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Belüftungskörper aus zwei oder mehreren Teilkörpern für die Verteilung
von Luft und anderen Gasen in Flüssigkeiten, insbesondere zur Belüftung von Gärflüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf einen Belüftungskörper aus zwei oder 'mehreren Teilkörpern
für die Verteilung von Luft und anderen Gasen: in Flüssigkeiten, insbesondere zur
Belüftung von Gärgefäßen.
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Die Verteilung von Luft oder anderen Gasen in Flüssigkeiten, insbesondere
zur Belüftung von Gärgefäßen, z.-B. bei dex Erzeugung von Mikroorganismen, erfolgte
in der Praxis bisher durch gelochte Metallplatten oder Metallrohre. Daneben sind
noch Belüftungssysteme mit porösen Steinen oder porösem Porzellan und ähnlichen
Körpern. ge,-bräuchlich.
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bie Verteilungsvorrichtungen aus gelochtem Metall sind bei Anordnung
von. Verhält= nism.äßig großen Löchern -gut 'verwendbar. Soll jedoch ,eine möglichst
feine Verteilung der Gase in der Flüssigkeit erreicht werden, so müssen sehr kleine
Löcher benutzt. wer= den. Diese kleinen Löcher wachsen leicht durch Mikroorganismen
oder durch Salze und Sinkstoffe zu. Dasselbe gilt für die porösen keramischen Belüftungskörper,
die infolge ihrer mehr oder -weniger ungleichen Durchlaßfähigkeitund infolge des
Vorhandenseins vieler näch außen offener, aber nach innern geschlossener Poren und
vieler Poren mit unvollkommener Durchlässigkeit sich leicht zusetzen, wobei Mikroorganismen
oder Aus.-scheidungen u. dggl. bis tief in die Poren dringen. können. Die Stellen
geringer-er Durchlaßfähigkeit ziehen die benetzende Flüssigkeit an, so daß der Durchgang
immer uzigleichmäßiger wird: In die für den Gasduschgang verstopften Poren dringen
leicht Mikroorganismen oder sonstige Stoffe ein, und es entstehen durch -wachsende
Mikroorganismenkolonien,
Kristallnester o. dgl. weitere Verstopfungen
und Infektionsherde. Bei der Reinigung und Desinfektion bleiben fast llnmer Reste
der abgetöteten Mikroorganismen oder andere Verunreinigungen in den Poren hängen,
so daß das erneute Eintreten von Verstopfungen und Infektionen begünstigt wird.
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Die Übelstände der bestehenden Belüftungs= einrichtungen für feinere
Gaszerteilung liegen also in erster Linie in der schweren Reinigungsmöglichkeit
und in der nicht genügenden Gleichmäßigkeit der Poren bei keramischen Körpern bzw.
in der Schwierigkeit der Herstellung- von geraden Lächern von genügender Feinheit.
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Erfindungsgemäß werden nun diese übelstände dadurch vermieden, daß
jeweils ein Teilkörper mit einer z. B. durch Fräsung oder Rändelung gezahnten Kante
gegeneine Fläche eines anderen Teilkörpers gepreßt ist, wobei die gezahnte Kante
kreisförmig geführt werden kann. An Stelle der Linienberührung herrscht also eine
Punktberührung. Die verwendeten Körper, deren in Berührung stehenden Teile den Belüftungsspalt
bilden, können leicht auseinandergenommen und durch einfaches Ausbürsten gereinigt
werden. Dieser Erfindungsgedanke war in schon bekannten Grobverteilungseinrichtungen
nicht eilthalten, bei denen auch schon Verteilungsöffnungen zwischen je zwei Teilkörpern
angeördnet waren. Diese öffnungen haben jedoch bei den bekannten Einrichtungen in
der Durchtrittsrichtung der zu verteilenden Gase oder Dämpfe gleichen oder wachsenden
Quer. schnitt auf eine größere Länge des Gasweges. Außerdem werden die Spalte bei
den bekannten Einrichtungen nicht durch die beiden begrenzenden Teilkörper allein,
sondern außerdem durch zwischengelegte Plättchen gebildet. Demgegenüber kann bei
der Einrichtung der Erfindung durch Wahl der Rändelu,ng jede -gewünschte Feinheit
der Verteilungslöcher mit einfachsten mechanischen . Mitteln erreicht werden. Die
Herstellungsweise gestattet die Verwendung vieler Werkstoffe, wie Metalle, Hartgummi,
Kunstharze und andere, und auch den Aufbau aus Werkstoffen unter sich verschiedeUer
Art. Das Material kann mit Rücksicht auf den Verwe dungszweck bzw. auf die korrodierenden
Eigenschaften` der Gärflüssigkeit gewählt werden. Verschiedenartige Metalle können
durch Nichtmetalle getrennt werden, um Korrosionen durch elektrische Ströme zu vermeiden.
Die Erzielung vieler kleinster. Durchtrittsöffnungen durch Rändelung einer Kante
ermöglicht es, eine Luftverteilung zu erreichen, die derjenigen durch Diaphragmen
in bezug auf Feinheit wenig nachsteht, sie aber in bezug auf Gleichmäßigkeit der
Verteilung Übertrifft. Es ist ohne weiteres möglich, öffnungen mit einem Querschnitt
von etwa 1/10o qmm und darunter auf einfachste Weise zu erzeugen. Infolge der gleichmäßigen
Form und Größe aller so gebildeten Durchtrittsöffnungen entstehen Gasblasen gleicher
Größe, die in der Flüssigkeit mit .etwa gleicher Geschwindigkeit aufsteigen, so
d.aß nicht so leicht sekundäre Strömungen quer zur senkrechten Aufstiegrichtung
der Gasblasen entstehen, die zum schnellen Zusammenschluß einer Reihe von Gasblasen
führen, wie dies bei Feinstbelüftunben durch Diaphragmen als Folge der ungleichmäßigen
Durchlaßfähigkeit der Diaphragmen und der ungleichmäßigen Größe der in die Flüssigkeit
tretenden Gasblasen. beobachtet werden kann.
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Bei den kleinen Durchtrittsöffm;ungen .der gezahnten Spaltkanten kann
trotz vieler Verteilungsöffnungen der Durchgangswiderstand für das Gas so hoch gehalten
werden, däß auch beißlangen Verteilungsrohren oder sonstigen Verteilungskörpern
der Druckabfall in den Verteilerleitungen ohne praktischen Ein-$uß auf die gleichmäßige
Verteilung und auf die Größe der in die Gärflüssigkeit austretenden einzelnen Gasblasen
bleibt.
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Vorteilhaft können Belüftungskörper der neuen Art außerhalb oder innerhalb
des die zu belüftende Flüssigkeit enthaltenden Gefäßes nach Art von als Mammutpumpen
wirkenden Steigrohren angeordnet werden, da die . gleichmäßige Gasblasengröße für
den Mammutpumpeneffekt besonders günstig ist und da die neuen Belüftungskörper eine
feine Luftverteilung bei geringen Abmessungen der Verteilungskörper ermöglichen.
Diese kräftige Durchmischung von Gasblasen und Flüssigkeit im Steigrohr der Mammutpump-e
macht die Belüftung noch effektvoller, so daß die Wirkung derjenigen von sehr feinen
keramischen Belüftungskörpern gleichkommt.
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Bei der Belüftung mittels mammutpumpenarriger Steigrohre wird trotz
nur geringer belüfteter Querschnitte eine sehr vollkommene Belüftung des gesamten
Gefäßinhaltes erreicht, da infolge der Mammutpumpenwirkung die Flüssigkeit das Steigrohr
sehr schnell durchläuft und da immer die am Boden befindlichen, am meisten gasfreien
Flüssigkeitsteile von der als Umwälzpumpe wirkenden Mammutpumpe angesaugt werden.
Die Austreibung von in der Flüssigkeit gelösten anderen Gasen, wie Kohlensäure bei
der Hefezüchtung, die das Wachstum der Hefe oder sonstiger anaeroiber Mikroorganismen
hemmt, erfolgt bei dieser Art der Belüftung sehr vollkommen.
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In den folgenden Abbildungen ist die Ausführung der neuen Belüftungsart
schematisch erläutert. Außer den dargestellten Ausführungen
sind
eine Reihe anderer Ausführungen möglich.
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Abb. i und z zeigen die grundsätzliche Idee der neuen Belüftungsart.
' Das Teil i ist mit seiner Kante z auf das Teil 3 gepreß.t. Die Kante a. ist durch
eine Räftdelung oder zahnförmige Einfräsung fortgesetzt unterbrochen, so daß nur
eine Reihe voiZ Punkten des Teils- i auf Teil 3 äufliegt. Zwischen diesen Punkten
verbleiben die kleinen Durchtrittsöffnungen für das in die Flüssigkeit austretende
Gas.
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Abb.3 stellt einen B.elüftungskörp,er mit ringförmigem Spalt dar,
der in ;ein außerhalb eines Gefäßes q. liegendes Belüftungsrohr 5 eingebaut ,ist.
Die Teile i und 3 entsprechen den Abb. i und a. Das zu verteilende Gas tritt bei
6 zu.
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Abb. q. zeigt einen Belüftungskörper preit mehreren übereinanderliegenden
Ringspalten, -die zwischen den Ringen 7, 8, 9 und io entstehen.
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Abb. 5 stellt .einen aus kreis- bzw. ringfürmigen Elementen i i, 1z,
't3, :r,¢ aufgebauten Belüftungskörper dar. .
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In ähnlicher Weise sind rechteckige und sonstige Formen, z. B. aus
stabartigen Gliedern, aufbaubar. -