DE1979129U

DE1979129U - Vorrichtung zum belueften von fluessigkeiten.

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Publication number: DE1979129U
Application number: DES51867U
Authority: DE
Original assignee: Carves Simon Ltd
Current assignee: Carves Simon Ltd
Priority date: 1964-03-07
Filing date: 1965-03-05
Publication date: 1968-02-22
Also published as: BE660675A; SE311868B; FR1427358A; GB1084713A; AT252144B; US3329407A; IL23043A

Description

Simon-Carves Limited, Stockport/Cheshire/England

Vorrichtung zum Belüften von Flüssigkeiten

Die !feuerung betrifft eine Torrichtung zum Belüften von Flüssigkeiten mit einem Behälter, in welchem eine Belüftungsradanordnung mit veränderbarer Eintauchtiefe derart angeordnet ist, dass der Sauerstoffdurchsatz in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe variierbar ist.

Es ist zur Beeinflussung des Belüftungsgrades bekannt, die Belüftungseinrichtung in Decken mit veränderbarer Höhe, d.h. veränderbarer Eintauchtiefe anzuordnen. Diese bekannte Anordnung bringt einen sehr erheblichen technischen Aufwand mit sieh.

Es ist die der !Teuerung zugrundeliegende Aufgabe, mit einfachsten konstruktiven Mitteln und einem mögliehst geringen Betriebsaufwand eine Belüftungsanordnung zu schaffen, bei welcher der lelüftungsgrad variierbar bezw. die Sauerstoffzufuhr konstant regelbar ist.

Semäss der !feuerung wird dies dadurch erreicht, dass ein Ablaufwehr vorgesehen ist, um die Höhe des Spiegels der Flüssigkeit im Behälter in Abhängigkeit von der Durchflussmenge der Flüssigkeit vorzugsweise derart zu variieren, dass im normalen Arbeitsbereich das Verhältnis des Sauerstoffdurchsatzes zur Durchflussmenge der Flüssigkeit konstant ist.

Durch diese neuerungsgemässe Anordnung wird konstruktiv wesent lich einfacher eine Xnderung des Lageverhältnisses zwischen Belüfterrad und Flüssigkeitsspiegel als bei der bekannten Anordnung ermöglicht«

Um die notwendigen änderungen des Flüssigkeitsspiegels im Behälter möglichst gering zu halten, weiat das Belüftungsrad vorzugsweise einen sich nach ©ben erweiternden kegelförmigen Mantel auf, an dem eine Anzahl von Flügeln vorgesehen ist, die in einer Ebene parallel zur Aehse des Mantels und tangential an einer vom Mantel nach unten vorspringenden kreiszylindrisehen Nabe liegen, entlang der TJnterfläehe des Mantels verlaufen, Endteile mit horizontalen Oberkanten aufweisen, die von dem Aussenumfang des Mantels naeh aussen vorspringen, wobei eine horizontale Platte im wesentlichen in der

Ebene des Aussenumfanges des Mantels und in Umfangsrichtung v©n der Oberkante jedes Flügels an der der Nabe entgegengesetzten Seite und vom Aussenumfang des Kanteis nach, aussen vorspringend angeordnet ist.

Durch diese Anordnung des Belüftungsrades wird schon bei sehr geringer Änderung der Eintauchtiefe ein grosser Unterschied des Belüftungsrades erreicht.

Es ist die der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe, eine verbesserte Yorrichtung für die Belüftung von Flüssigkeiten zu schaffen.

Die Neuerung schafft eine Vorrichtung zum Belüften von Flüssigkeiten, die enthält* a) einen Behälter, durch den die Flüssigkeit bei Betrieb der Vorrichtung strömt, b) ein Belüftungsei ement in dem Behälter, das den Sauerstoffdurohsatz in der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Behälter variiert, und c) eine Vorrichtung zum Variieren der Höhe des Spiegels der Flüssigkeit im Behälter, in Abhängigkeit v©n der Durchflussmenge der Flüssigkeit.

Die !feuerung schafft ausserdem eine Vorrichtung zum Belüften von Flüssigkeiten, die enthält: a) einen Behälter, durch den während des Betriebes der Vorrichtung die Flüssigkeit strömt, b) ein Belüftungselement in dem Behälter, welches den Sauerstoffdurehsatz durch die Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Behälter variiert, tmd e) eine Vorrichtung zum Variieren der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Behälter in Abhängigkeit von der Durchflussmenge der Flüssigkeit durch den Behälter derart, dass in einem normalen Arbeitsbereich da Verhältnis des SauerStoffdurchsatzes zur

Durchflussmenge der Flüssigkeit im wesentlichen konstant "bleibt.

Die Feuerung schafft ausserdem eine Vorrichtung zum Belüften einer Flüssigkeit, bestehend aus« a) einem Behälter, durch welchen Flüssigkeit während des Betriebes der Vorrichtung strömt, b) einem Belüftungsgrad in dem Behälter, welches den Sauerstoffdurehsatz in der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Behälter variiert, und e) einer Vorriehtung zum Variieren der Höhe des Flüssigkeitsspiegels in dem Behälter in Abhängigkeit von der Durchflussmenge der Flüssigkeit.

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Die Neuerung schafft ausserdem eine Vorrichtung zum Belüften von Flüssigkeit mit eines Flüssigkeitsbehälter, einem Belüftungsgrad im Behälter und ein Abflusswehr für die Flüssigkeit aus dem Behälter, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass bei Betrieb der Vorrichtung die Flüssigkeit kontinuierlich durch den Behälter strömt und, wenn das Lüfterrad mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird und auf der gleichen Relativhöhe zum Behälter gehalten wird, der Flüssigkeitsspiegel im Behälter durch das "Wehr so variiert wird, dass oberhalb eines bestimmten Sauerstoffdurchsatzes durch die Flüssigkeit das Verhältnis des Sauerstoffdurchsatzes zum Flüssigkeit sdurchf Iu ss durch den Behälter im wesentlichen konstant gehalten wird.

Die Neuerung schafft aueh eine Vorrichtung zum Belüften von Flüssigkeit, bestehend aus» a) einem Flüssigkeitsbehälter, b) einem Belüftungsrad in dem Behälter, welches einen nach oben sich öffnendem stumpfkegelförmigen Mantel aufweist, um die Achse dieses Mantels drehbar ist und eine Anzahl von Flügeln aufweist, deren jeder in einer Ebene parallel zur Achse des gehäuses und tangential an einen zentralen koaxial zum Gehäuse kreisförmigen Bereich mit kleinem Dua&messer liegt, entlang der Unterseite des Kanteis verläuft, einen Endabschnitt aufweist, der nach aussen über den Aussenumfang des Mantels vorragt und eine horizontale Oberkante aufweist, wobei eine horizontale platte im wesentlichen in der Ebene des

Aussenumfamges desMantels und in ¥mfangsriehtung von der Oberkante jedes Flügels nach der dem kleinen Kreisbereieh gegenüberliegenden Seite und ausserhalb des Aussenumfanges des Gehäuses wegragt, und g) einem Aisflusswehr für die Flüssigkeit aus dem Behälter, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass im Betrieb des Seräts die Flüssigkeit kontinuierlich durch den Behälter strömt, und, wenn das Belüftungsrad sich mit ^konstanter Winkelgeschwindigkeit in der Richtung, in der die Platten des Belüftungsrades in tJmfangsrichtung von den Flügeln wegragen, dreht, und in der gleichen RelativhShe zum Behälter gehalten wird, der Flüssigkeitsspiegel im Behälter dureh das Abflusswähr so variiert wird, dass oberhalb eines bestimmten Samerstoffdurchsatzes durch die Flüssigkeit das Yerhältnis des Sauerstoffdurehsatzes zur Durensatzmenge der Flüssigkeit duroh den Behälter konstant ist.

Die !Teuerung sohafft ausserdem ein zum Variieren des Flüssigkeitsapiegels in der Torrichtung in der oben erläuterten Weise verwendbares tiberlauf wehr.

Selbstverständlich ist der notwendige Sauerstoffdurehsatz umso geringer, je geringer die Durchiaufmenge ist.

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Die Neuerung wird im feigenden anhand der Zeichnungen an Ausführungabeispielen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig.l eine Draufsicht auf ein in der neuerungsgemässen Verrichtung verwendetes lelüftungsrad, Fig.2 eine Seitenansicht des Beliiftungsrades gemäss Fig.l, Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie 3~3 i& Fig.l,

Fig.4 schematiseh eine Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig.5 eine Torderansicht des tiberlaufwehres der Vorrichtung,

Fig.β eine Vorderansicht einer Atowandlungsform des Überlaufwehrs, und

Fig.7 eine V®rderansiaht einer weiteren Ausführungsform des Wehrs.

Die !Teuerung besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter 2 (Fig. 4) mit einem Einlass 4 uad einem Auslass β. Ia Betrieb der Vorrichtung strömt eine Flüssigkeit, z.B. Abwasser, kontinuierlich durch den Behälter vom Einlass 4 zum Auslass β und wird mit aer©ben Bakterien im Behälter behandelt. Die Vorrichtung enthält ausserdem ein Jelüftungsrad 8, welches um eine vertikale Aohse drehbar im Behälter 2 liegt, um die Flüssigkeit zu belüften.

Das Belüftungsrad 8 (Fig.1,2 und 3) entspricht im wesentlichen dem in der deutschen Patentanmeldung S 76 983 IIl/l2e (DAS 1 189 954) beschriebenen Belüftungsrad. Das Had 8 ist drehbar um eine vertikale Achse 10 angeordnet und hat einen sich naeh oben erweiternden kegelförmigen Mantel 12, der koaxial zur Welle 10 liegt, eine kreiszylindrische Nabe 11 mit kleinerem Durchmesser, die am Mantel 12 koaxial zu diesem nach unten vorspringend befestigt ist und in der die Welle 10 sitzt, wobei eine Anzahl v©n Flügeln 13 in einer vertikalen Ebene tangential an der Habe 11 und entlang der ¥nterflache des Mantels 12 befestigt sind. Jeder Flügel I3 hat einen über den Aussenumfang des Mantels 12 vorspringenden Endteil I5. Jeder Endteil I5 hat eine horizontale Oberkante, die in gleicher Ebene mit dem Aussenumfang des Mantels 12 liegt, und eine horizontale Platte l6 verläuft in TJmfangsrichtung vender Kante an der der Habe 11 gegenüberliegenden Seite des Flügels 13 und vom Aussenumfang des Mantels nach aussen weg. Im Betrieb wird das Belüftungsrad 8 mit konstanter

Winkelgeschwindigkeit in der Richtung in Umdrehung gesetzt, in der die Platten 16 in Umfangerichtung v©n den Flügeln 13 wegragen.

Der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 2 ändert sich beim Betriefe der Yerrichtung entsprechend der Durchflussmenge der Flüssigkeit und bei höchstem Flüssigkeitsspiegel liegen die Platten im wesentlichen auf gleicher lohe mit der Oberfläche der Flüssigkeit oder sie tauchen eben darin ein. Das Belüftungsrad 8 verbleibt auf der gleichen Relativh©he zum Behälter 2 und unter diesen Bedingungen kann der durch das Belüftungsrad S bei konstanter Winkelgeschwindigkeit bewirkte Sauerstoffdurehsatz über einem bestimmten lereich durch folgende Formel dargestellt werden«

Ϊ « a · ta (l)

wobei T der Sauerstoffdurchsatz (Mol.O₂ je Stunde),

χ der Abstand τοη der Uaterfläehe der Platten l6 zum

Flüssigkeitsspiegel bei stationärem Belüftungsrad 8, und a und b Konstanten in Abhängigkeit von der &r§sse des Lüftungsrades 8 und dessen Winkelgeschwindigkeit sind.

Der Ablauf6 des Behälters besteht aus einer vertikalen Wehrplatte 18 (Fig.4 und 5), die an einer Seitenwand 1$ des Behälters

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angeordnet ist, und einem Auslaufsehlitz 20 einschliesst, dureh welchen die Flüssigkeit aus dem Benälter 2 ausströmt. Am Auslass 6 ist ferner eine Rinne 24 angeordnet, durch welche die Flüssigkeit naeh dem Durchlauf den Auslaufschlitz 20 abfliesst.

Der Sehlitz 20 ist s© ausgebildet, dass der Spiegel der Flüssigkeit im Behälter 2 in Abhängigkeit von der Durchflussmenge der Flüssigkeit derart sich ändert, dass im normalen Arbeitsbereich das Verhältnis des Durchsatzes von Sauerstoff durch die Flüssigkeit im Behälter 2 zur volumetrisehen Durchflussmenge der Flüssigkeit durch den Behälter 2 hei konstanter Winkelgeschwindigkeit des lelüftungsrades 8 ia wesentlichen konstant ist.

T w a (konstant) (2)

wobei Q die Durchflussmenge der Flüssigkeit ist.

Bei einer Durchflussmenge Null bleibt das Had 8 soweit eingetaucht, dass eine Rührwirkung auf die Flüssigkeit ausgeübt wird, z.B. um Schlammstoffe in Suspension zu halten und gleichzeitig erfelgt hei eimer Durchflussmenge lull ein begrenzter Sauerstoffdurchsatz, so dass das Verhältnis T _t m konstant nur oherhalTa eines bestimmten Sauerstoffdurchsatzes Seltung hat.

Der Kraftbedarf des Belüftungsrades 8 ändert sich mit dem Abstand χ zwischen dem Flüssigkeitsspiegel und der unteren Fläche der Platten 16. Auf diese Weise wird im Betrieb der Vorrichtung die erforderliche Belüftung "bei sieh ändernder Durchflussmenge erreicht, ©hme dass erhebliche Kraftverluste auftreten und gleichzeitig die gefahr einer zu starken Belüftung sehr gering gehalten wird.

Der Auslauf schlitz 20 ist symmetrisch und eine horizontale Basiskante 26 und konvex gekrümmte Seitenkanten 28,30, die von der Basis 26 nach oben aufeinanderzu verlaufen.

Die Vorrichtung kann auf verschiedene Weise variiert werden. Z.B. kann die Wehrplatte 18 dureh eine Wehrplatte 32 gemäss Fig.6 ersetzt werden, die die Form einer horizontal verlaufenden rechteckigen Kerbe 34 aufweist, oder durch die Wehrplatte 36 gemäss Fig.7, die einen horizontal verlaufenden rechteckigen Schlitz 38 in der Seitenwand des Behälters aufweist, wobei der Schlitz eintaucht, wenn die Flüssigkeit durch den Behälter strömt.

gchut zane-prüohe t

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Claims

P.Ä.56Ö 052*29.9.87

1. Vorrichtung zua Belüften v®a Flüssigkeiten mit einem Behälter, in welchem eine Belüftungeradanordnumg ait veränderbarer Eintauchtiefe derart angeordnet ist, dass der Sauerstoffdurehaatz in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe variierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ablaufwehr (lS,32,36) vorgesehen ist, um die lohe des Spiegels der Flüssigkeit im Behälter (2) in Abhängigkeit von der Durohflussmenge der Flüssigkeit vorzugsweise derart zu variieren, dass im normalen Arbeitsbereich das Verhältnis des Sauerstoffdurehsatzes zur Durchflussmenge der Flüssigkeit konstant ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bertftungsrad (8) einen sich nach oben erweiternden kegelförmigen Mantel (12) aufweist, anadem eine Anzahl von Flügeln (13) vorgesehen ist, die in einer Ebene parallel zur Achse des Mantels (12) und tangential an einer vom Mantel (12) nach unten vorspringenden kreiszylindrischen Babe (ll) liegen, entlang der Unterfläche des Mantels (12) verlaufen, Indteile (15) mit horizontalen Oberkanten aufweisen, die von dem Aussenumfang des Mantels (l2) nach aussen vorspringen, wobei eine horizontale

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Platte (l6) im wesentlichem in der Ebene des Aussentaafanges des Mantels (l2) und in Umfangeriehtung v©n der Oberkante jedes Flügels (15) an der der Nabe (ll) entgegengesetzten Seite und vom Aussentunfang des Mantels (12) naeh aussen vorspringend angeordnet ist·