die zellenförmigen Beschleunigungsrippen (6) mit wachsender Eintauchtiefe in die Flüssigkeit größer ausgebildet werden.
6, Umwälzvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper paddelförmige Beschleunigungsrippen (4) aufweist.
7. Umwälzvorrichtung nach vorstehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig ein Gas in der Nähe der Beckensohle in die Flüssigkeit eingetragen wird.
8. Umwälzvorrichtung nach vorstehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Umwalzleistunq durch einen in vertikaler Richtung über die Beschleunigungsrippen (3) verschiebbaren Hohlzylinder (7) geregelt wird.
9. Umwälzvorrichtung nach vorstehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die lotrechte Welle (2) durch einen Unterwassermotor angetrieben wird.