DE1965771A1

DE1965771A1 - Vorrichtung zur Einfuehrung von Gas in Fluessigkeit

Info

Publication number: DE1965771A1
Application number: DE19691965771
Authority: DE
Inventors: Raitums Arnold Andreewitsch; Reisin Rudolf Eduardowitsch; Witol Oyar Janowitsch; Abele Karl Marzewitsch
Original assignee: INST CHIMII DREWESINIJ AKADEMI
Current assignee: INST CHIMII DREWESINIJ AKADEMI
Priority date: 1969-12-31
Filing date: 1969-12-31
Publication date: 1971-07-08
Also published as: DE1965771B2; GB1269881A; FR2076201A5

Description

Beschreibung zu der Patentanmeldung des betreffend VORRICHTUNG ZUR EINFÜHRUNG VON GAS IN FLUSSIGKEIT Die Erfindung betrifft chemische und biochemische Ausbrüstungen, insbesondere Vorrichtungen zur Einführung von Gas in die Flussigkeit zwecks Oxydation, Reduktion, Entkeimung oder verschiedener Modifizierung von Wasser oder anderen Flüssigkeiten.
Es ist zweckmäßig, die vorgeschlagene Vorrichtung fUr die TiefenbelW£tung zu verwenden.
Es ist eine Vorrichtung zur Einführung von Gas in Flüssigkeit (siehe nTechische Gemeinschaft" Berlin, Band 11, Jahrgang 1963, Nr. 5, S. 209 - 211) bekannt, die einen hohlen Läufer enthält, welcher mit dem Antrieb mittels eier Hohlwelle verbunden ist. Der Innenraum des Läufers und der der Welle stehen mit einem gasfbrmigen Medium in Verbindung. An dem Peripherieteil des Läufers sind Vorsprünge sowie Schlitze zum Gasdurchtritt vorhanden. Der Läufer wird in die Flüssigkeit eingebracht, in welche das Gas eingeführt werden soll, Beim Rotieren des Läufers gelangt das Gas (oder Gasgemisch) über die Hohlwelle in den Läuferinn saum und tritt durch die Schlitze in die Flüssigkeit heraus, wobei die Vorsprünge dieses Gas in kleine Bläschen zerkleinern.
Durch die Vorrichtung wird auch eine recht volle Ausnutzung einzelner Bestandteile des Gasgemisches, beispielsweise die Auflösung von Sauerstoff bei der Wasserbelüftung sichergestellt.
Jedoch hat die bekannte Vorrichtung eine wenig effektive Förderung des gesamten Gasgemisches und verbraucht verhältnismäßig viel hinergie Auf diese Weise bleibt der spezifische Energieverbrauch für die Auflösung des nutzbaren Bestandteils des Gasgemisches, beispielsweise von Sauerstoff bei der Förderung der Luft, recht hoch. Die Ursache für diesen Nachteil ist die Form der Außenfläohe des Läufers, die das Mitnehmen der Flüssigkeitsteilchen durch dessen Vorsprünge sowie das Versetzen der Flüssigkeit in Drehbewegung begünstigt, was zu einem erhöhtem Energieverbrauch führt und keinen ausreichend hohen Geschwindigkeitsgradienten der Flüssigkeit an den Enden der Vorsprünge gewährleistet, der für die Schaffung der günstigen Kavitationsbedingungen und für eine qualitätsgerechte Verteilung des Gases in der Flüssigkeit erforderlich ist.
Zweck der Erfindung ist die Vermeidung des erwähnten Nachteils.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Einführung von Gas in die Flüssigkeit zu schaffen, bei der der Läufer die Erzeugung von großen Ges¢hwindigkeitsgradienten ohne erhebliche Störung der laninaren Strömung um die Vorsprünge gewährleistet, was wiederum in den Zonen der Ablösung der Strömung von den Enden der Vorsprünge Bedingungen herbeiführen würde, welche für die Kavitation günstig wären.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Vorrichtung zur Einführung von Gas in Flilssigkeit, die einen hohlen Läufer mit an seiner Peripherie angebrachten Vor- sprüngen und Schlitzen für den Gasdurchtritt enthält, - der Läufer mit dem Antrieb mittels einer Hohlwelle verbunden ist, deren Innenraum mit einem gasförmigen medium in Verbindung steht, erfindungsgeiäß die Vorsprünge Zähne darstellen, wobei die beim Rotieren des Läufers auf die Flüssigkeit auflaufende vordere Fläche des Zahns eine gegenüber der hinteren Fläche desselben größere Länge besitzt und die Form einer Mulde aufweist, während die Schlitze für den Gasdurchtritt sich in den Lücken zwischen den Zähnen befinden.
Im folgenden wird die Erfindung durch Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele und an Hand von Zeichnungen erläute, in den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Einführung von Gas in die FlZssigkeit; Fig. 2 einen Teil des Läufers der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Einführung von Gas in die Flüssigkeit; Fig. 3 einen Teil des Läufers in einer anderen Ausführungsvariante, gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung zur Einführung von Gas in die Flüssigkeit enthält einen hohlen Läufer 1 (Fig. 1) mit Verbindungsflansch 2, eine Hohlwelle 3, welche in einem rohrenartigen Halter 4 auf Lagern 5 montiert ist. Im oberen Teil der Hohlwelle 3, der sich während der Arbeit der Vorrichtung über dem Flüssigkeitshöhenstand befindet, sind Schlitze 6 für den Durohtritt des Gases in den Innenraum des Läufers 1 vorgesehen, Der Innenraum des röhrenartigen Halters 4 steht seinerseits mit der Quelle des in der Flüssigkeit zu verteilenden gasförmigen Mediums, beispielsweise mit der Atmosphäre ueber die Spalte in der Dichtung 7 und der Montageplatte 8 in Verbindung. Die Hohlwelle 3 ist mit einem Elektromotor 9 verbunden.
An der Peripherie des Läufers 1 sind Zähne 10 (Fig. 2) angeordnet. Die vorderen, auf die Flüssigkeit beim Rotieren des läufers 1 auflaufenden Flächen 11 der Zähne 10 haben eine gegenüber den hinteren Flächen 12 größere Länge. Den Flän che 11 der Zähne 10 ist die Form einer Mulde verliehen. In den bücken zwischen den Zahnen 10 sind Schlitze 13 vorhanden, welche für den Durchtritt des Gases aus dem Innenraum des Läufers 1 in die den Läufer 1 umgebende Flüssigkeit dienen.
Die vorderen Flächen 11 der Zähne 10 können sowohl gerade Kanten 14, wie dies Fig. 2 zeigt, als auch gewölbte Kanten 14' gemäß Fig. 3 haben.
Die Vorrichtung zur Einführung von Gas in die Flüssigkeit arbeitet auf folgende Weise.
Der Läufer 1 (Fig. 1) wird in die Flüssigkeit so eingebracht, daß die Schlitze 6 in der Hohlwelle 3 sich über dem Flüssigkeit shöhenstand befinden.
Beim Rotieren des Läufers 1 entstehen in den Lücken zwischen den Zähnen 10 Unterdruckzonen, wodurch es zur Ansaugung des Gases oder des Gasgemisches kommt.
Das Gasgemisch oder Gas wird an der Grundplatte des Motors durch die Spalte in der Dichtung 7 und der Montageplatte 8, durch den Innenraum des röhrenartigen Halters 4, Schlitze 6, die Hochwelle 3 und den Innenraum des Läufers 1 angesaugt. Aus dem Innenraum des Läufers 1 tritt das Gasgemisch oder Gas über die Schlitze 13 in die den Läufer 1 umgebende Flüssigkeit heraus.
Bei genügender Drehgeschwindigkeit des Läufers 1 reicht der in den Lücken zwischen den Zähnen 10 entstandene Unterdruck aus, um den hydrostatischen Druck zu überwinden und Gas in einer Tiefe von mehreren Metern anzusaugen.
In den Bereichen der Ablösung der Strömung von den Kanten 14 der Zähne 10 bilden sich Kavitationsbedingungen heraus, wodurch die Gas;den, welche sich von den Schlitzen 13 zu den Kanten 15 an den Flächen 11 entlang verschieben, in kleine Bläschen zerkleinert werden. Die muldige Form der Flächen 11 begünstigt eine gerichtete Verschiebung der Gasstrahlen und schließt deren Ablösung von den Flächen 11 in der bezüglich der Mulde seitlichen Richtung aus. Die kleinen Abmessungen der Gasblächen gewährleisten deren langsames Aufsteigen sowie günstige Bedingungen für ihre Auflösung. Die in den Zonen der AblUslmg der Strömung von den Kanten 15 entstandenen Kavitationsbedingungen erteilen den Oasbläschen eine Pulsation von hoher Frequenz, was die Ausgleichung der PartialdrUoke des Gases in dem gasförmigen und dem flüssigen Medium, die sich berühren, beschleunigt.
Die voreschlagene Vorrichtung zur Einführung von Gas in die Flüssigkeit erhöht im Vergleich mit den bekannten Vorrichtungen den Ausnutzungsgrad des verblasenen Gases. So wird zum Beispiel bei der Belü;ttung des Wassers mit tiefem Sauerstoffdefizit ein Ausnut'zungsgrad der verblasenen Luft an Sauerstoff von 70% und mehr sichergestellt.
Die Vorrichtung verbraucht bei optimaler Eintauchtiefe verhältnismäßig wenig Elektroenergie.
Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei deren Anwendung für die Belüftung von Wasserbecken liegt auch darin, daß diese, indem sie in beträchtlichen Tiefen eingesetzt wird und die Wassermasse in eine unbedeutende 3ewegung versetzt, günstige Bedingungen für die belüftung von Wasserbecken unter dem Eis schafft. Die Reste der austretenden Gase bilden eine isolierende Zwischenschicht, welche das Gaumen von Eins in einer geringen Entfernung von der Vorrichtung verzögert. Das Wasserbeoken wird auch bei starkem Frost keiner zusätzlichen Kühlung ausgesetzt. Die Anwesenheit von Ei@s vermindert nicht die Effektivität der Vorrichtungs arbeit. Das Obengesagte trifft auch für den Fall der Verwendung dieser Vorrichtung in Reinigungsanlagen bei Vorhandensein einer Schasohicht zu.

Claims

FATENTANSPRUCH

Vorrichtung zur Einführung von Gas in die Flüssigkeit, die einen hohlen Läufer mit an seiner Peripherie angebraohten Vorsprüngen und Schlitzen für den Gasdurchtritt enthält, welcher mit dem Antrieb mittels einer Hohlwelle verbunden ist, deren Innenraum mit einem gasförmigen Medium in Verbindung steht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorsprünge Zähne (10) darstellen, wobei die beim Rotieren des Läufers (1) auf die Flüssigkeit auflaufende vordere Fläche (11) des Zahns (10) eine gegenüber der hinteren Fläche (12) des Zahns (10) größere Länge besitzt und die Form einer Mulde aufweist, während die Schlitze (13) für den Gasdurchtritt sich in den LUcken zwischen den Zähnen (10) befinden.