CH617103A5

CH617103A5 -

Info

Publication number: CH617103A5
Application number: CH1548376A
Authority: CH
Inventors: Eric Paul Austin; William Swan Robertson
Original assignee: Hartley Simon Ltd
Priority date: 1976-01-10
Filing date: 1976-12-09
Publication date: 1980-05-14
Also published as: JPS5636976B2; ES454343A1; DE2657683C2; IE44240L; NZ182762A; BE849315A; GB1502742A; JPS5285761A; HK8982A; FR2337580B1; IN143958B; AU2003576A; IT1065838B; AU497934B2; NL166448C; NL7614321A; DK147234B; LU76361A1; DK147234C; CA1057431A

Description

Die Erfindung betrifft einen Belüfter, mit einem Tragteil in Form einer flachen, kreisförmigen Platte, die, falls der Belüfter in Betrieb ist, in einer horizontalen Ebene liegt und um eine mittlere vertikale Achse drehbar ist, mit mehreren in Winkelabstand voneinander angeordneten Schaufeln, die an der unteren Seite der Platte befestigt sind, wobei jede Schaufel sich von einer Stelle in der Nähe der Plattenmitte in Richtung zu ihrem Umfang erstreckt und wobei jede Schaufel eine maximale Tiefe unterhalb einem horizontalen Bezugspunkt an einer Stelle zwischen ihren Enden aufweist, und mit einer am unteren Rand einer jeden Schaufel befestigten Platte, die sich beidseitig der Schaufel zumindest längs einem Teil der Schaufellänge zwischen ihrem äusseren Ende und der Stelle mit maximaler Tiefe erstreckt. The invention relates to an aerator, with a support part in the form of a flat, circular plate which, if the aerator is in operation, lies in a horizontal plane and can be rotated about a central vertical axis, with a plurality of vanes arranged at an angular distance from one another, which engage are attached to the lower side of the plate, each blade extending from a location near the center of the plate toward its periphery, and each blade having a maximum depth below a horizontal reference point at a location between its ends and one at the bottom Edge of each blade fastened plate which extends on both sides of the blade at least along part of the blade length between its outer end and the point of maximum depth.

Ein solcher Belüfter ist bekannt und er wird in der Oberfläche einer Flüssigkeit in Rotation versetzt, um die Flüssigkeit umzurühren und zu belüften, insbesondere, jedoch keinesfalls ausschliesslich, zur Belüftung von Abwasser in dem sogenannten Belebtschlammprozess. Der bekannte Belüfter hat einen Tragteil in Form einer umgekehrten, konischen Schale mit mehreren in Winkelabstand voneinander angeordneten Schaufeln, die an der Unterseite der Schale befestigt sind und sich tangential von einer Stelle in der Nähe des Zentrums des Tragteiles in Richtung zu dem äusseren Umfang desselben erstrek-ken, und wobei eine Platte an dem unteren Rand einer jeden Schaufel befestigt ist und sich beidseitig derselben wenigstens längs einem Teil der Länge der Schaufel unter der Schale erstreckt von dem äusseren Ende der Schaufel in Richtung zur Zentrum des Belüfters. Such an aerator is known and is set in rotation in the surface of a liquid in order to stir and aerate the liquid, in particular, but by no means exclusively, for aeration of waste water in the so-called activated sludge process. The known aerator has a support part in the form of an inverted, conical shell with a plurality of vanes arranged at an angular distance from one another, which are fastened to the underside of the shell and extend tangentially from a point near the center of the support part in the direction of the outer circumference thereof -ken, and wherein a plate is attached to the lower edge of each blade and extends on both sides thereof at least part of the length of the blade under the shell from the outer end of the blade towards the center of the aerator.

Die Rotation der Belüfter mit hoher Drehzahl wird in zunehmendem Masse angewandt als Mittel zur Herabsetzung der Kosten für die Getriebe, welche zwischen den Belüftern und den Antriebsmotoren vorzusehen sind. Dies gilt insbesondere für die grösseren Belüfter, wobei ein so hohes Drehmoment zu übertragen ist, dass die Kosten für die Getriebe bis zur Hälfte der Gesamtkosten der Belüfteranlagen ausmachen können. The rotation of the high speed aerators is increasingly being used as a means of reducing the cost of the gears to be provided between the aerators and the drive motors. This applies in particular to the larger aerators, whereby such a high torque must be transmitted that the costs for the gears can account for up to half the total costs of the aerator systems.

Es wurde festgestellt, dass ein Belüfter der beschriebenen, bekannten Bauart sehr geeignet ist bei geringen Drehzahlen, dass jedoch Schwierigkeiten bei höheren Drehzahlen entstehen, falls komplizierte Leistungsaufnahme-/Sauerstoffübergangsei-genschaften auftreten, wobei die Regelung äusserst schwierig wird im Hinblick auf andere veränderliche Parameter, wie z. B. der Sauerstoffbedarf der zu behandelnden Flüssigkeit und die Eintauchtiefe des Belüfters in der Oberfläche der zu behandelnden Flüssigkeit. It has been found that an aerator of the known type described is very suitable at low speeds, but that difficulties arise at higher speeds if complicated power consumption / oxygen transfer properties occur, the control becoming extremely difficult with regard to other variable parameters, such as B. the oxygen requirement of the liquid to be treated and the immersion depth of the aerator in the surface of the liquid to be treated.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Belüfter zu schaffen, der bei hohen Drehzahlen ohne die obigen Nachteile arbeiten kann. The object of the invention is to provide an aerator that can operate at high speeds without the above disadvantages.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemässe Belüfter dadurch gekennzeichnet, dass jede der radial angeordneten Schaufeln sich nach aussen über den Umfang der kreisförmigen Platte hinaus erstreckt. To achieve this object, the aerator according to the invention is characterized in that each of the radially arranged blades extends outward beyond the circumference of the circular plate.

Dieser Belüfter kann verwendet werden in einer Anlage zur Belüftung einer Flüssigkeit, mit einem die zu belüftende Flüssigkeit enthaltenden Behälter, mit dem über dem Behälter angeordneten und in der Oberfläche der Flüssigkeit drehbaren Belüfter, und mit einer Stauvorrichtung unterhalb des Belüfters, um eine Wirbelströmung der Flüssigkeit unmittelbar unterhalb des Belüfters zu vermeiden. This aerator can be used in a system for aerating a liquid, with a container containing the liquid to be aerated, with the aerator arranged above the container and rotatable in the surface of the liquid, and with a stowage device below the aerator to ensure a vortex flow of the liquid to be avoided immediately below the aerator.

Diese Stauvorrichtung ist besonders vorteilhaft bei höheren Drehzahlen, um eine Wirbelströmung in der zu belüftenden Flüssigkeit unmittelbar unterhalb des Belüfters zu vermeiden. This accumulation device is particularly advantageous at higher speeds in order to avoid a vortex flow in the liquid to be aerated immediately below the aerator.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun ausführlicher mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, es zeigen: An embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Belüfters, 1 is a side view of the aerator,

Fig. 2 den Belüfter nach Fig. 1 in Draufsicht, 2 the aerator of FIG. 1 in plan view,

Fig. 3 eine Schnittansicht des Belüfters nach der Linie HI-III in Fig. 2. 3 is a sectional view of the aerator along the line HI-III in Fig. 2nd

Fig. 4 eine Darstellung in Perspektive des Belüfters nach Fig. 1 in Betriebsstellung in einem Belüftertank mit einer unterhalb dem Belüfter angeordneten Stauvorrichtung. Fig. 4 is a perspective view of the aerator of Fig. 1 in the operating position in an aerator tank with a storage device arranged below the aerator.

In den Zeichnungen, und insbesondere in den Fig. 1 bis 3, ist ein Belüfter dargestellt, der hauptsächlich einen Tragteil 10 in Form einer flachen, kreisförmigen Scheibe aufweist, die, In the drawings, and in particular in FIGS. 1 to 3, an aerator is shown, which mainly has a supporting part 10 in the form of a flat, circular disc, which,

falls der Belüfter in Betrieb ist, in einer horizontalen Ebene liegt und welche mittels einer Welle 11, die im Zentrum der Scheibe befestigt ist und sich von derselben nach oben erstreckt, in Rotation zu setzen ist. An der unteren Seite der Scheibe 10, im Zentrum derselben, ist ein kreisförmiger Ansatz 12 vorgesehen. Dieser Ansatz besteht aus einem Rohrstück, das an seinem unteren Ende mittels einer kreisförmigen Platte 13 verschlossen ist. if the aerator is in operation, lies in a horizontal plane and which is to be rotated by means of a shaft 11 which is fastened in the center of the disk and extends upwards therefrom. A circular extension 12 is provided on the lower side of the disk 10, in the center thereof. This approach consists of a piece of pipe which is closed at its lower end by means of a circular plate 13.

An der unteren Seite des Tragteiles 10 sind mehrere in Winkelabstand voneinander angeordnete Schaufeln 15 ange5 On the lower side of the supporting part 10, a plurality of blades 15 are arranged at an angular distance from one another

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

617 103 617 103

ordnet, welche jeweils in einer vertikalen Ebene liegen. Wie am besten in Fig. 2 dargestellt ist, erstreckt sich jede Schaufel 15 radial nach aussen vom Umfang des kreisförmigen Ansatzes 12 und endet an einer Stelle ausserhalb des Umfangsrandes des Tragteiles 10. Jede Schaufel 15 hat, wie am besten aus 5 Fig. 3 ersichtlich ist, eine maximale Tiefe unterhalb einem horizontalen Bezugspunkt an einer Stelle zwischen ihren Enden. An jeder Seite dieser Stelle mit maximaler Tiefe verringert sich die Tiefe der Schaufel stetig. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, verläuft der obere Rand einer jeden Schaufel 15 kontinuierlich 10 vom Umfang des Tragteiles 10 in Berührung mit der Unterseite derselben zu dem kreisförmigen Ansatz 12. In gleicher Weise verläuft der innere Rand einer jeden Schaufel 15 kontinuierlich nach unten in Berührung mit dem Umfang des Ansatzes 12 bis zu einer nicht wesentlich vor dem unteren Ende 15 des Ansatzes 12 liegenden Stelle. Der äussere Rand einer jeden Schaufel 15 hat eine wesentlich geringere Höhe als der innere Rand der Schaufel. Am unteren Rand einer jeden Schaufel 15 zwischen der Stelle mit maximaler Tiefe und dem äusseren Ende der Schaufel ist eine Platte 16 befestigt, die sich 20 beidseitig der Schaufel senkrecht zu derselben erstreckt, wie in den Fig. 1 und 2 deutlich dargestellt ist. arranges which are each in a vertical plane. As best shown in FIG. 2, each blade 15 extends radially outward from the periphery of the circular shoulder 12 and ends at a location outside the peripheral edge of the support member 10. Each blade 15 has, as best seen in FIG. 3 is a maximum depth below a horizontal reference point at a point between its ends. The depth of the bucket decreases steadily on each side of this point with maximum depth. As shown in Fig. 3, the upper edge of each blade 15 is continuous 10 from the periphery of the support member 10 in contact with the bottom thereof to the circular boss 12. Similarly, the inner edge of each blade 15 is continuously downward Contact with the circumference of the extension 12 to a point which is not substantially in front of the lower end 15 of the extension 12. The outer edge of each blade 15 has a significantly lower height than the inner edge of the blade. At the lower edge of each blade 15 between the point of maximum depth and the outer end of the blade, a plate 16 is attached, which extends 20 on both sides of the blade perpendicular to the same, as is clearly shown in FIGS. 1 and 2.

Während des Betriebs rotiert der Belüfter in der Oberfläche einer Flüssigkeit, welche umzurühren und zu belüften ist. Infolge der Zentrifugalkraft wird Flüssigkeit nach aussen ge- 25 schleudert durch die Leitung, welche auf der Vorderseite einer jeden Schaufel in bezug auf die Drehrichtung, durch den Tragteil 10, die Schaufel 15 und die Platte 16 gebildet ist. Dabei wird gleichzeitig Luft durch die Leitung gesaugt, welche sich auf der hinteren Seite einer jeden Schaufel, in bezug auf die 30 Drehrichtung, befindet und durch die gleiche Teile gebildet werden. Diese Luft wird in den Bereich maximaler Turbulenz gesaugt, wodurch man eine gute Vermischung des Sauerstoffes mit der zu belüftenden Flüssigkeit erhält. During operation, the aerator rotates in the surface of a liquid which has to be stirred and aerated. As a result of the centrifugal force, liquid is thrown outwards through the line, which is formed on the front side of each blade with respect to the direction of rotation, through the support part 10, the blade 15 and the plate 16. At the same time, air is drawn through the line, which is located on the rear side of each blade, with respect to the direction of rotation, and is formed by the same parts. This air is sucked into the area of maximum turbulence, which results in a good mixing of the oxygen with the liquid to be aerated.

Falls der Belüfter mit einer höheren Drehzahl in seinem 35 Nutzdrehzahlbereich arbeitet, was vorzuziehen ist, so ist es zweckmässig, eine Stauvorrichtung vorzusehen, um eine Wirbelströmung in der Flüssigkeit in einem Bereich unmittelbar unterhalb des Belüfters zu vermeiden. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, kann eine solche Stauvorrichtung aus vier Platten bestehen, die in vertikalen Ebenen angeordnet sind und zusammen ein Kreuz bilden, dessen Achse mit der Drehachse des Belüfters zusammenfällt. If the aerator operates at a higher speed in its useful speed range, which is preferable, it is expedient to provide a stowage device in order to avoid a vortex flow in the liquid in an area immediately below the aerator. As can be seen from Fig. 4, such a stowage device can consist of four plates, which are arranged in vertical planes and together form a cross, the axis of which coincides with the axis of rotation of the aerator.

Durch Versuche mit Belüftern entsprechend dem beschriebenen Aufbau wurde festgestellt, dass ein einfacher Zusammenhang zwischen dem Sauerstoffübergang und der Leistungsaufnahme unabhängig von der Drehzahl und der Eintauchtiefe besteht, so dass die Regelung des Belüfters an der Betriebsstelle besonders einfach wird. Experiments with aerators in accordance with the structure described have established that there is a simple relationship between the oxygen transfer and the power consumption, regardless of the speed and the immersion depth, so that the regulation of the aerator at the operating point becomes particularly simple.

Es wurde des weiteren festgestellt, dass Belüfter entsprechend der vorliegenden Erfindung das Aufwallen der zu belüftenden Flüssigkeit nicht begünstigen, was gleichzeitig bedeutet, dass die Leistungsaufnahme während des Betriebs konstant bleibt. It has further been found that aerators according to the present invention do not promote the surge of the liquid to be aerated, which means at the same time that the power consumption remains constant during operation.

Selbstverständlich ist der erfindungsgemässe Belüfter nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es können vom Fachmann verschiedene Abänderungen vorgenommen werden. Of course, the aerator according to the invention is not limited to the exemplary embodiment described, but various modifications can be made by a person skilled in the art.

Zum Beispiel können die Schaufeln 15 nicht zum Umfang eines kreisförmigen Ansatzes verlaufen, sondern sich alle längs der vertikalen Achse des Belüfters vereinigen. For example, the blades 15 cannot extend to the circumference of a circular extension, but all unite along the vertical axis of the aerator.

Es ist nicht erforderlich, dass die Platten 16 bis zu den äusseren Enden der Schaufeln 15 ragen, sondern sie können auch an Stellen innerhalb der äusseren Enden der Schaufeln 15 enden. The plates 16 are not required to protrude to the outer ends of the blades 15, but may also end at locations within the outer ends of the blades 15.

Gleichfalls ist es nicht erfindungswesentlich, dass die Schaufeln 15 sich bis über den Umfang der Scheibe 10 erstrek-ken, sondern die Schaufeln 15 können auch am Umfang der Scheibe 10 enden oder sogar an Stellen radial innerhalb des äusseren Umfanges der Scheibe 10. Likewise, it is not essential to the invention that the blades 15 extend over the circumference of the disk 10, but the blades 15 can also end on the circumference of the disk 10 or even at locations radially within the outer circumference of the disk 10.

Schliesslich kann die Scheibe 10 auch aus einer Platte bestehen, welche nicht kreisförmig ist. Finally, the disc 10 can also consist of a plate which is not circular.

s s

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

617 103

1. Aerator with a support part in the form of a flat, circular plate which, when the aerator is in operation, lies in a horizontal plane and can be rotated about a central vertical axis, with a plurality of vanes arranged at an angular distance from one another, on the lower side of the Plate are attached, each blade extending from a location near the center of the panel toward its periphery, and each blade having a maximum depth below a horizontal reference point at a location between its ends, and at the bottom of each Blade-fastened plate which extends on both sides of the blade at least along part of the blade length between its outer end and the point of maximum depth, characterized in that each of the radially arranged blades extends outward beyond the circumference of the circular plate.

2. Aerator according to claim 1, characterized in that each blade lies in a vertical plane and that the inner end of each blade rests against the circumference of a circular extension which projects downward from the lower side of the support plate.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Aerator according to claim 1 or 2, characterized in that the depth of the blade continuously decreases on each side of the point with maximum depth.

4. Aerator according to claim 3, characterized in that the outer end of each blade has a lower height than the inner end of the blade.

5. Aerator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plate attached to the lower edge of a blade is perpendicular to the blade.

6. Aerator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the plate attached to the lower edge of the blade extends continuously from the outer edge of the blade to the point of maximum depth.

7. Use of the aerator according to claim 1 in a system for aerating a liquid, with a container containing the liquid to be aerated, with the aerator arranged above the container and rotatable in the surface of the liquid, and with a storage device below the aerator in order to create a vortex flow to avoid the liquid immediately below the aerator.

8. Use according to claim 7, characterized in that the storage device has four plates which lie in vertical planes and form a cross, the axis of which coincides with the axis of rotation of the aerator.