DE2235009C3 - Device for dispersing gases in liquids - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dispergieren von Gasen in Flüssigkeiten, mit einer Kreiselpumpe, in deren Ansaugleitung für die Flüssigkeit eine Gaszufuhrleitung einmündet, die mit einem Ventil versehen ist.The invention relates to a device for dispersing gases in liquids, with a centrifugal pump, a gas supply line which is provided with a valve opens into the suction line for the liquid is.

Solche Vorrichtungen werden beispielsweise bei der Abwasseraufbereitung, wo das Einbringen von Sauerstoff in Wasser ein großes Problem darstellt, aber auch beim Belüften von stehenden und strömenden Gewässern angewandt.Such devices are used, for example, in wastewater treatment, where the introduction of oxygen poses a major problem in water, but also when aerating standing and flowing water applied.

Aus der DT-PS 4 17 507 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein inniges Gemisch von Gas und Flüssigkeit gezwungen wird, auf einem beliebig langen Weg gemeinsam zu strömen, wobei die Strömungsgeschwindigkeit von Gas und Flüssigkeit verschieden groß ist. Dabei wird das Gas an der Pumpe zugeführt, so daß das Gemisch erst hinter der Pumpe gemeinsam strömt. Schließlich müssen Gas und Flüssigkeit auf einem möglichst langen Weg gemeinsam strömen, also beispielsweise mehrmals im Kreislauf geführt werden, bis eine befriedigende Auflösung des Gases in der Flüssigkeit erreicht ist.From DT-PS 4 17 507 a method is known in which an intimate mixture of gas and liquid is forced to flow together on an arbitrarily long path, the flow velocity of gas and liquid is different in size. The gas is fed to the pump so that the mixture only flows together after the pump. After all, gas and liquid need to be at the same time as possible long way flow together, for example, be circulated several times until one satisfactory dissolution of the gas in the liquid is achieved.

Aus der DT-PS 11 53 725 ist eine Vorrichtung der angegebenen Gattung bekannt, bei der einer von einer Pumpe angesaugten Flüssigkeit über eine Drosselstelle ein Gas mit einem bestimmten Volumenanteil zügesetzt und dieses Gemisch mit einem bestimmten Überdruck in den Begasungsbehälter geleitet wird. Um eine möglichst vollständige Begasung zu erreichen, muß die Flüssigkeit mit stufenweise abfallendem Druck durch mehrere hintereinander geschaltete Begasungsbehälter geleitet und in jeder Druckstufe begast werden. Dadurch wird jedoch ein sehr aufwendiger Aufbau erforderlich, zumal hinter der Drosselstelle noch eine Prallplatte vorgesehen sein kann. Nach einer anderen Ausführungsform kann bei der bekannten Vorrichtung das so Gas-Flüssigkeits-Gemisch im Umlauf gefördert und mehrmals in dem Begasungsbehälter versprüht werden. Zur Erzielung einer möglichst vollständigen Begasung ist also entweder ein mehrstufiger Druckstufenbegasungsbehälter oder die mehrmalige, im Umlauf erfolgende Durchführung des Verfahrens erforderlich.From DT-PS 11 53 725 a device is the specified type is known in which a liquid sucked in by a pump via a throttle point a gas with a certain volume fraction is added and this mixture with a certain overpressure is passed into the gas tank. In order to achieve the most complete fumigation possible, the must Liquid with gradually decreasing pressure through several gas tanks connected in series and gassed at every pressure level. However, this requires a very complex structure, especially since a baffle plate can be provided behind the throttle point. According to another embodiment In the known device, the gas-liquid mixture can thus be conveyed in circulation and be sprayed several times in the gas tank. To achieve the greatest possible fumigation is therefore either a multi-stage pressure stage gas tank or the repeated one that takes place in circulation Implementation of the procedure required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der mit einfachsten Mitteln in einem Arbeitsgang eine praktisch vollständige Begasung der Flüssigkeit zu er- <« reichen ist.The invention is based on the object of creating a device of the specified type in which to achieve practically complete gassing of the liquid with the simplest means in one operation is rich.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Kreiselpumpe eine selbstansaugende Seitenkanalpumpe Verwendung findet.According to the invention, this object is achieved in that a self-priming side channel pump is used as the centrifugal pump Is used.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß z. B. Wasser in einem Arbeitsgang ohne weitere Behälter beim Verlassen der Seitenkanalpumpe praktisch bis zur Sättigungsgrenze mit Sauerstoff angereichert werden kann; weiterhin läßt sich die Vorrichtung ohne Sonderanfertigungen überall schnell und einfach zusammenstellen; außerdem arbeitet sie besonders wirtschaftlich, da nur ein Arbeitsgang erforderlich ist. Außerdem kann eine ohnehin notwendige Förderung in einer Richtung mit der Begasung kombiniert werden; und schließlich können wegen des kontinuierlichen Betriebs der Vorrichtung mit einer stationären Pumpe und langen Zuleitungen mehrere, in verschiedenen Behältern befindliche Flüssigkeitsmengen nacheinander bzw. gleichzeitig begast werden, so daß die Ausnutzung der Anlage noch besser wird.The advantages achieved by the invention are in particular that, for. B. water in one operation without further containers when leaving the side channel pump practically up to the saturation limit with oxygen can be enriched; Furthermore, the device can be used quickly anywhere without custom-made products and simply put together; In addition, it works particularly economically, as only one work step is required is. In addition, a one-way promotion, which is necessary anyway, can be combined with fumigation will; and finally because of the continuous operation of the device with a stationary one Pump and long supply lines several quantities of liquid located in different containers be gassed one after the other or at the same time, so that the utilization of the system is even better.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained below on the basis of exemplary embodiments with reference to the schematic Drawings explained in more detail. It shows

F i g. 1 ein Flußschema der gesamten Vorrichtung,F i g. 1 is a flow diagram of the entire device,

F i g. 2 einen seitlichen Schnitt durch die verwendete Seitenkanalpumpe undF i g. 2 a side section through the side channel pump used and

F i g. 3 einen Schnitt durch die Seitenkanalpumpe nach F i g. 2 in Richtung der Pfeile.F i g. 3 shows a section through the side channel pump according to FIG. 2 in the direction of the arrows.

Die dargestellte Vorrichtung könnte z. B. in einer Kläranlage eingesetzt werden, bei der das aus der mechanischen Reinigung kommende Abwasser zur Einleitung der biologischen Reinigung möglichst stark mit Sauerstoff angereichert werden muß. Dazu bietet sich die Begasung mit Luft an.The device shown could, for. B. be used in a sewage treatment plant in which the mechanical Purification of incoming wastewater to initiate the biological purification as much as possible Oxygen must be enriched. For this purpose, gassing with air is ideal.

Das mechanisch gereinigte Wasser wird über Zuleitungen 10 angeliefert, in die bei ungenügend Reinheitsgrad nicht dargestellte Filter eingebaut werden können. Ein Drosselventil 14 ist über eine Abzweigung 12 mit der Zuleitung 10 verbunden. Das Drosselventil 14 wird so eingestellt, daß die strömende Flüssigkeit als Wasserstrahlpumpe wirkt und Luft aus der Umgebung ansaugt, so daß ein Gemisch aus Wasser und Luft entsteht. Dabei muß jedoch darauf geachtet werden, daß das Drosselventil 14 nicht zu weit geöffnet wird, da sonst die Flüssigkeitsförderung abreißt.The mechanically purified water is delivered via feed lines 10 into which the degree of purity is insufficient Filters not shown can be installed. A throttle valve 14 is connected via a junction 12 the supply line 10 connected. The throttle valve 14 is set so that the flowing liquid as a water jet pump acts and sucks in air from the environment, so that a mixture of water and air is created. However, care must be taken that the throttle valve 14 is not opened too far because otherwise the liquid supply will stop.

Dieses Gemisch wird zum Eingang 16 einer selbstansaugenden Seitenkanalpumpe 18 geleitet. Diese Seitenkanalpumpe dient außer zur Förderung dazu, einmal die Flüssigkeit und damit über das Drosselventil 14 auch das Gas anzusaugen, zum andern das Gemisch zu einer Dispersion aus Flüssigkeit und sehr feinen Gasbläschen so zu zerreiben, daß die Beladung des Wassers mit Luft durch die Pumpe selbst bewerkstelligt wird.This mixture is fed to the inlet 16 of a self-priming side channel pump 18. This side channel pump serves not only for pumping, but also for the liquid once and thus via the throttle valve 14 also to suck in the gas, on the other hand the mixture to a dispersion of liquid and very fine gas bubbles to grind so that the loading of the water with air is accomplished by the pump itself will.

Bei bestimmten Bauarten von Seitenkanalpumpen sind ein von einem Motor 26 über eine Welle 24 angetriebenes Laufrad 20 und eine Leiteinrichtung 22 so ausgeführt, daß auf das geförderte Medium Scherkräfte ausgeübt werden. Die sich dann ergebende Dispersion aus Wasser und feinen Luftbläschen mit Durchmessern in der Größenordnung μίτι liefert eine so große Phasengrenzfläche, daß die Lösungsgeschwindigkeit des Sauerstoffs stark erhöht und das Wasser noch innerhalb des Pumpengehäuses mit dem Gas praktisch vollständig gesättigt wird.Certain types of side channel pumps are driven by a motor 26 via a shaft 24 Impeller 20 and a guide device 22 designed so that shear forces on the conveyed medium be exercised. The resulting dispersion of water and fine air bubbles with diameters in the order of magnitude μίτι provides such a large phase interface, that the rate of dissolution of the oxygen increases greatly and the water is still within of the pump housing is practically completely saturated with the gas.

Dieses unier Förderdruck stehende Gemisch aus mit Sauerstoff beladenem Wasser und feinen Luftbläschen wird beim Ausgang 28 der selbstansaugenden Seitenkanalpumpe 18 abgegeben und über eine Abflußleitung 30 an den Verbrauchsort gefördert. Der Verbrauchsort kann auch aus einem Druckbehälter bestehen, womit eine Erhöhung der Sauerstoffbeladung auf Grund der mit dem erhöhten Druck gestiegenen Sättigungskonzentration erreicht wird.This unier delivery pressure is a mixture of oxygen-laden water and fine air bubbles is discharged at the outlet 28 of the self-priming side channel pump 18 and via a drain line 30 promoted to the place of consumption. The place of consumption can also consist of a pressure vessel, with which an increase in the oxygen load due to the increased saturation concentration with the increased pressure is achieved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Vorrichtung zum Dispergieren von Gasen in Flüssigkeiten, mit einer Kreiselpumpe, in deren Ansaugleitung für die Flüssigkeit eine Gaszufuhrleitung einmündet, die mit einem Ventil versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Kreiselpumpe eine selbstansaugende Seitenkanalpumpe (18) Verwendung findet.Device for dispersing gases in liquids, with a centrifugal pump in its suction line for the liquid opens a gas supply line which is provided with a valve, characterized in that a self-priming side channel pump is used as the centrifugal pump (18) is used.