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DE3124233A1 - Beluefterfritte zur begasung einer fluessigkeit - Google Patents

Beluefterfritte zur begasung einer fluessigkeit

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Publication number
DE3124233A1
DE3124233A1 DE19813124233 DE3124233A DE3124233A1 DE 3124233 A1 DE3124233 A1 DE 3124233A1 DE 19813124233 DE19813124233 DE 19813124233 DE 3124233 A DE3124233 A DE 3124233A DE 3124233 A1 DE3124233 A1 DE 3124233A1
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DE
Germany
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aerator
wall
candle
area
thick
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19813124233
Other languages
English (en)
Inventor
Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Menzel & Co GmbH
Original Assignee
Menzel & Co GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Menzel & Co GmbH filed Critical Menzel & Co GmbH
Priority to DE19813124233 priority Critical patent/DE3124233A1/de
Publication of DE3124233A1 publication Critical patent/DE3124233A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/20Activated sludge processes using diffusers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312Diffusers
    • B01F23/23123Diffusers consisting of rigid porous or perforated material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312Diffusers
    • B01F23/23126Diffusers characterised by the shape of the diffuser element
    • B01F23/231265Diffusers characterised by the shape of the diffuser element being tubes, tubular elements, cylindrical elements or set of tubes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Description

  • Belüfterfritte zur Begasung einer Flüssigkeit
  • Die Erfindung betrifft eine Belüfterfritte zur Begasung einer Flüssigkeit, insbesondere zur Belüftung von Abwasser, mit einer im wesentlichen rohrförmigen Belüfterkerze, die eine gasdurchlässige Wandung mit einem im Bereich einer mittleren Vertikalebene der Belüfterkerze liegenden, der Flüssigkeitsoberfläche zuzurichtenden Oberteil aufweist.
  • Bei bekannten Belüfterfritten dieser Art besteht die gasdurchlässige Wandung der Belüfterkerze meist aus keramischen Werkstoffen oder aus einem Quarzsand-Kunstharzgemisch. Die rohrförmige Belüfterkerze ist dabei als Rundkreiszylinder ausgebildet, wobei die Wandung eine gleichmäßige Stärke aufweist. Hierbei ist es nachteilig, daß das im wesentlichen nach oben in Richtung zur Flüssigkeitsoberfläche ausströmende Gas wie Luft oder auch Reinsauerstoff lediglich nur im Berich des der Flüssigkeitsoberfläche zugewandten Oberteils der Wandung der Belüfterkerze austritt, so daß eine verhältnismäßig hohe Flächenbelastung der Wandung in diesem Obertetlbereich, der etwa nur 1/4 der Gesamtwandung umfaßt, auftritt. Durch diese hohe Flächenbelastung wird der Durchsatz des Gases beeinträchtigt, da der Widerstand in den seitlichen und unteren Wandungsbereichen der Belüfterkerze aufgrund der höheren Druckverluste größer ist als im Bereich des Oberteils der Wandung.
  • Demgemäß.besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Belüfterfritte der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß ohne zusätzliche Mittel auf einfache Art und Weise für das austretende Gas weitgehend gleiche Widerstandsverhältnisse im Bereich der Wandung der Belüfterkerze erzielt und ein besser verteilter, größerer Gasdurchsatz erreicht wird sowie eine Materialeinsparung im Bereich der Wandung möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß die Wandung der Belüfterkerze im Bereich des Oberteils als Dickwandungsteil ausgebildet ist und mindestens einen Dünnwandungsteil aufweist: Der erfindungsgemäße Gedanke liegt somit darin, die Wandstärke der Belüfterkerze so zu wählen bzw. zu gestalten, daß praktisch am gesamten Umfang der Belüfterkerze im wesentlichen gleiche Druckverhältnisse herrschen, so daß das Gas an der Gesamtoberfläche der Belüfterkerze praktisch über den gesamten Bereich mit gleicher Intensität in die Flüssigkeit einströmt. Es ist somit möglich, die Begasung der Flüssigkeit nicht nur im Oberteilbereich der Belüfterkerze durchzuführen, sondern auch in den Seitenbereichen und im Unterbereich. Es ist somit aufgrund der Erfindung auch möglich, die Begasung auch im untersten Bereich der Belüfterkerze vorzunehmen. Hierbei ist es möglich, je. nach den unterschiedlichen spezifischen Widerständen aufgrund verschiedener Werkstoffarten der Belüfterkerzen, die Wandstärkenverjüngung entsprechend unterschiedlich zu gestalten, so daß eine optimale Anpassung an die Erfordernisse möglich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine bedeutend intensivere Begasung der Flüssigkeit und somit eine erhebliche Leistungssteigerung erzielt wird. Weiterhin ist es insbesondere bei größeren Begasungseinrichtungen mit mehreren Belüfterfritten aufgrund der mit der Erfindung erzielten Leistungssteigerung an jedem einzelnen Belüftertell möglich, die erforderliche Stückzahl an Belüfterfritten zu reduzieren, wodurch zudem eine erhebliche Kosteneinsparung erreicht werden kann. Außerdem wird aufgrund des gegenüber dem Dicltwandungsteil bedeutend verjüngten Dünnwandungsteils eine spürbare Materialeinsparung bei der Herstellung der Belüfterfritte erzielt9 so daß insgesamt mit der erfindungsgemäßen Belüfterfritte eine größere Begasungsleistung und ein ausgesprochen wirtschaftlicher Belüftungsbetrieb bei extrem niedrigen Herstellungskosten gegeben ist.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar: Fig. 1 eine Belüfterkerze einer erfindun#gsgemäßen Belüfterfritte in isometrischer Darstellung, Fig. 2 eine Querschnittansicht der Belüfterkerze gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Querschnittansicht einer ovalen Belüfterkerze, Fig. 4 eine Querschnittansicht einer im wesentlichen runden Belüfterkerze, Fig. 5 eine Querschnittansicht einer im Hochformat ovalen Belüfterkerze und Fig. 6 eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer ovalen Belüfterkerze.
  • Die in Fig. 1 und 2 dargestellte rohrförmige Belüfterkerze 1 einer erfindungsgemäßen Belüfterfritte weist eine durch feine Poren gasdurchlässige Wandung 2 auf, die einen Gasraum 3 begrenzt und aus keramischen Werkstoffen oder aus einem Quarzsand-Kunstharzgemisch hergestellt sein kann; Die Belüfterkerze 1 erstreckt sich in Richtung ihrer Längsmittenachse 4, die im Kreuzungsbereich einer Vertikalebene 5 und einer Horizontalebene 6 liegt.
  • Wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, weist die Wandung 2 der Belüfterkerze 1 eine Kreisrundaußenfläche 7 und eine im Gasraum 3 zugewandte Kreisrundinnenfläche 8 auf. Die tlreisrundinnenfläche 8 ist gegenüber der Kreisrundaußenfläche 7 nach unten versetzt, so daß die Mittenachse des Gasraums 3 in der Vertikalebene 5 parallel unter der Längsmittenachse 4 verläuft. Die Belüfterkerze 1 besitzt somit am Oberteil der Wandung 2 im Bereich der Vertikalebene 5 einen Dickwandungsteil 9. Am gegenüberliegenden Unterteil der Belüfterkerze 1 weist die Wandung 2 einen Dünnwandungsteil 10 auf. Die Wandung 2 der Belüfterkerze 1 ist so ausgebildet, daß sie ausgehend vom Dickwandungsteil 9 in Richtung zum Dünnwandungsteil 10 nach beiden Seiten abfallend bis zu ihrer geringsten Stärke im Unterbereich der Vertikalebene 5 am Dünnwandungsteil 10 kontinuierlich verjüngt verläuft.
  • Dabei wird deutlich, daß die Stärke der Wandung der Belüfterkerze 1 unten im Bereich des Dünnwandungsteils 10 wesentlich kleiner ist als die halbe Stärke des Dickwandungsteils 9. Das Wandstärkenverhältnis ist etwa 1:4. Die in der Fig. 3 dargestellte Belüfterkerze 11 ist im Unterschied zum vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel im Querschnitt ausgesprochen stark oval ausgebildet, wobei die Wandung 12 eine Ellipsenaußenfläche 13 besitzt und an #der den Gasraum 14 begrenzten Seite eine Ellipseninnenfläche 15 aufweist. Die Ellipseninnenfläche 15 ist gegenüber der Ellipsenaußenfläche 13 in der Vertikalebene 5 nach unten versetzt, angeordnet, so daß die tSngsachs@ des GasraunIs In der Vertikalebene 5 parallel unter der Längsmittenachse 4 der Belüfterkerze 11 verläuft. Die Belüfterkerze 11 ist im Querschnitt so ausgeführt, daß der Durchmesser der ellipsenförmigen Belüfterkerze 11 in der Hauptachse, die mit der Horizontalebene 6 deckungsgleich ist, etwa doppelt so groß ist wie in der Nebenachse, die mit der Vertikalebene 5 deckungsgleich ist. Die Wandung 12 weist im oberen Bereich der Vertikalebene 5 ebenfalls einen Dickwandungsteil 9 auf. An der gegenüberliegenden Unterseite besitzt die Wandung 12 ihre dünnste, als Dünnwandungsteil 10 ausgebildete Stelle auf. Vom Dickwandungsteil 9 verläuft die nach beiden Seiten abfallende Wandung 12 bis zum Dünnwandungsteil 10 kontinuierlich verjüngt. Auch hierbei beträgt die Stärke des Dünnwandun-gsteils 10 im unteren Bereich der Vertikalebene 5 etwa nur 1/4 der Stärke des Dickwandungsteils 9 am Oberteil der Belüfterkerze 11.
  • Mit den vorbeschriebenen, in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Belüfterkerzen 1 und 11 ist es möglich, die Begasung des Abwassers, in dem die Belüfterkerzen 1,11 im wesentlichen horizontal angeordnet werden, praktisch ausgehend von der Gesamtoberfläche der Belüfterkerzen 1,11 vorzunehmen, da am Gesamtumfang weitgehend gleiche Druckverluste beim Gasdurchtritt auftreten. Aufgrund der Ovalform der Belüfterkerze 11 wird zudem noch eine größere Belüftungsleistung erzielt.
  • Die in der Fig. 4 im Querschnitt dargestellte Belüfterkerze 16 ist äußerlich wie die Belüfterkerze 1 der Fig. 2 ausgeführt und besitzt an ihrer Wandung 17 eine Kreisrundaußenfläche 7. Dagegen ist die dem Gasraum 18 zugewandte Fläche-der Wandung 17 als Ellipseninnenfläche 19,ausgeführt. Hierbei ist die Hauptachse der Ellipse deckungsgleich mit der Horizontalebene 6, während die Nebenachse der Ellipse mit der Vertikalebene 5 deckungsgleich ist. Die Belüfterkerze 16 besitzt somit im Bereich der Vertikalebene 5 oben einen Dickwandungsteil 9 und unten einen weiteren Dickwandungsteil 9'. Von diesen Dickwandungsteilen 9,9 verjüngt sich die Wandung 17 seitwärts nach beiden Seiten in Richtung zur Horizontalebene 6, so daß hier Dünnwandungsteile 10,10' gebildet sind. Die Dünnwandungsteile 10,10' sind in Bezug zu den Dickwandungsteilen 9,9 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel so bemessen., daß die Stärke der Wandung 17 im Bereich der Dünnwandungsteile 10,10' in der Horizontalebene 6 etwa nur halb so groß ist wie die Stärke der Dickwandungsteile 9,9 in der Vertikalebene 5.
  • Die in der Fig. 5 im Querschnitt dargestellte Belüfterkerze 20 ist etwa wie die zuvor beschriebene Belüfterkerze 16 der Fig. 4 aufgebaut und weist eine Wandung 21 sowie einen Gasraum 22 auf. Die Wandung 21 der Belüfterkerze 20 besitzt ebenfalls im Bereich der Vertikalebene 5 Dickwandungsteile 9,9 und im Bereich der Horizontalebene 6 Dünnwandungsteile 10,10. Auch hierbei ist die Stärke der Wandung 21 im Bereich der Dünnwandungsteile 10,10' nur ungefähr halb so groß wie die Stärke der Wandung 21 im Bereich der Dickwandungsteile 9,9#. Ein wesentlicher Unterschied zur vorbeschriebenen Belüfterkerze 16 besteht jedoch darin, daß die Wandung 21 der Belüfterkerze 20 eine Ellipsenaußenfläche 23 -besitzt, während die dem Gasraum 22 zugewandte Fläche als Kreisrundinnenfläche 8 ausgeführt ist. Somit ist bei dieser Ausführungsform die Hauptachse der Ellipse deckungsgleich mit der Vertikalebene 5, während die Nebenachse der Ellipse mit der Horizontalebene 6 deckungsgleich ist.
  • Die in der Fig. 6 dargestellte Belüfterkerze 24 ist wiederum im Querschnitt ausgesprochen stark oval ausgebildet, wobei die Wandung 25 eine Ellipsenaußenfläche 13 und eine Ellipseninnenfläche 15 besitzt.
  • Die ellipsenförmige Belüfterkerze 24 ist im Querschnitt so ausgeführt, daß ihr Durchmesser in der Hauptachse, die mit der Horizontalebene 6 deckungsgleich ist, etwa doppelt so groß ist wie in der Nebenachse, die mit der Vertikalebene 5 deckungsgleich ist. Die Wandung 25 der Belüfterkerze 24 weist in der Vertikalebene 5 oben einen Dickwandungsteil 9 und unten einen Dickwandungsteil 9 auf, die nach beiden Seiten verjüngt verlaufen, so daß die Belüfterkerze 24 an den Seiten im Bereich der Horizontalebene 6 Dünnwandungsteile 10,10' besitzt. Auch hierbei ist die Stärke der Wandung 25 im Bereich der Dickwandungsteile 9,9 etwa doppelt so groß wie im Bereich der Dünnwandungsteile 10,10' Bei sämtlichen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es zweckmäßig, die Wandungen 2,12,17,25 der Belüfterkerzen 1,11,16,20,24, so auszulegen, daß ein weitgehender Ausgleich von Druckverlusten beim Durchtritt des Gases erzielt wird, so daß entsprechend den jeweiligen Erfordernissen ein optimaler Begasungsbereich zur Verfügung steht.
  • Um die Montage der Belüfterkerzen 1,1i,16,20,24 problemlos durchführen zu können und sicherzustellen, daß jeweils die richtige Einbaulage gegeben ist, kann es vorteilhaft sein, die Belüfterkerzen 1,11,16,20,24 mit einem Erkennungsmerkmal zu versehen, dem zu entnehmen ist, welche Seite der Beiüfterkerze 1,11,16,20,24 nach oben gerichtet sein soll.
  • Ein solches Erkennungsmerkmal kann auf einfache Art und Weise dadurch erreicht werden, daß bei der Herstellung in der Form der Belüfterkerze 1,11,16,20,24 gleich eine entsprechende Markierung wie z. B. Nase od.
  • dgl. angebracht wird.
  • Leerseite

Claims (11)

  1. Patentansprüche Belüfterfritte zur Begasung einer Flüssigkeit, insbesondere zur Belüftung von Abwasser, mit einer im wesentlichen rohrförmigen Belüfterkerze, die eine gasdurchlässige Wandung mit einem im Bereich einer mittleren Vertikalebene der Belüfterkerze liegenden, der Flüssigkeitsoberfläche zuzurichtenden Oberteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (2,12,17,21,25) der Belüfterkerze (1,11,16,20,24) im Bereich des Oberteils als Dickwandundungsteil (9,9#) ausgebildet ist und einen Dünnwandungsteil -(lO,lO#)' aufweist.
  2. 2. Belüfterfritte nach Anspruch-l, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnwandungsteil (10,10 ) im Bereich des dem Dickwandungsteil (9,9#) gegenüberliegenden Unterteils der Belüfterkerze (1,11) ausgebildet ist.
  3. 3. Belüfterfritte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (2,12,17,21,25) der Belüfterkerze (1,1T,16,20,24) vom Dickwandungsteil (9,9#) in Richtung zum Dünnwandungstei#l (10,10'> verjüngt verlaufend ausgebildet ist.
  4. 4. Belüfterfritte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (2) der Belüfterkerze (1) eine zu einer Kreisrundaußenfläche (7) in der Vertikalebene (5) nach unten versetzt angeordnete Kreisrundinnenfläche (8) aufweist.
  5. 5. Belüfterfritte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüfterkerze (11,24) im Querschnitt im wesentlichen oval ist und die Wandung (12,25) eine Ellipsenaußenfläche (13) und eine Ellipseninnenfläche (15) aufweist.
  6. 6. Belüfterfritte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ellipseninnenfläche (15) der Wandung (12) der Belüfterkerze (11) in deren Vertikalebene (5) zur Ellipsenaußenfläche (13) nach unten versetzt angeordnet ist.
  7. 7. Belüfterfritte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (17,2#,25) der Belüfterkerze (16, 20,24) zwei im Bereich der Vertikalebene (5) einander gegenüberliegend angeordnete Dickwandungsteile (9,9') und zwei im Bereich einer Horizontalebene (6) einander gegenüberliegende Dünnwandungsteile (10,10') aufweist.
  8. 8. Belüfterfritte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (17) der Belüfterkerze (16) eine Kreisrundaußenfläche (7) und eine Ellipseninnenfläche (19) aufweist.
  9. 9. Belüfterfritte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (21) der Belüfterkerze (20) eine Kreisrundinnenfläche (8) und eine Ellipsenaußenfläche (23) aufweist.
  10. 10. Belüfterfritte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der im Querschnitt ellipsen-.förmigen Belüfterkerze (11,24) in der Hauptachse etwa doppelt so groß ist wie in der Nebenachse.
  11. 11. Belüfterfritte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Wandung (2,12,17,21,25) der Belüfterkerze (1 ~11,16,20,24) im Bereich des Dünnwandungsteils (10,10') etwa gleich oder kleiner als die halbe Wandstärke im Bereich des Dickwandungsteils (9,9') ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104986874A (zh) * 2015-07-13 2015-10-21 江苏德立环保工程有限公司 高效发散式微孔曝气器

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