DE2420602A1 - Fishpond water oxygenation - by mixer, tubular coil and screen deck cylinder for water/air mixture at different inlet pressures - Google Patents

Abstract

Circulating water for use in intensive pisciculture can be enriched with oxygen in a mixing chamber in which the water and the air arrive at different pressures. Water containing the air in finally distributed bubbles is passed through a tubular coil, contng. turbulators and then descends through perforated screen decks in the middle of the cylindrical coil support structure. The long residence time ensures a high aeration efficiency. The volume-to-air throughput ratio of this system is much higher than in an aerator inside a pond. It also has no detrimental effect on the heat balance of a pond.

Description

Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung von Umlauf wasser in Intensiv-Fischzuchtanlagen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung von Flüssigkeiten, denen der Sauerstoff unter Druck in Form feiner Bläschen zugegeben wird. Insbesondere betrifft die Erfi.ung eine Vorrichtung, mit der für die Intensiv-Fischzucht bestimmtes Umlaufwasser mit Sauerstoff angereichert werden kann.Device for oxygen enrichment of circulating water in intensive fish farming systems The invention relates to a device for the oxygenation of liquids, to which the oxygen is added under pressure in the form of fine bubbles. In particular The Erfi.ung relates to a device with the intended for intensive fish farming Circulating water can be enriched with oxygen.

Zur Zugabe von Sauerstoff in für die Fischzucht und Fischhaltung verwendetes Wasser sind Strahlapparate bekannt, die ein Gas-Flüssigkeit-Gemisch in ein Wasserbecken zur Sauerstoffanreicherung des hier befindliche Wassers einspritzen.Auch ist es bekannt, Luft unter Druck über am Boden eines Fischbeckens befindliche Verteiler in das Wasser einzublasen. In beiden Fällen wird der Sauerstoff in Form mehr oder weniger großer Luftblasen dem Wasser zugeführt, wobei man bestrebt ist, möglichst feine Luftbläschen zu erzielen, die sich beim Hochsteigen im Fischbe-cken möglichst weitgehend im Wasser auflösen sollen, um ihren Sauerstoffgehalt an das Wasser abzugeben, Die für die Sauerstoffanreicherung von Wasser bisher bekannten Einrichtungen arbeiten mit geringem Wirkungsgrad, da die Verweilzeit der Luftbläschen im Wasser u.a. wegen der geringen Höhe des Fischbeckens klein ist. Außerdem ist das Verhältnis des Beckenvolumens zum Durchsatz der Luftbläschen sehr ungünstig. Dieses ungünstige Verhältnis wirkt sich auch wegen der großen freien Oberfläche nachteilhat auf den Wärmehaushalt des Fischbeckens aus.For adding oxygen to fish farming and fish keeping Water jet devices are known that a gas-liquid mixture in a water basin Inject to oxygenate the water located here. Also it is known, air under pressure via manifolds located at the bottom of a fish tank to blow into the water. In both cases becomes the oxygen supplied to the water in the form of more or less large air bubbles, whereby one strives is to achieve as fine air bubbles as possible, which are when climbing up in the fish tank should dissolve as much as possible in the water in order to adapt their oxygen content to the Delivering water, The previously known for the oxygenation of water Facilities work with low efficiency because of the dwell time of the air bubbles is small in the water, among other things because of the low height of the fish tank. Also is the ratio of the basin volume to the throughput of the air bubbles is very unfavorable. This unfavorable ratio also affects because of the large free surface disadvantage has on the heat balance of the fish tank.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei minimalem Raumbedarf eine Flüssigkeit wie Wasser für Fischbecken mit maximalem Wirkungsgrad zu be- oder entlüften und gleichzeitig den Wärmehaushalt der Flüssigkeit zu kontrollieren.The object of the invention is to take up a minimum of space loading or unloading a liquid such as water for fish tanks with maximum efficiency vent and at the same time control the heat balance of the liquid.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß sie eine Mischkammer, durch welche die Flüssigkeit Unter Druck elnzeblasen strömt und in welche Luft unter Druck oder mittels einer Venturidüse, d.h. eines von der Flüssigkeit betätigten Venturirohres eingesaugt wird,und eine daran anschließende Leitung für den Durchstrom des Luft-Flüssigkeit-Gemisches aufweist. Es wird also eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der einer Flüssigkeit wie Wasser Sauerstoff über ein Gas, das vorzugsweise Luft ist, zugegeben wird. Dadurch, -daß man im Anschluß an die Mischkammer eine Leitung wie eine Rohrleitung oder Schlauchleitung vorsieht, durch welche das Luft-Flüssigkeit-Gemisch mit turbulenter Strömung hindurchströmt, kann die Verweilzeit des Gases in der Flüssigkeit bei intensiver Durchmischung durch die Länge und den Durchmesser der Leitung entsprechend dem jeweils vorhandenen Sauerstoffanreicherungsproblem gewählt werden. Die Verweilzeit ist also nicht abhängig vo der Füllhöhe eines Fischbeckens. Des weiteren kann man durch die Wahl eines vom atmosphären Druck abweichenden Druckes die Löslichkeit des Sauerstoff enthaltenden Gases in einer Flüssigkeit wie Wasser beeinflussen, so daß man bei gleicher Durchsatzmenge mit einer kleineren Vorrichtung auskommt und die Kosten senken kann.In order to achieve this object, in the case of a device, the initially described mentioned type proposed that they have a mixing chamber through which the liquid Under pressure elnzebasen flows and in which air under pressure or by means of a Venturi nozzle, i.e. a venturi tube actuated by the liquid sucked in is, and a subsequent line for the flow of the air-liquid mixture having. A device is therefore proposed in which a liquid how oxygen is added to water via a gas, which is preferably air. Through this, -that one in the connection a line such as a pipeline to the mixing chamber or provides hose line through which the air-liquid mixture with turbulent Flow flowing through it, the residence time of the gas in the liquid can be more intense Mixing through the length and the diameter of the pipe according to the respective existing oxygen enrichment problem can be selected. So the dwell time is not dependent on the filling level of a fish tank. You can also use the Choice of a pressure different from atmospheric pressure the solubility of the oxygen containing gas in a liquid such as water, so that one at the same throughput with a smaller device and the costs can lower.

Die Vorrichtung hat einen besonders geringen Raumbedarf, wenn man die Leitung als Rohrschlange ausbildet, die gegebenenfalls auch mehrlagig sein kann. Die Rohrschlange weist beispielsweise am unteren Ende einen Einlaß und am oberen Ende einen Auslaß auf, so daß das Luft-Flüssigkeit-Gemisch von unten nach oben durch die Rohrschlange hindurchströmt. Es ist jedoch auch möglich, die Flüssigkeit entgegengesetzt zur Schwerkraft strömen zu lasten.The device has a particularly small footprint when you the line forms as a pipe coil, which can optionally also be multilayered. The coil has, for example, an inlet at the lower end and an inlet at the upper end End an outlet so that the air-liquid mixture from the bottom to the top through the coil flows through it. However, it is also possible to reverse the liquid to burden gravity flow.

Vorteilhaft ist es auch, in die Rohr- oder Schlauchleitung wenigstens einen Turbulator einzubauen, der den Wirkungsgrad der Sauerstoffanreicherung noch verbessert.It is also advantageous, at least in the pipe or hose line to install a turbulator, which increases the efficiency of the oxygen enrichment improved.

Die Rohrschlange kann auf einem Tragkörper angeordnet sein. Dabei ist es nicht notwendig, die Rohrschlange aus starrem Material wie Metall herzustellen. Vielmehr kann sie auch aus weichem Material und beispielsweise auch aus Schlauchmaterial bestehen Der Tragkörper ist vorzugsweise zylindrisch und außerdem zweckmäßig als Anreicherungskolonne ausgebildet so daß bei gleichem Raumbedarf die Sauerstoffanreicherung der Flüssigkeit noch verbessert werden kann.The pipe coil can be arranged on a support body. Included it is not necessary to make the coil of a rigid material such as metal. Much more They can also be made of soft material and for example too consist of hose material The support body is preferably cylindrical and also expediently designed as an enrichment column so that with the same space requirement the Oxygenation of the liquid can still be improved.

Der Wärmehaushalt kann dadurch kontrolliert werden, daß man die Vorrichtung gegen Wärmeabstrahlung isoliert.The heat balance can be controlled by the fact that the device insulated against heat radiation.

Dies erreicht man beispielsweise dadurch, daß man die gesamte Vorrichtung mit Isoliermaterial umhüllt.This can be achieved, for example, by having the entire device covered with insulating material.

Eine andere Möglichkeit der Wärmeisolierung besteht darin, der Vorrichtung wahrend der Sauerstoffanreicherung der Flüssigkeit Wärme durch eine Heizung zuzuführen oder eine Kühlung vorzunehmen, beispielsweise indem das Gas in die Flüssigkeit mit unterschiedlicher Temperatur in die Vorrichtung eingegeben werden. Ebenso ist es aher möglich, eine weitere Rohrschlange oder Schlauchwicklung vorzusehen, durch die Heizmedium oder Kühlmedium strömt. Auch kann man diese Isolier-, Heiz- und/oder Kühlmaßnahmen beliebig kombinieren.Another possibility of thermal insulation is the device to supply heat to the liquid by means of a heater while it is being oxygenated or to carry out cooling, for example by adding the gas to the liquid different temperature can be entered into the device. It is the same It is also possible to provide an additional pipe coil or hose winding the heating medium or cooling medium flows. You can also use this insulating, heating and / or Combine cooling measures as required.

In der Zeichnwg ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der für die Fischzuch bestimmtes Wasser mit Sauerstoff angereichert werden kann, schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of one according to the invention Device with which water intended for fish farming is enriched with oxygen can be shown schematically.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Vorrichtung einen zylindrischen Tragkörper 1 in Form einer Siebboden-Säule mit im Inneren derselben angeordneten Siebböden 2, über die die mit Luft vermischte Flüssigkeit fließt, wobei die in der Flüssigkeit befindlichen Luftbläschen weiter zerteilt und aufgelöst und eventuell zu größeren Bläschen koagulierte Luftbläschen wieder zerteilt werden, so daß der in den Luftbläschen enthaltene Sauerstoff von der Flüssigkeit, nämlich Wasser, aufgenommen wird.In the illustrated embodiment, the device has a cylindrical support body 1 in the form of a sieve bottom column with the same inside arranged sieve trays 2, through which the mixed with air liquid flows, whereby the air bubbles in the liquid are further broken up and dissolved and any air bubbles that may have coagulated to form larger bubbles are broken up again so that the oxygen contained in the air bubbles from the liquid, namely water, is absorbed.

Auf der Außenseite des Tragkörpers 1 ist eine Rohrschlange 3 angeordnet, die von unten nach oben durchströmt wird Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel ist die Rohrschlange einflutig ausgebildet, d.h. die gesamte Flüssigkeit strömt durch diese Rohrschlange hindurch Es ist aber auch möglich, die Rohrschlange mehrflutig auszubilden, so daß die Flüssigkeit 4 n Teilströme aufgeteilt wird, welche dann jeweils nur durch einen Teil der Rohrschlange hindurchströmen.On the outside of the support body 1, a coil 3 is arranged, which is flowed through from bottom to top. In this exemplary embodiment, the Coiled pipe with a single flow, i.e. the entire liquid flows through it Pipe coil through It is also possible to design the pipe coil to be multi-flow, so that the liquid is divided 4 n partial flows, which then only through flow through part of the coil.

Statt einer aus Rohr bestehenden Rohrschlange kann auch ein Schlauch in derselben Weise um den Tragkörper 1 gewickelt sein.Instead of a pipe coil consisting of a pipe, a hose can also be used be wound around the support body 1 in the same way.

An das untere Ende 4 der Rohrschlange 3 ist ein Mischapparat 5 angeschlossen, in den Flüssigkeit wie Wasser durch eine Leitung 6 und ein Gas wie Luft durch einen Anschlußstutzen 6a eingeleitet und in der Mischkammer des Mischapparates 5 so miteinander vermischt werden, daß die Luft in Form fein zerteilter Bläschen von der Flüssigkeit mitgenommen wird. Der Mischapparat kann dabei auch als Venturiroh? ausgebildet sein, welches unter Atmosphärendruck stehendes Gas bei Durchstrom der Flüssigkeit ansaugt. -Sowohl die Flüssigkeit als auch das Gas werden zweckmäßig mit einem vom atmosphären Druck abweichenden Druck in den Mischapparat 5 eingegeben. Die Flüssigkeit wird dabei unter einem Druck p1 und das Gas unter einem davon abweichenden Druck P2 zugegeben. Das Gas-.Flussigkeit-Gemischverläßt den Mischapparat 5 unter einem Druck p3 und durchströmt die Rohrschlange 3, welche es durch das nahe dem oberen Ende des Tragkörpers 1 liegende Ende 7 verläßt, so daß das Gas-Flüssigkeit-Gemischunter Turbulenzbedingungen verhaltnismäB*glange in der Rohrschlange verbleibt und dementsprechend das Gas mit gutem Wirkungsgrad von der Flüssigkeit aufgenommen wird. Handelt es sich bei dem Gas um ein sauerstoffhaltiges Gas wie Luft und bei der Flüssigkeit um Wasser, so erfolgt eine gute Sauerstoffanreicherung des Wassers.A mixer 5 is connected to the lower end 4 of the coil 3, in the liquid like water through a pipe 6 and a gas like air through a Connection piece 6a initiated and in the mixing chamber of the mixing apparatus 5 so with one another be mixed that the air in the form of finely divided bubbles from the liquid is taken. The mixer can also be used as a Venturi tube. be trained which sucks in gas under atmospheric pressure as the liquid flows through it. -Both the liquid and the gas are expediently with one of the atmosphere Pressure different pressure entered into the mixer 5. The liquid is under a pressure p1 and the gas under a different pressure P2 added. The gas-liquid mixture leaves the mixer 5 under a Pressure p3 and flows through the coil 3, which it through the near the top End of the support body 1 lying end 7 leaves so that the gas-liquid mixture below Turbulence conditions proportionally remain in the pipe coil and accordingly the gas is absorbed by the liquid with good efficiency. Does it the gas is an oxygen-containing gas such as air and the liquid around water, the water is well oxygenated.

Um bei sehr langen Verweilzeiten des Gemisches in der Vorrichtung und damit bei gröBeren Rohr- oder Schlauchlängen eine dauernde intensive Durchmischung von Gas und Flüssigkeit sicherzustellen, kann nach entsprechenden Rohr- oder Schlauchlängen je ein Turbulator wie ein Sieb oder ein bekannter Static-Mixer in die Leitung eingebaut sein. In der Zeichnung sind insgesamt drei derartige Turbulatoren 11 dargestellt.To with very long residence times of the mixture in the device and therefore constant intensive mixing with larger pipe or hose lengths of gas and liquid can be ensured according to appropriate pipe or hose lengths a turbulator such as a sieve or a known static mixer built into the pipe be. A total of three such turbulators 11 are shown in the drawing.

Die Flüssigkeit gelangt aus dem Ende 7 der Rohrschlange 3 auf den obersten Siebboden der Siebböden 2 des Tragkörpers 1 und läuft in bekannter Weise über die einzelnen Siebböden im Tragkörper 1 nach unten. Die Flüssigkeit verläßt den Tragkörper durch dessen unten liegende Öffnung 8, wo das in die Flüssigkeit eingegebene Gas sich weitgehend innig und dauerhaft mit der Flüssigkeit verbunden hat.The liquid passes from the end 7 of the coil 3 on the uppermost sieve tray of the sieve trays 2 of the support body 1 and runs in a known manner over the individual sieve trays in the support body 1 downwards. The liquid leaves the support body through its opening 8 below, where the into the liquid entered gas is largely intimately and permanently connected to the liquid Has.

Um den Wärmehaushalt der Flüssigkeit bzw. des Gas--Flüssigkeit-Gemisches in der Vorrichtung zu kontrollieren, ist die Vorrichtung mit einem Mantel 9 aus Isoliermaterial versehen .Auch können Heiz- und Kühlschlangen vorgesehen, beispielsweise in den Mantel 9 eingebaut sein. Der Mischapparat 5 kann, wie dargestellt, außerhalb des Mantels 9 liegen, jedoch ist es ebenso nRglich, ihn in dem Mantel 9 einzuschließen.About the heat balance of the liquid or the gas-liquid mixture To control in the device, the device is made with a jacket 9 Insulating material provided. Heating and cooling coils can also be provided, for example be built into the jacket 9. The mixing apparatus 5 can, as shown, outside of the jacket 9, but it is also necessary to enclose it in the jacket 9.

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1.) Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung von Flüssigkeiten, insbesondere von für die Fischzucht bestimmtem Wasser, denen der Sauerstoff unter Druck in Form feiner Bläschen zugegeben wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine Mischkammer (5), durch welche die Flüssigkeit unter Druciströmt und in welche Gas wie Luft unter Druck eingeblasen oder mittels einer Venturidüse eingesaugt wird, und eine daran anschließende Leitung (3;1) für einen turbulenten Durchstrom des Luft-Flüssigkeit-Gemisches aufweist.1.) Device for the oxygenation of liquids, in particular of water intended for fish farming, which the oxygen under pressure is in the form fine vesicles are added, so that it is not indicated that they have a mixing chamber (5) through which the liquid flows under pressure and into which gas like air is blown in under pressure or sucked in by means of a venturi nozzle is, and an adjoining line (3; 1) for a turbulent flow of the air-liquid mixture. 2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung eine Rohrschlange (3) ist.2.) Device according to claim 1, characterized in that the line is a coil (3). 3.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlange (3) mehrlagig it.3.) Device according to claim 2, characterized in that the coil (3) multilayer it. 4.) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rohrschlange (3) wenigsten ein Turbulator (11) wie ein Sieb oder ein Static-Mixer eingebaut ist.4.) Device according to claim 2 or 3, characterized in that in the pipe coil (3) at least one turbulator (11) such as a sieve or a static mixer is built in. 5.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlange (3) auf einenTragkörper (1) angeordnet ist.5.) Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the pipe coil (3) is arranged on a support body (1). 6.) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (1) zylindrisch und als Anreicherungskolonne ausgebildet ist.6.) Device according to claim 5, characterized in that the support body (1) is cylindrical and designed as an enrichment column. 7.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie gegen Wärmeabstrahlung isoliert ist.7.) Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that it is insulated against heat radiation. 8.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft , die Flüssigkeit und/oder das Luft-Flüssigkeit-Gemisch beheizt und/oder gekühlt werden.8.) Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the air, the liquid and / or the air-liquid mixture is heated and / or be cooled. L e e Leerseite eL e e blank page e