NL1042944B1 - Een buis in buis of buis in bassin venturibeluchter aangedreven door hydraulisch verval. - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het beluchten van een vloeistof. De beluchter wordt aangedreven door hydraulisch verval. Het heeft geen mechanische voorziening nodig om de vloeistof te beluchten. De lucht voor beluchting wordt ingenomen door een venturi, welke werkt door middel van stroming van de vloeistof door de venturi. De stroming van de vloeistof wordt opgewekt door hydraulisch verval.

Description

Seselmiviiig: Een buis ia bs.üs of buis m bassin veutoribeluehter aaugedreven door hydraulisch vervaL

Dc uitvinding heeft betrekking op een inlichting voor het beluchten van oppervlakte water of gezuiverd of ongezuiverd afvalwater (het medium). Het doel van beluchten is het inbrengen van zuurstof in het medium.

De inrichting wordt aangedreven door hydraulisch verval. Het heeft geen mechanische voorziening nodig om water en/of lucht in te nemen en het medium te beluchten. De lucht voor beluchting wordt ingenomen door een venturi die werkt door middel van stroming van het medium door de venturi. Zoals hierin is toegepast, omvat de term “venturi” iedere willekeurige ventüriconsttuctie die onderdruk veroorzaakt.

Het hydraulisch verval zorgt voor de stroming van het medium door de venturi. Door de stroming wordt met behulp van de venturi lucht ingezogen voor de beluchting van het medium. Een mengsel van hieht/medium vervólgt zijn weg door een of twee verticale opgestelde concentrische of centrische buizen welke 3 tot 15 meter diep zijn opgesteld. Het lucht / medium mengsel verplaats zich eerst naar beneden en daarna weer naar boven al naar gelang de diepte van de aangebrachte verticale buizen. Doordat in de neerwaartse beweging de hydrostatische druk toeneemt neemt de zuurstof overdrachtssnelheid en de zuurstof opnamecapaciteit toe. De Wet van Henry stelt dat de door een bepaald vloeistofvolume geabsorbeerde hoeveelheid gas bij een bepaalde temperatuur recht evenredig is met de druk van het gas.

Om de zuurstofoverdracht van het medium in de neergaande binnenste buis nog verder te verhogen kan deze divergerend worden uitgevoerd (voorkeursvariant). Naar beneden toe vergroot de diameter zich van de neergaande binnenste buis.

De efficiëntie van het algehele zuurstofopname vermogen van de inrichting is afhankelijk van de diepte van de verticaal opgestelde buizen, de mate van diametervergroting van de neergaande binnenste buis en het verval. Hoe groter het verval, hoe groter de snelheid van het medium en daarmee de aangezogen luchthoeveelheid door de verturi. Hoe groter de aangezogen hoeveelheid lucht door de venturi hoe hoger het zuurstofgehalte in het medium zal worden. Hoé groter de diameter onderin de neergaande buis hoe lager de stroomsnelheid ter plaatsen wordt, hoe langer de in de venturi gevormde luchtbeHetjes in de neergaande binnenste buis blijven, des te groter de zuurstofoverdracht zal zijn.

Aan de onderkant van de verticale buis heerst een grotere hydrostatische druk, deze is afhankelijk van de lengte van de verticale buis. Deze verhoogde hydrostatische druk van het mengsel van lucht en het medium verhoogd de zuurstofoverdracht naar het medium (de Wet van Henry). Een mengsel van lucht en het medium vervolgt zijn weg naar boven. In deze fase expanderen de luchtbellen in het medium waardoor een groter raakoppervlak ontstaat zodat de zuurstofoverdracht naar het medium nog verder wordt vergroot.

De voordelen geboden door deze uitvinding zijn de eenvoud en de werking zonder dat externe energie behoeft te worden toegevoegd.

Verdere kenmerken en details van de inrichting worden toegelicht aan de hand van twee uitvoeringsvorm^ daarvan, waarbij wordt verwezen naar de bijgevoegde figuren. Hierin toont:

« Figuur 1: een verticale doorsnede van de venturibeluehter in de buis in buis variant;

« Figuur 2: een verticale doorsnede van de venturibeluehter in de buis in bassin variant.

Figuur 1: buis in buis venturibeluehter.

Het aanwezige hydraulisch verval (1) tussen het bo ven stroom s watemiveau (2) en het benedenstrooms watemiveau (3) zorgt voor de stroming van het medium door een aanvoerbuis (4) naar de venturi (5). Door de stroming wordt met behulp van een venturi lucht ingezogen voor de beluchting van. het medium. Lucht wordt aangezogen via een luchtinlaat (6). Zoals hierin is toegepast, omvat de term “venturi” iedere willekeurige ventui'i-constructie die onderdruk veroorzaakt. Het medium vervolgt zijn weg naar beneden door een binnenste verticale buis (7) met een lengte van 3 tot 15 meter (8), welke in de voorkeursvariant naar beneden toe in diameter toeneemt (9). De binnenste verticale buis mondt uit in een buitenste verticale buis (10), De onderzijde van de buitenste verticale buis is afgesloten en voorzien van een stroomprofiel (11) om vanwege de lagere weerstand de doorstroming te vergroten. Het medium stroomt nu naar boven en verlaat de buitenste buis via een afvoerbuis 5 (12) naar het lager gelegen bassin (13)

Bij een variant van de beluchter stroomt het medium aan de bovenkant. van de buitenste buis naar het lager gelegen bassin.

Figuur 2: buis in bassin ventaribeluchter,

In deze variant is gelijk aan de buis in buis variant, met dien verstande dat in deze variant geen buitenste verticale buis wordt gebruikt wordt. De binnenste verticale buis (7) mondt meteen uit in het lager gelegen bassin (13).

Claims (12)

1. Conclusies

   1) De venturi-beluchter .of inrichting voor het beluchten van een vloeistof omvattende:

   een aanvoerbuis (4) voor het medium overgaand met een haakse bocht of T~stuk naar;

   een venturi (5) met een naai^- boven wijzende luchtinlaatbuis, bestaande uit een of meer verticale buizen (6);

   - waarbij de venturi gaat over in een 3 tot 15 meter lange verticale binnenste buis(7).
2. 2) De inrichting volgens conclusie 1, waarbij de 3 tot 15 meter lange verticale binnenste buis (7) zich in de voorkeurvariant naar beneden toe de diameter vergroot (9).
3. 3) De inrichting volgens conclusie 1 en: 2 bevindt zich in een tweede buitenste verticale buis met een grotere diameter. (10).
4. 4) De inrichting volgens 1,2 en 3 kan zich ook in bassin (13) bevinden.
5. 5) De inrichting volgens 1,2 en 3 bevat in de tweede verticale buis aan de onderzijde een stromingsprofiel (11) waardoor het lucht medium mengsel zich gemakkelijke naar boven transporteert.
6. 6) De inrichting volgens conclusie 1, 2 en 3 wordt aangedreven door hydraulisch verval (1). Het verschil in niveau tussen het medium bovenstrooms (2) de inlaatbuis en het niveau van het medium benedenstrooms (3) de buitenste verticale buis zorgt voor stroming van het medium door de venturi (5).
7. 7) Door het niveauverschil gaat het medium door de inrichting stromen. Door de stroming van het medium ontstaat in de venturi (5) een onderdruk, waardoor lucht via de inlaatbuis(6) wordt aangezogen en zich vermengd met het medium.
8. 8) Een mengsel van lucht en het medium wordt door de stroming via de verticale binnenste buis (7) naar beneden getransporteerd.
9. 9) In de voorkeursvariant kan de diameter in de binnenste verticale buis naar beneden toe vergroot worden (9). Hierdoor neemt ter plaatse de snelheid van het mengsel lucht en medium af. De afname van snelheid vergroot de verblijftijd van de luchtbellen in het medium. Deze

   - 5 langere verblijftijd van de luchtbellen vergroot de zuursof overdracht naar het medium.
10. 10) Een mengsel van lucht en het medium vervolgt in de buitenste verticale buis (10) zijn weg naar boven.

    1.1) Toepassing van de venturibeluchter volgens conclusie 1 t/m 10 waarbij de binnenste verticale buis (7) direct in een lager gelegen bassin (13) uitkomt.
11. 12) Toepassing van de venturibeluchter volgens conclusie 1 t/m 10 voor het beluchten van effluent van rioolwaterzuiveringen of andere

    ,. bronnen van biologisch afbreekbaar afvalwater.
12. 13) Toepassing van de venturibeluchter volgens conclusie 1 t/m 10 voor het beluchten van oppervlaktewater,

    1.4) Toepassing van de venturibeluchter volgens conclusie I t/m 10 als beluchtingsysteem voor alle andere vloeistoffen.