DE2207144A1 - Liquid aerating appts - using vanes with determined gas exit width to vane width ratio - Google Patents

Liquid aerating appts - using vanes with determined gas exit width to vane width ratio

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Abstract

The gas outlets are formed as slits in the rearward facing sides of the vanes. The ratio of this max. slit width to max. vane width (measured in the plane of motion) is within the range 1:1-3. Esp. the appts. is for aerating fibre-containing waste waters.

Description

Begasungsvorrichtung mit flügelartigen Rührarmen Zur Einbringung von Gasen in FlUssigkeiten, insbesondere von Luft, ist es bekannt, propeller- oder flügelartige Rührvorrichtungen zu verwenden. Solche rotierenden Einrichtungen, Dispergatoren oder Begasungsrilhrer haben die Aufgabe, gasförmige Medien wie z.B. Luft, in feinst verteilter Form in die Flüssigkeit einzutragen und gleichzeitig für die entsprechende Durchmischung zu sorgen. Dabei wird beispielsweise das einströmende Gas entweder durch Ansaugung oder mittels Druck von außen über rohrartige Zuleitungen in den Flüssigkeitsbehälter eingebracht.Gas supply device with wing-like agitator arms for the introduction of It is known that gases in liquids, especially air, are propeller-like or wing-like Agitators to use. Such rotating devices, dispersers or gassing devices have the task of transporting gaseous media such as air in finely distributed form into enter the liquid and at the same time for the appropriate mixing to care. For example, the inflowing gas is either sucked in or by means of pressure from the outside via pipe-like feed lines into the liquid container brought in.

Solche auch stromlinienförmig gestalteten Vorrichtungen mit geraden oder gebogenen Rührarmen oder Flügeln weisen entweder rinnenartige oder lochförmige Austrittsöffnungen ur das einzubringende Gas auf, wobei diese oeffnungen sowohl an der Rückseite als auch an den Manteilflächen angeordnet sein können. Bei einzelnen Vorrichtungen sind auch Offnungen an der Stirnseite vorgesehen.Such also streamlined devices with straight or curved stirring arms or blades have either channel-like or hole-shaped Outlet openings ur the gas to be introduced, these openings both can be arranged on the rear side as well as on the M component areas. With individual Devices are also provided with openings on the end face.

Zur Verminderung des Flüssigkeitswiderstandes bei der Drehbewegung sind diese mit propeller- oder flUgelförmigen RUhrarmen versehenen Begaser im Querschnittsprofil stromlinienförmig gestaltet. Als zweckmäßig hat sich ein U-förmiges Profil herausgestellt und zwar in Verbindung mit den rinnenförmigen Austrittsöffnungen für das einzubringende Gas, die sich auf der der Drehrichtung entgegengesetzten Seite befinden.To reduce the fluid resistance during the rotary movement are these with propeller- or wing-shaped agitator arms in the cross-sectional profile streamlined. A U-shaped profile has proven to be useful in connection with the channel-shaped outlet openings for the to be introduced Gas that are on the opposite side of the direction of rotation.

Bekannt ist es auch, solche rinnenartige Vorrichtungen in der Weise zu gestalten, daß die Seitenwangen im Bereich der Profilnase elastisch ausgebildet sind, so daß die Profilhöhe, nämlich die Schattenfläche der im Betrieb sich ausbildenden Vakuole, veränderbar ist. Durch diesen Effekt soll erreicht werden, daß das eintretende Gas von der die Vakuole umströmenden Flüssigkeit teilweise bereits in linse Blasen aufgelöst wird und sich anschließend die weitere Zerreibung in noch feinere Gasbläschen im wesentlichen im Wirbelzopf der Vakuole erzielen läßt. Es wurde bereits vorgeschlagen, umlaufende und mit Gasaustrittsöffnungen versehene Feinstbegaser für faserstoffhaltige Flüssigkeiten mit gebogenen Hohl flügeln in der Weise auszubilden, daß die Vorderkante nach einer bestimmten logarithmischen Spirale zurückgebogen ist. Dabei sind die Gasaustrittsöffnungen vorzugsweise in einer Reihe parallel zur Vorderkante auf der oberen und unteren Fläche der tragflügelartig profilierten Hohlflügel angeordnet.It is also known to have such channel-like devices in the manner to design that the side cheeks in the area of the profile nose formed elastic are, so that the profile height, namely the shadow area of the developing during operation Vacuole, is changeable. By this effect should be achieved, that the entering gas from the liquid flowing around the vacuole is already partially is dissolved in lens bubbles and then further trituration in still can achieve finer gas bubbles essentially in the vortex braid of the vacuole. It has already been proposed, circumferential and provided with gas outlet openings Fine gas aerator for liquids containing fiber with curved hollow blades in the way to train that the leading edge after a certain logarithmic Spiral is bent back. The gas outlet openings are preferably in a row parallel to the leading edge on the upper and lower surface of the wing-like profiled hollow wing arranged.

Neben diesen flügelartigen Begasungsvorrichtungen slr?d auch noch sternförmige Belüftungsrührer bekannt, bei denen die Flanken an der Hinterseite offen sind und das Begasungsmittel durch diese oeffnungen in die FlUssigkeit einströmen kann. Zur Erhöhung der Einströmleistung ist es jedoch bei diesen Ausführungen erforderlich, daß zusätzlich Leitschaufeln an der BehElterwand angeordnet sind. Neben dem höheren konstruktiven Aufwand bedingen solche Vorrichtungen auch noch eine vermehrte Wartung, so daß im kontinuierlichen Betrieb mitunter längere Stillstandszeiten auftreten können.In addition to these wing-like gassing devices, slr? D also star-shaped aeration stirrer known, in which the flanks at the rear are open and the fumigant flows into the liquid through these openings can. In order to increase the inflow capacity, however, it is necessary with these versions, that additional guide vanes are arranged on the container wall. In addition to the higher Constructive effort, such devices also require increased maintenance, so that sometimes longer downtimes occur in continuous operation can.

Im allgemeinen wird bei den bekannten Begasungsrührern dem KrUmmungsverlautr der der Flüssigkeit am stE»ksten ausgesetzten Stirnseite, eine wesentliche Bedeutung zugemessen, weil die Ansicht vorherrscht, damit die hydrodynamischen Vorgänge entscheidend beeinflussen zu können.In general, the known gassing stirrers have the curvature the face most exposed to the liquid, an essential meaning allotted because the view prevails so that the hydrodynamic Operations to be able to influence decisively.

Optimale Leistungen, wie sie beispielsweise auf dem Sektor Abwasserreinigung durch Beschleunigung der biochemischen Prozesse mittels des eingebrachten Sauerstoffs erforderlich sind, können Jedoch damit nicht erreicht werden.Optimal performance, for example in the wastewater treatment sector by accelerating the biochemical processes by means of the introduced oxygen are required but cannot be achieved with it.

Gegenstand der Erfindung ist eine Begasungsvorrichtung mit flügelförmigen Rührarmen, die mit schlitzartigen Austrittsöffnungen versehen sind, wobei diese Rührarm im Bereich der Austrittsöffnungen Profilquerschnitte aufweisen, bei denen die maximale Austrittshöhe H zur RUhrarmbreite B innerhalb des Verhältnisses 1 : 1 bis 1 t 3 liegt und die maximale Austrittshöhe dort gemessen wird, wo sie im Bereich des Profilquerschnittes erreicht wird.The invention relates to a gassing device with wing-shaped Mixing arms which are provided with slot-like outlet openings, these Have agitator in the area of the outlet openings profile cross-sections in which the maximum exit height H to the agitator arm width B within the ratio 1: 1 to 1 t 3 and the maximum exit height is measured where it is in the area of the profile cross-section is achieved.

Die Rührarme der Begasungsvorrichtung können gerade oder gebogen sein.The stirring arms of the gas injection device can be straight or curved.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Austrittshöhe H von der Profilachse nach außen hin abnimmt, wobei die Ober- und Unterseite der Rührarme einen Winkel von 1 - 3° einschließen.It has proven to be advantageous if the exit height H of the profile axis decreases towards the outside, with the top and bottom of the agitator arms Include an angle of 1 - 3 °.

Bei U-fUrmiger Gestaltung der Profilquersohnitte hat es sich nach der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, die Schenkel nach Erreichen der max. Profilhöhe enden zu lasse oder diese gegebenenfalls parallel weiterzurühren. Bei V-förmig ausgebildeten Profilquerschnitten ist es hingegen vorteilhaft, die auseinanderlaufenden Schenkel tulpenförmig parallel oder zueinander gerichtet enden zu lassen.With a U-shaped design of the profile transverse center, it has to of the invention proved to be useful, the legs after reaching the maximum profile height to end or to continue stirring them in parallel, if necessary. When V-shaped Profile cross-sections, however, it is advantageous to use the diverging legs to end in a tulip shape, parallel or facing each other.

Durch die erfindungsgemäß gestaltete Begasungsvorrichtung ist es möglich, den Flüssigkeitswiderstand soweit herabzusetzen, daß die hydrodynamischen Vorgänge mit geringen Turbulenzen ablaufen, wodurch der spezifische Gaseintrag auf ein unerwartet hohes Ausmaß gesteigert wird.The gas supply device designed according to the invention makes it possible to to reduce the fluid resistance to such an extent that the hydrodynamic processes run with low turbulence, whereby the specific gas input to an unexpected is increased to a high degree.

Begasungsvorrichtungen gemäß der Erfindung mit sichelförmig gebogenen Rührarmen haben sich bei ihrer Verwendung zur Abwasserreinigung als besonders geeignet erwiesen. Infolge der hohen Eintragsleistung an Gasen und ihrer raschen Verteilung innerhalb der Flüssigkeit gelingt es, hohe Durchsatzleistungen des Abwassers zu erzielen, wobei entsprechend dem geringen Widerstandsbeiwert, den die erfindungsgemäß ausgebildeten Rtihrarme bei der Rotation aufweisen, mit einem günstigen Antriebsaufwand gearbeitet werden kann. Aufgrund der besonderen Profilgestaltung wird ein Ansetzen von Feststoffen, insbesondere von Faserteilchen, auf den Rührarmen vermieden, so daß ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet ist.Fumigation devices according to the invention with a sickle-shaped curved Agitators have proven to be particularly suitable when they are used for wastewater purification proven. As a result of the high input rate of gases and their rapid distribution Within the liquid it is possible to achieve high throughput rates of the wastewater achieve, according to the low drag coefficient that the invention have trained Rtihrarme in the rotation, with a favorable drive effort can be worked. Due to the special profile design, an attachment solids, especially fiber particles, avoided on the agitator arms, so that continuous operation is guaranteed.

In den Figuren 1 bis 4 ist der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In FIGS. 1 to 4, the subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment shown.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen zweiflügeligen Begasungsrührer mit einer gleichzeitig der Luftzufuhr dienenden Hohlwelle. Mit 1 ist die Hohlwelle, mit 2 der gerade Rührarm und mit 3 der gebogene Rührarm bezeichnet. Die Rührarmbreite ist unter der Bezeichnung B dargestellt, wobei zur Festlegung der vergleichbaren Rührarmbreiten zwischen geraden und gebogenen Rührarmen der Abstand r zwischen Mittelpunkt der Hohlwelle und dem Profilquerschnitt dient.Fig. 1 shows in cross section a two-bladed gassing stirrer a hollow shaft that also serves to supply air. With 1 is the hollow shaft, 2 denotes the straight agitator arm and 3 denotes the curved agitator arm. The width of the agitator arm is shown under the designation B, whereby to define the comparable Mixing arm widths between straight and curved mixing arms is the distance r between the center point the hollow shaft and the profile cross-section is used.

Fig. 2 stellt einen Rührarm in Ansicht dar. Daraus ist der nach außen sich verjUngende Verlauf der FlUgelflankenebene zu ersehen. In den Prorilquerschnitten der RUhrarme 2 sind die jeweils aufsoheinenden Austrittshöhen mit H bezeichnet.Fig. 2 is a view of a paddle arm. From this it is outward The tapering course of the wing flank plane can be seen. In the profile cross-sections of the agitator arms 2, the respective exit heights are denoted by H.

Fig.3 zeigt den erfindungsgernäß gestalteten Profilquerschnitt, und zwar U-förmig ausgebildet. Daraus ist die maximale Austrittshöhe H und die RUhrarmbreite B ersichtlich.3 shows the profile cross-section designed according to the invention, and although U-shaped. This is the maximum exit height H and the arm width B can be seen.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des Rührarmprofilquerschnittes, wobei die Schenkel des V-förmig ausgebildeten Profilquerschnittes tulpenförmig parallel oder zueinander gerichtet enden. Es ist dabei dargestellt, an welcher Stelle die maximale Austrittshöhe H gegeben ist.Fig. 4 shows a further embodiment of the agitator arm profile cross-section, whereby the legs of the V-shaped profile cross-section are tulip-shaped and parallel or end facing each other. It is shown at which point the maximum exit height H is given.

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e 1. Begasungsvorrichtung mit flügelförmigen Rührarmen, die mit schlitzartigen Austrittsöffnungen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die RUhrarme im Bereich der Austrittsöffnungen Profilquerschnitte aufweisen, bei denen die maximale Austrittshöhe H zur Rührarmbreite B innerhalb des Verhältnisses 1 : 1 bis 1 : 3 liegt, und die maximale Austrittshche H dort gemessen wird, wo sie im Bereich des Profilquerschnittes erreicht wird.1. Gassing device with wing-shaped agitator arms, which are slit-like Outlet openings are provided, characterized in that the stirrer arms in the area of the outlet openings have profile cross-sections where the maximum outlet height H to the stirring arm width B is within the ratio 1: 1 to 1: 3, and the maximum exit height H is measured where it is in the area of the profile cross-section is achieved. 2. Begasungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittshöhe H von der Profilachse nach außen hin abnimmt, wobei die Ober- und Unterseite der Rührarm einen Winkel von 1 - 30 einschließen.2. Gassing device according to claim 1, characterized in that the exit height H decreases from the profile axis towards the outside, whereby the upper and underside of the agitator arm enclose an angle of 1 - 30. 5. Begasungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 undXoder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der hlitzartigen Austrittsöffnungen sich ergecqenden Profilquerschnitte U-förmig ausgebildet sind und die Schenkel nach Erreichen der maximalen AustrittEhUhe enden, oder diese gegebenenfalls parallel weitergeführt werden.5. Gassing device according to claims 1 and X or 2, thereby characterized in that the ergecqenden in the area of the slot-like outlet openings Profile cross-sections are U-shaped and the legs after reaching the maximum exit height, or this may be continued in parallel will. 4. Begasungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der sehlitzartigen Austrittsöffnungen sich ergebenden Profilquerschnitte V-förmig ausgebildet sind und die auseinanderlauf enden Schenkel tulpenförmig parallel oder zueinander gerichtet enden.4. Gassing device according to claims 1 and / or 2, characterized characterized in that the resultant in the area of the seat-like outlet openings Profile cross-sections are V-shaped and the legs diverge end in a tulip shape parallel or facing each other. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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