DE1112465B - Vorrichtung zum Ozonisieren von Wasser - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Ozonisieren von Wasser Bei der desinfizierenden Ozonisierung von Wasser ist es, um einen größtmöglichen Wirkungsgrad zu erreichen, erwünscht, beide Medien möglichst innig miteinander zu vermischen.
• Bekannte Vorrichtungen zur Ozonisierung des Wassers arbeiten mit Strahlpumpen, in denen das ihre Düse durchströmende und zu behandelnde Wasser das ozonhaltige Gas aus der mit einem Ozongerät in Verbindung stehenden Leitung an sich reißt und im Wasser emulgiert.
• Diese bekannten Vorrichtungen arbeiten, wenn sie in Verbindung mit Sterilisationstürmen betrieben werden, unwirtschaftlich, da zur auch nur annähernden Erreichung des gewünschten Sterilisationseffektes mit einem unvergleichbar hohen Ozonüberschuß gearbeitet werden muß.
• Man hat versucht, diese Nachteile zu vermeiden, indem man den Strahlapparat in Verbindung mit einem nachgeschalteten Wasserringkompressor benutzte. Auch hierdurch können aber die eingangs gestellten Forderungen nur ungenügend erfüllt werden; denn unter der Wirkung der Zentrifugalkraft des sich schnell drehenden Kompressorrades und des erheblichen Unterschiedes zwischen den spezifischen Gewichten des gasförmigen und des wäßrigen Mediums werden beide Medien in sehr kurzer Zeit unter Bildung des Wasserringes aufgerissen. Während des eigentlichen Kompressionsvorganges findet daher der Wärmeübergang im wesentlichen durch Konvektion in der Berührungsfläche zwischen Wasserring und Gas statt. Hierbei ist in der Grenzschicht zwischen den beiden Medien der Temperatursprung relativ groß. Innerhalb der sich verkleinernden Gasräume werden durch die fortschreitende Kompression des Gases Wärmemengen frei, welche erhebliche Temperaturanstiege verursachen. Diese gleichen sich bei dem schnell ablaufenden Kompressionsvorgang wegen des geringeren Wärmeflusses innerhalb des Gases erst nach beendeter Kompression, also nach Vermischung mit dem Wasser, aus. Diese vorübergehenden Temperaturerhöhungen bringen einen nicht unerheblichen Anteil des Ozons zum Zerfall unter Rückbildung von molekularem Sauerstoff, der damit für den beabsichtigten Sterilisationseffekt verlorengeht.
• Der Austausch des Wasserringkompressors gegen eine dem Strahlapparat über eine sich erweiternde Verbindungsleitung koaxial nachgeordnete Zahnradpumpe bei einer neueren bekannten Vorrichtung stellte zwar einen Fortschritt in dieser Hinsicht dar. Noch immer aber findet bei einer solchen Anordnung eine schädliche Entmischung von Wasser und Gas auf dem peripheren Weg des Gemisches von der Saugseite der Pumpe längs der Innenwand ihrer Kapsel zu ihrer Druckseite hin statt.
• Die Erfindung betrifft demgegenüber eine Vorrichtung zur Ozonisierung von Wasser, bei der zur Erzielung des Lösungs- und Druckanstieges einem als Emulseur dienenden Strahlapparat (Injektor) eine Schraubenradpumpe oder deren mehrere in axialer Strömungsrichtung so nachgeordnet sind, daß deren Anspeisung durch eine gegen das Schraubenrad sich erweiternde Verbindungsleitung erfolgt.
• Die vom Schraubenpumpenrad erzeugte Sogwirkung schafft einen zur Unterstützung des Emulsionsvorganges günstigen Unterdruck. Um eine schädigende Entmischung weitgehend zu vermeiden, ist die Verbindungsleitung nach der Erfindung so bemessen, daß deren Querschnittserweiterung um einen dem Erfordernis nach Richtungs- und Geschwindigkeitsstabilisierung entsprechenden Betrag erfolgt.
• Bei der Ozonisierungsvorrichtung nach der Erfindung wird durch das Vorherrschen der Schubwirkung auf das Wasser-Gas-Gemisch in axialer Förderrichtung mit Sicherheit vermieden, daß unter dem Einfluß von Zentrifugalkraft eine schädliche Entmischung eintreten kann, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist.
• Ein weitererVorteil einerOzonisierungsvorrichtung nach der Erfindung ist ihre Handlichkeit, die sie auch zum Einbau in Fahrzeuge, wie Schiffe, oder als transportables Gerät geeignet macht.
• Um jedoch auch bei der Behandlung größerer Wassermengen einer Entmischung wirksam vorzubeugen, kann gemäß der Erfindung die Schraubenradpumpe mit kreisringförmig zu ihrer Achse angeordneten Emulseuren zu einem Aggregat vereinigt sein.
• Dadurch wird weiterhin die Emulsion möglichst wirbelfrei dem mittig angeordneten Schraubenrad der Schraubenpumpe zugeführt.
• Um den Betrieb eines solchen Ozonisierungsgerätes weitgehend gegebenen Erfordernissen anpassen zu können, sind in die Zu- und Ableitungen der Haupt-oder Teilwasserstromkreise Regel- bzw. Absperrelemente eingebaut. Als Regelelemente dienen hand-und fernbetätigte Ventile bekannter Bauart.
• Infolge verschiedenartiger Betriebsanforderungen an eine Ozonisierungsanlage kann es nötig sein, den zu ozonisierenden Wasserstrom dem Injektor nicht unter dem Druck des Leitungsnetzes, sondern durch den Druck einer besonderen Fördereinrichtung zuzuführen.
• Für diesen Fall sieht die Erfindung vor, daß der Antrieb der Schraubenradpumpe sowie einer im Flüssigkeitsstrom zusätzlich dem Injektor vorgeschalteten Fördereinrichtung, z. B. einer Pumpe, durch je ein stufenloses Getriebe von einer gemeinsamen Antriebsmaschine erfolgt.
• Besonders für den Fall, daß das zu sterilisierende Wasser einem Sammelbecken entnommen werden muß, wird sich die letztgenannte Anordnung nach der Erfindung bewähren. Auch die fallweise nötige Errichtung von Wassertürmen erübrigt sich durch die erfindungsgemäße Anordnung einer zusätzlichen Fördereinrichtung, die dem als Emulseur dienenden Injektor vorgeschaltet ist. Schraubenradpumpe als auch Förderpumpe werden über eine gemeinsame Kraftquelle durch je ein stufenloses Getriebe angetrieben. Diese Betriebsweise ermöglicht es, die Ozonkonzentration weitgehend in das gewünschte Verhältnis zur Menge des Flüssigkeitsstromes zu bringen.
• Es zeigt Fig. 1 eine Darstellung eines Ozonisierungsgerätes nach der Erfindung, Fig. 2 ein Ozonisierungsgerät mit kreisförmig um die Achse der Schraubenradpumpe angeordneten Emulseuren, Fig. 3 eine Draufsicht auf das in Fig. 2 dargestellte Ozonisierungsgerät.
• Für dasVerständnis der Erfindung unwichtigeTeile sind weggelassen.
• Durch die Leitung 1 wird das zu behandelnde Wasser durch den als Emulseur wirkenden Injektor 2 zugeführt, dessen Düse das durch die Zuleitung 3 von dem Ozonisierungsgerät 4 angesaugte ozonhaltige Gas in feinste Gasteilchen aufreißt. Das Wasser wird unter der Einwirkung des durch das Schraubenpumpenrad erzeugten Unterdruckes in dem konisch erweiterten Zuleitungsstück 5 angesaugt und nach dem Durchtritt durch die Spalte 6, 6' des Schraubenpumpenrades 7 verdichtet, wobei die angestrebte Lösung weitgehend erreicht wird. Der als Antriebskraft dienende Motor 8 kann an das Gehäuse 9 des Schraubenpumpenrades 7 angeflanscht sein. Nach der durch die Schraubenpumpen erfolgten Verdichtung des Teilwasserstromes wird dieser durch die Abflußleitungen 10 und 11, die vor dem Regelventil 12 wieder zu einer Leitung vereint werden, abgeführt.
• In der Fig. 2 ist eine andere Ausführung der Erfindung dargestellt. Die einzelnen Teilwasserstromleitungen 13, 14 und 15 speisen die um die Achse der Schraubenpumpe kreisförmig angeordneten Injektoren 17; 18 und 19. Gezeichnet sind nur je drei Injektoren sowie Zuleitungen. Im übrigen ist die Vorrichtung nach dem in der Fig.1 gezeigten Prinzip aufgebaut.
• Die Fig. 3 zeigt in der Draufsicht die kreisförmig um die Schraubenpumpe angeordneten Injektoren 20 bis 27. Der Antrieb des Schraubenpumpenrades 16 erfolgt in diesem Falle über endlose Keilriemen 28 (Fig. 2) durch eine Antriebsmaschine 29. Das ozonhaltige Gas wird den Injektoren durch die mittels Ventile 30 und 31 absperrbaren Leitungen 32 und 33 zugeführt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Ozonisieren von Wasser, bestehend aus einem Strahlapparat mit einem Triebwasseranschluß und einem Anschluß für ozonhaltiges Gas sowie aus einer über eine sich erweiternde Verbindungsleitung koaxial nachgeordneten Rotationspumpe, dadurch gekennzeichnet, daß letztere aus einer an sich bekannten Schraubenradpumpe oder deren mehreren besteht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenradpumpen mit kreisringförmig zu ihren Achsen angeordneten Strahlapparaten zu einem Aggregat vereinigt sind.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Antriebsmaschine mit je einem stufenlosen Getriebe für die Schraubenradpumpe sowie eine dem Strahlapparat vorgeschaltete Wasserpumpe. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 473 453; USA.-Patentschrift Nr. 2 606150.