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DE3621903C2 - - Google Patents

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DE3621903C2
DE3621903C2 DE3621903A DE3621903A DE3621903C2 DE 3621903 C2 DE3621903 C2 DE 3621903C2 DE 3621903 A DE3621903 A DE 3621903A DE 3621903 A DE3621903 A DE 3621903A DE 3621903 C2 DE3621903 C2 DE 3621903C2
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Germany
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stirrer
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Michael 8949 Apfeltrach De Maier
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Description

Die Erfindung betrifft ein Rührwerk zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit, insbesondere von Luft in Gülle oder Flüssigmist, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Rührwerke werden benutzt, um die Fließfähigkeit von dickflüssigen bis nahezu teigigen Stoffen zu verbessern, indem Gase eingebracht werden und die Flüssigkeit hierdurch dünnflüssiger und damit wieder pumpfähig wird. Dieses Problem stellt sich insbesondere bei Gülle oder Flüssigmist, da sich hierbei durch lange Lagerung im Güllebehälter eingedickte Schichten bilden, die eine Entleerung mit üblichen Vakuumpumpfässern oft unmöglich machen.
Darüber hinaus wird durch die Belüftung eine verminderte Geruchsentwicklung beim Ausbringen der Gülle erreicht, sowie eine bessere Pflanzenverträglichkeit durch eine verringerte Ätzwirkung infolge des Luftzusatzes beabsichtigt.
Zur Erreichung dieser Wirkungen, insbesondere der verringerten Ätzwirkung, bedarf es eines "sehr kräftigen Sauerstoffeintrages" in möglichst feinblasiger Form (vgl. Bayerisches Landwirtschaftliches Wochenblatt vom 8. 3. 1986, Seite 13), um durch die möglichst gesättigte Lösung von Sauerstoff in Gülle das Wachstum von aeroben Bakterien zu fördern. Die mit der Bakterienaktivität verbundene Temperaturerhöhung vermindert bei genügendem Lufteintrag die Bildung von Ammoniak und damit die Ätzwirkung der Gülle. Hierzu ist ein Rührwerk erwünscht, das einen hohen Sauerstoffeintrag sicherstellt.
Ein gattungsgemäßes Rührwert zeigt die DE-OS 29 17 423, wobei zur biologischen Behandlung von Flüssigdung eine Propellerwelle mit eng aneinandergerückten Propellern vorgesehen ist, die teilweise von einer Haube abgedeckt sind. Die Haube weist je einen Anschlußstutzen für einen Schaumtrichter und einen Zuluftschlauch auf.
Durch diese Zuleitung der Luft nur an einer Stelle des vom Propeller überstrichenen Bereiches, kann nur relativ wenig Sauerstoff eingeleitet werden, sodaß ein derartiges Rührwerk übermäßig lange betrieben werden muß.
Aus der DE-PS 9 08 968 ist eine Begasungsvorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere zur Sauerstoffanreicherung von Wasser bekannt, die zur einfachen Bauweise und hohen Wirksamkeit vorsieht, daß das Ende der Zuleitung für das gasförmige Medium das Pumpengehäuse bildet. Dadurch ist zwar eine ganzflächige Zuleitung von Luft zum Pumpenrand möglich, jedoch wird hier auf der Pumpenwelle ein zusätzliches Rührorgan benötigt, das den Bauaufwand zusätzlich erhöht. Außerdem ist diese Bauweise für Tauchmotoren nicht geeignet, da die Pumpenwelle von einem außerhalb des Flüssigkeitsbehälters befindlichen Motor angetrieben werden muß. Durch die Luftansaugung durch das Zuleitungsrohr kragt die Pumpenwelle sehr weit aus, sodaß die gezeigte Bauweise für große Tiefen des Flüssigkeitsbehälters aufgrund der an der Pumpenwelle auftretenden Belastungen kaum geeignet erscheint. Wird, wie in einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, die Pumpenwelle jedoch durch ein im Ansaugrohr befindliches Lager abgestützt, so ist dieses dauernd von der angesaugten Luft bzw. in Betriebsstillstand von Flüssigkeit umgeben, sodaß dieses Lager mit aggressiven Medien in Berührung kommt und daher von der Lebensdauer her problematisch erscheint.
Aus der DE-PS 30 23 428 ist weiterhin eine Gehäusepumpe zum Aufbereiten von Gülle bekannt. Hierbei wird lediglich in Nähe des Bodens des Güllebehälters Luft eingebracht, jedoch die Flüssigkeit selbst nicht umgerührt oder umgewälzt, sodaß hier insbesondere bei sich ablagernden Senkschichten eine Belüftung nur unzureichend erfolgen kann.
Aus der DE-PS 29 33 784 ist weiterhin ein Rührwerk bekannt, bei dem ein Luftzuführrohr im Bereich des größten Propellerdurchmessers eines Axialpropellers einmündet. Hierbei ist jedoch ebenso wie bei der erstgenannten Druckschrift von Nachteil, daß in der Nähe der Luftauslaßöffnungen die Strömung der Flüssigkeit turbulent ist, da die Flüssigkeit ohne bevorzugte Abströmvorrichtung aus der Rührzone austritt. Dadurch ergeben sich nur geringe Unterschiede in der Strömungsgeschwindigkeit an der Ansaugöffnung gegenüber der umgebenden Flüssigkeit, sodaß der Ansaugunterdruck nicht ausreicht, um einen kräftigen Sauerstoffeintrag zu erbringen, sowie auch in tiefen Güllebehältern noch Luft anzusaugen.
Demzufolge besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bei einem Rührwerk der eingangs genannten Art einen größtmöglichen Ansaugdruck und Sauerstoffeintrag auch bei großen Rührtiefen zu erzielen und sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Rührwerk gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Rührwerkes wird mittels des Leitringes eine an den Rotorschaufeln anliegende, gleichförmige Strömung und damit eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, insbesondere in Axialrichtung ermöglicht. Durch die ringkammerförmige Gestaltung des Endes der Ansaugleitung ist ein Zutritt des Gases zu dem gesamten überstrichenen Bereich des Rührrotors und damit zur Rührzone möglich, sodaß sich durch die hohe Ansauggeschwindigkeit und den großflächigen Zutrittquerschnitt der Ringspalt-Auslaßöffnung ein sehr hoher Sauerstoffeintrag ergibt.
Von besonderem Vorteil ist die intensive Vermischung der Luft mit der Gülle, da die angesaugte Luft beim Übergang von der Saug- in die Druckzone des Rührrotors aufgrund der Ringspalt- Auslaßöffnung auf der gesamten überstrichenen Fläche des Rührrotors feinblasig in die durch den Rührrotor umgewälzte Gülle eingearbeitet wird und somit in Lösung gehen kann.
Durch den hohen Ansaugunterdruck und großen Ansaugquerschnitt und die damit verbundene hohe Luftansaugmenge und intensive großflächige Vermischung reichen sehr kurze Laufzeiten des Rührwerks zur Gülleaufbereitung aus und das Einbringen von Luft in größeren Rührtiefen als üblich ist damit möglich.
Der Gegenstand der Erfindung wird nachstehend mit in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert; es zeigt
Fig. 1: ein Propellerrührwerk an einem Hubgerüst in Seitenansicht;
Fig. 2: ein Rührwerk mit Rührschnecke im Teilschnitt.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Rührwerk dargestellt, das an einem Hubgerüst in den Güllebehälter 2 abgesenkt werden kann. Das Rührwerk be­ steht bei diesem Beispiel aus dem Tauchelektromotor 3, mit Stromzu­ leitung 3 a, der über eine Welle 4 den Rührrotor 5, hier ein Propeller 5 a mit Schaufeln 5 b, antreibt und dadurch Außenluft durch die Ansauglei­ tung 6 und seiner Auslaßöffnung 7 angesaugt wird. Der Rührrotor 5 ist durch einen ortsfesten Leitring 8 ummantelt und an diesem die Ansaug­ leitung 6 mit seiner Auslaßöffnung 7 angeordnet, wobei hier die Ansaug­ leitung 6 über nicht näher bezeichnete Verteilerstücke in mehreren Auslaßöffnungen 7 a, 7 b münden . Diese sind jeweils auf den Rührrotor 5 hin ausgerichtet, 7 a noch weitgehend radial, 7 b in etwa tangential. Die genaue Lage, Anzahl und Ausrichtung der Auslaßöffnungen 7 in un­ mittelbarer Nähe des Leitringes 8 ist dabei vor allem von der zu be­ lüftenden Flüssigkeit, deren Viskosität, die Form und Schaufelausbildung des Rührrotors abhängig und wird jeweils an diese angepaßt. Die Auslaßöffnungen 7 gehen in einen Ringspalt 9 über (vgl. Fig. 2) und die Verteilerrohrstücke der Ansaugleitung 6 sind zu einer Ringkammer 10 zusammengefaßt. Diese ist teilweise aus dem Leitring 8 gebildet, der hier durch eine Ausklinkung die radial-tangentiale Orientierung der Auslaßöffnung 7 c (bzw. des Ringspaltes 9) bildet.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der Rührrotor 5 durch eine Rührschnecke 11 mit schraubenlinienförmigen Schneckengängen 12 gebildet wird und eine konische Außenform mit spitz zulaufenden End­ stücken 13 aufweist. Wie ersichtlich, wird die Rührschnecke 11 teil­ weise durch den Leitring 8 umhüllt. Daran schließt sich unmittelbar die Ringkammer 10 an, in die sich die Rührschnecke 11 hineinerstreckt und somit die als Ringspalt 9 ausgebildete Luftauslaßöffnung 7 den Rührrotor 5 umgibt.
Aufgrund des Leitringes 8 entsteht der beabsichtigte gerichtete Flüssigkeitsstrom, so daß aus dem unmittelbar benachbarten Ring­ spalt 9 Luft mit großem Unterdruck angesaugt wird.

Claims (7)

1. Rührwerk zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit, insbesondere von Luft in Gülle oder Flüssigmist, mit einem Rührrotor, mit einem ortsfesten Leitring, der den Rührrotor zumindest teilweise an seinem Umfang umgibt, und mit wenigstens einer ortsfesten Ansaugleitung für das Gas, deren Auslaßöffnung in unmittelbarer Nähe des Rührrotors angeordnet ist, wobei im Betrieb der Rührrotor das Gas durch die Ansaugleitung ansaugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitung (6) für das Gas an ihrem Ende eine Ringkammer (10) aufweist, die koaxial zum Rührrotor (5) angeordnet ist, daß die Auslaßöffnung (7) als Ringspalt (9) ausgebildet ist und daß der Leitring (8) zumindest teilweise die Ringkammer begrenzt.
2. Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührrotor (5) als Propeller (5 a) ausgebildet ist.
3. Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührrotor (5) als Schnecke (11) ausgebildet ist.
4. Rührwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührrotor (5) durch einen Tauchelektromotor (3) angetrieben ist.
5. Rührwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührrotor (5) über eine in einem Tragrohr gelagerte Welle (4) von einem außerhalb des Flüssigkeitsbehälters (2) befindlichen Motor angetrieben ist und die Ringkammer (10) auch von dem Tragrohr teilweise begrenzt ist.
6. Rührwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (11) eine konische Außenform aufweist und die Schneckengänge (12) zu ihren Endstücken (13) spitz zulaufen.
7. Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (7) bzw. der Ringspalt (9) radial-tangential auf den Rührrotor (5) hin ausgerichtet ist.
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