DE8711604U1

DE8711604U1 - Flow body

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Publication number: DE8711604U1
Application number: DE8711604U
Authority: DE
Original assignee: TERRACON GESELLSCHAFT fur ANLAGENBAU MBH 3340 WOLFENBUETTEL DE
Current assignee: TERRACON GESELLSCHAFT fur ANLAGENBAU MBH 3340 WOLFENBUETTEL DE
Priority date: 1987-08-27
Filing date: 1987-08-27
Publication date: 1987-12-23

Description

terracon Anwältsäkteterracon law firm

GesellsQhaft für Anlagenbau mbH 975-1 DE-2Company for Plant Engineering mbH 975-1 DE-2

Am Fümmelsee 3-¹J DatumAt Fümmelsee 3- ¹ year date

3340 Woifenbüttel 26. August 19873340 Woifenbüttel 26 August 1987

DurchströmungskörperFlow body

Die Erfindung betrifft einen Durchsbröroungskörper für Fluide, insbesondere Flüssigkeiten.The invention relates to a perforating body for fluids, especially liquids.

Derartige Dürchströmungskörper werden vorwiegend in der Abwassertechnik eingesetzt und haben die Aufgabe, eine möglichst große, vom Abwasser benetzte Oberfläche zu bilden. Solche Durch-Strömungskörper werden in erster Linie als Tropfkörper ausgebildet, auf deren Oberseite das Abwasser gelangt und durch den Tropfkörper hindurch abfließt. Auf der Oberfläche des Tropfkörpers bilden sich Mikroorganismen, die die das Abwasser belastenden Stoffe zersetzen und auf diese V/eise eine biologische Reinigung des Wassers bewirken. In einer ähnlichen Anwendung steht das Wasser in dem Durchströmungskörper, der von der Unterseite her belüftet wird, so daß in diesem Fall eine Fließrichtung von unten nach oben gegeben ist.Such flow-through bodies are mainly used in wastewater technology and have the task of creating the largest possible surface wetted by the wastewater. Such flow-through bodies are primarily designed as trickling filters, on the top of which the wastewater reaches and flows through the trickling filter. Microorganisms form on the surface of the trickling filter, which break down the substances polluting the wastewater and in this way biologically purify the water. In a similar application, the water is in the flow-through body, which is aerated from the bottom, so that in this case the flow direction is from bottom to top.

Die Durchströmungskörper werden vorzugsweise in Form eines Kanalsystems mit voneinander getrennten Kanälen ausgebildet. Dadurch wird das Fluid, beispielsweise das Abwasser, gezwungen, entlang der Kanäle zu fließen. Eine eventuelle Verstopfung der Kanäle wird durch die sich darüber aufbauende Wassersäule regelmäßig automatisch beseitigt. Um das Fluid in einen engen KontaktThe flow bodies are preferably designed in the form of a channel system with separate channels. This forces the fluid, for example the waste water, to flow along the channels. Any blockage in the channels is automatically removed regularly by the water column that builds up above them. In order to bring the fluid into close contact

Theodor-Heuss-Straße2 " · ' ··"-..·... Tefephon 0531-80079Theodor-Heuss-Straße2 " · ' ··"-..·... Telephone 0531-80079

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D\it den Kanaiwänden zu bringen, verlaufen die Kanäle nicht geradlinig sondern zick-zack-förmig in Strömungsrichtung, im allgemeinen also in lötriöhter Richtung. Dieses System hat sich für viele Anwendungsfälle, insbesondere für die Anwendung bei Kläranlagen bewährt.To avoid this, the channels do not run in a straight line but in a zigzag shape in the direction of flow, generally in a vertical direction. This system has proven itself in many applications, especially in sewage treatment plants.

Der Aufbau eines derartigen Kanalsystems ist in einfacher V/else mit Hilfe von im Querschnitt zick-zack-fÖrinig geformten Platten möglich, die entlang ihrer in Strömungsrichtung zick-zack-förmig verlaufenden Kanten aneinander stoßen und somit im Querschnitt etwa rautenförmige Kanäle bilden.The construction of such a channel system is possible in a simple way with the help of plates with a zigzag shape in cross-section which abut one another along their zigzag edges in the direction of flow and thus form roughly diamond-shaped channels in cross-section.

Für verschiedenste Anwendungsfälle ist es bekannt, Fluide durch Schüttgutstrecken, poröses Material und ähnliches laufen zu las^ sen, um über eine gewisse Fläche eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Strömung zu erreichen. Es ist auch bekannt, eine derartige Verteilerstrecke mit im Querschnitt zick-zack-f örinig geformten Platten auszubilden, wie sie für die Ausbildung eines Kanälsystems benutzt werden. Hierzu werden die Platten mit ihren aufeinanderzeigenden Kanten über Kreuz miteinander verbunden, vorzugsweise verklebt. Dadurch entsteht eine Verteilerstrecke, die einen zufälligen Fluß des Fluids bewirkt und somit eine gleichmäßige Verteilung über eine relativ kurze Strömungsstrecke gewährleistet. Derartige Verteilerkörper bilden zwar auch eine große Oberfläche, sind aber für viele Anwendüngsfälle ungeeignet, weil sie zur Verstopfung neigen, da sie den Reinigungsmechanismus der sich aufbauenden Fluidsäule nicht hervorrufen. Die Verstopfungen führen dazu, daß mit zunehmender Benutzung eine immer kleiner werdende Oberfläche effektiv ausgenutzt wird. Für viele Anwendungsfälle wird daher ein Durchströmungskörper mit einem Kanalsystem bevorzugt.For a wide variety of applications, it is known to let fluids run through bulk material sections, porous material and the like in order to achieve the most even distribution of the flow over a certain area. It is also known to form such a distribution section with plates with a zigzag shape in cross-section, as are used to form a channel system. To do this, the plates are connected to one another crosswise with their edges facing each other, preferably glued. This creates a distribution section that causes a random flow of the fluid and thus ensures an even distribution over a relatively short flow section. Although such distribution bodies also form a large surface, they are unsuitable for many applications because they tend to become blocked, as they do not trigger the cleaning mechanism of the fluid column that builds up. The blockages mean that with increasing use an increasingly smaller surface is effectively used. For many applications, a flow body with a channel system is therefore preferred.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchströmungskörper so auszubilden, daß seine Oberfläche immer optimal ausgenutzt wird.The invention is based on the object of designing a flow body in such a way that its surface is always optimally utilized.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem DurchströmungsköY-per für Fluide* insbesondere Flüssigkeiten gelöst, der eine Kanalstrecke mit einer* Vielzahl von in Längsrichtung des DuPchströraungskörpers erstreckten, voneinander getrennten Kanälen und eine den Kanälen stromaufwärts vorgeschaltete, einen zufällig verteilten Fluß des Fluids bewirkende Verteilerstrecke aufweist.This object is achieved according to the invention with a flow body for fluids, in particular liquids, which has a channel section with a plurality of separate channels extending in the longitudinal direction of the flow body and a distribution section arranged upstream of the channels and causing a randomly distributed flow of the fluid.

Durch die Kombination einer für sich bekannten Kanälstrecke und einer für sich bekannten Verteilerstrecke zu einem einzigen Durchströmungskörper wird erreicht, daß die zur Verfügung stehende Oberfläche des Durchströmungskörpers in optimaler Weise ausgenutzt wird, also das Fluid mit einer optimal großen Ober·* fläche beim Durchströmen des Durchströmungskörpers in Berührung kommt .By combining a known channel section and a known distributor section into a single flow body, it is achieved that the available surface of the flow body is used in an optimal way, i.e. the fluid comes into contact with an optimally large surface when flowing through the flow body.

Das Kanalsystem ist dabei vorzugsweise mit Hilfe der bewährten, 2ick-zack~förmig geformten Platte, deren Kanten in Strömungsrichtung zick-zack-förmig hin und herlaufen, gebildet. Für die Verteilerstrecke kann ein herkömmliches Schüttmaterial, ein Porenkörper mit offenen Poren usw. verwendet werden, vorzugsweise wird die Verteilerstrecke jedoch ebenfalls aus den Pxatten gebildet, mit denen die Kanäle aufgebaut sind, wobei jedoch die in Strömungsrichtung zick-zack-förmig aufeinanderzeigenden Kanten kreuzförmig zueinander verlaufen und im wesentlichen punktförmig aneinander stoßen (cross-flow-System). Die erfindungsge-Käfle Kombination von Verteilerstrecke und Kanalstrecke in einem Durchströmungskörper führt dazu, daß das Fluid optimal verteilt iß das Kanalsystem gelangt, so daß die Oberfläche des Kanalsys-tems optimal ausgenutzt wird. In dem Kanalsystem finden die Selbstreinigungseffekte statt, so daß keine wirksame Oberfläche durch Verstopfungen verloren geht. Die Verteilerstrecke kann so kurz gehalten werden, daß in dieser Strecke Verstopfungen praktisch nicht auftreten.The channel system is preferably formed using the tried and tested zigzag-shaped plate, the edges of which run back and forth in a zigzag shape in the direction of flow. A conventional bulk material, a porous body with open pores, etc. can be used for the distribution section, but the distribution section is preferably also formed from the panels with which the channels are constructed, but the edges pointing towards each other in a zigzag shape in the direction of flow run crosswise to each other and essentially meet at points (cross-flow system). The inventive combination of distribution section and channel section in a flow body results in the fluid being optimally distributed throughout the channel system, so that the surface of the channel system is optimally used. The self-cleaning effects take place in the channel system, so that no effective surface is lost due to blockages. The distribution section can be kept so short that blockages practically do not occur in this section.

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Das LärigenverhMltnis der Verteüerstrecke zur Kanälstreckö kann zwischen 1 i 1 Und 1 : 30 liegen, wobei bei zur Verstopfung Anlaß gebenden, stärk verschmutzten flüssigkeiten eine relativ kurze Verteilerstrecke Verwendet Wird.The noise ratio of the distribution section to the channel section can be between 1:1 and 1:30, whereby a relatively short distribution section is used for heavily contaminated liquids that cause blockages.

Die Erfindung soil im folgenden anhand von in- der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below using embodiments shown in the drawing. They show:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines TropfkörpersFigure 1 is a schematic representation of a trickling filter

Figur 2 eine schematische Darstellung eines von unten belüfteten FestbettesFigure 2 is a schematic representation of a bottom-ventilated fixed bed

Figur 3 eine schematxsche Darstellung eines Kanalsystems mit einem auf die Strömungsrichtung bezogenen Querschnitt und LängsschnittFigure 3 is a schematic representation of a channel system with a cross-section and longitudinal section related to the flow direction

Figur U eine analoge schematische Darstellung eines cross· flow-Systems.Figure U is an analogous schematic representation of a cross-flow system.

Der in Figur 1 dargestellte Tropfkörper 1 kann beispielsweise in einem runden Abwasserbehälter Verwendung finden, in dem das Abwasser mit einem Rieselarm 2 auf der Oberfläche 3 des Tropfkörpers verteilt wird. An die Oberfläche 3 schließt sich lotrecht eine Verteilerstrecke 4 an, deren Länge beispielsweise 0,3 bis 0,6 m betragen kann. Darunter befindet sich ein Kanalsystem 5, dessen Kanäle 6 und die Kanäle seitlich begrenzenden Kanten 7 zick-zack-förmig hin und herlaufen.The trickling filter 1 shown in Figure 1 can be used, for example, in a round wastewater tank in which the wastewater is distributed on the surface 3 of the trickling filter using a trickle arm 2. A distribution section 4 is connected vertically to the surface 3, the length of which can be, for example, 0.3 to 0.6 m. Below this there is a channel system 5, the channels 6 and the edges 7 that border the channels on the sides running back and forth in a zigzag shape.

Die Verteilerstrecke 4 sorgt für eine gleichmäßige Verteilung des aus dem Rieselarm 2 austretenden Abwassers, so daß alle Kanäle 6 des Kanalsystems 5 gleichmäßig mit Abwasser beaufschlagt v/erden.The distribution section 4 ensures an even distribution of the wastewater exiting the trickle arm 2, so that all channels 6 of the channel system 5 are evenly supplied with wastewater.

Das Kanalsystem kann dabei eine Länge (Höhe des Tropfkörpers) von bis zu 8 m aufweisen.The channel system can have a length (height of the trickling filter) of up to 8 m.

Figur 2 zeigt einen als Festbett 8 ausgebildeten Durchströmungskörper, durch den aus einem Verteilerarm 9 austretende Luftblasen von unten nach oben strömen. Dementsprechend befindet sich bei dem Festbett die Verteilerstrecke 4 unten und das Kanalsystem 5 schließt sich lotrecht nach oben an. Auch bei dieser Ausführungsform hat die Verteilerstrecke vorzugsweise eine Höhe von 0,3 bis 0,6 m, während das Kanalsystem eine Höhe von b.v3 zu 2,4 m haben kann.Figure 2 shows a flow body designed as a fixed bed 8, through which air bubbles emerging from a distributor arm 9 flow from bottom to top. Accordingly, in the fixed bed, the distributor section 4 is located at the bottom and the channel system 5 is connected vertically upwards. In this embodiment too, the distributor section preferably has a height of 0.3 to 0.6 m, while the channel system can have a height of b.v3 to 2.4 m.

Anhand der Figuren 3 und 4 sollen der Aufbau des Kanalsystems bzw. der durch ein cross-flow-System gebildeten Verteilerstrecke 4 erläutert werden. Figur 3 zeigt das Kanalsystem, das aus in Fließrichtung zick-zack-förmig, mit der Fließrichtung jeweils einen Winkel von 60° bildenden Kanälen 6 besteht. In der Längsschnittdarstellung der Figur 3 sind die Kanäle durch schräg stehende Wandstücke 10 voneinander getrennt.The structure of the channel system or the distribution section 4 formed by a cross-flow system is explained using Figures 3 and 4. Figure 3 shows the channel system, which consists of channels 6 that are zigzag in the direction of flow and form an angle of 60° with the direction of flow. In the longitudinal section of Figure 3, the channels are separated from one another by slanted wall sections 10.

Der Aufbau des Kanalsystems 5 ergibt sich durch die Verwendung von im Querschnitt zick-zack-förmig geformten Platten der Höhe H, die im wesentlichen aus schräg verlaufenden Wandstücken und im Querschnitt kurze horizontale Abschnitte bildende Kanten 7 bestehen.The structure of the channel system 5 results from the use of plates of height H with a zigzag shape in cross section, which essentially consist of sloping wall sections and edges 7 forming short horizontal sections in cross section.

Zur Ausbildung des Kanalsystems 5 sind die Platten 11 so aufeinander gelegt, daß sie entlang ihrer Kanten 7 aneinander stoßen, also entlang der Kanten 7 linienförmig miteinander verbunden, vorzugsweise miteinander verklebt bind. Dadurch entstehen im Querschnitt etwa rautenförmige, sechseckige Kanäle 6, die in Strömungsrichtung zick-zack-förmig hin und herlaufen.To form the channel system 5, the plates 11 are placed on top of one another in such a way that they abut one another along their edges 7, i.e. they are connected to one another in a line along the edges 7, preferably glued together. This creates approximately diamond-shaped, hexagonal channels 6 in cross-section, which run back and forth in a zigzag shape in the direction of flow.

Zur Ausbildung des in Figur 4 dargestellten, als cross-flow-System ausgebildeten Verteiiersystems 4 werden die gleichen Platten 11 verwendet. Diese Werden jedoch So miteinander Verbunden, daß die in Strömungsrichtung zick-zack-föfmig hin undThe same plates 11 are used to form the distribution system 4 shown in Figure 4, which is designed as a cross-flow system. However, these are connected to one another in such a way that the plates 11 are arranged in a zigzag pattern in the direction of flow.

herlaufenden Kanalstücke 6'einer Platte 11 nicht mit einem entsprechenden Kanalstück 6' zu einem Kanal 6 ergänzt werden. Vielmehr werden die Platten 11 so miteinander verbunden, daß die Kanalstücke 6' kreuzweise zueinander laufen. Das hat zur Folge, daß die aufeinanderzelgenden Kanten 7 zweier benachbarter Platten 11 sich jeweils nur in einem Kreuzungspunkt 12 berühren, wie dies in Figur U angedeutet ist, die einen Schnitt durch eine untere und eine Draufsicht auf die darüberliegende Platte 11 darstellt.running channel pieces 6' of a plate 11 are not supplemented with a corresponding channel piece 6' to form a channel 6. Rather, the plates 11 are connected to one another in such a way that the channel pieces 6' run crosswise towards one another. This has the result that the adjacent edges 7 of two adjacent plates 11 only touch one another at an intersection point 12, as is indicated in Figure U , which shows a section through a lower and a top view of the plate 11 above.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Herstellung des als cross-flow-System ausgebildeten Verteilersystems 4 und des Kanalsystems 5 aus den gleichen Platten 11 zur Bildung eines Durchströmkörpers 1,8 erhebliche Vorteile bei der Herstellung, Wartung und ggf. Reparatur bietet.It is readily apparent that the manufacture of the distribution system 4 and the channel system 5 designed as a cross-flow system from the same plates 11 to form a flow body 1,8 offers considerable advantages in terms of manufacture, maintenance and, if necessary, repair.

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Claims

1. Flow body (1,8) for fluids, in particular liquids, with a channel section (5) with a plurality of separate channels (6) extending in the longitudinal direction of the flow body (1,8) and with a distributor section (4) arranged upstream of the channel (6) and causing a randomly distributed flow of the fluid.

2. Flow body according to claim 1, characterized in that the channels (6) are formed by plates with a zigzag shape in cross section, which abut one another along their edges (7) running back and forth in a zigzag shape in the direction of flow.

3. Flow body according to claim 2, characterized in that the distributor section (4) is formed from the plates (11) with which the channels (6) are also constructed, but the edges (7) pointing towards one another in a zigzag shape in the flow direction run crosswise to one another and essentially meet in point-shaped areas (13).

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Theodof-Häuss'Sura 2 ^r .. ^: I

O&3Ö0 ßrijufischwöig Federal Republic of Germany

Telephone 0531^80079 Telex 0462620 arammd Fax 0531-81297 (CCITTg+3)

4. Flow body according to one of claims 1 to 3, characterized in that the length ratio of the distributor section (4) to the channel section (5) is between 1:1 and 1:30.

5. Flow body according to one of claims 1 to 4, characterized in that it is a trickling filter (1).

6. Flow body according to one of claims 1 Iris 4, characterized in that it is a fixed bed (8) suitable for ventilation from below.

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