DE1278409B

DE1278409B - Vorrichtung zum Begasen von Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1278409B
Application number: DEW40072A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinrich Weinrich
Original assignee: Dr-Ing Heinrich Weinrich
Current assignee: Dr-Ing Heinrich Weinrich
Priority date: 1965-10-11
Filing date: 1965-10-11
Publication date: 1968-09-26

Description

Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, bestehend aus mehreren um eine lotrechte Achse in einem Flüssigkeitsbehälter umlaufenden etwa horizontal angeordneten Flügeln mit tragflügelähnlichem Querschnitt, wobei das Gas über eine hohle Antriebswelle und/oder Laufradnabe ansaugt wird.
Bei der Begasung von Flüssigkeiten spielt die Intensität der Umwälzung im Hinblick auf die gute Ausnutzung des zugeführten Gases eine entscheidende Rolle. Es liegt also nahe in Verbindung mit Flüssigkeitsbegasung Umwälzpropeller zu verwenden.
Es ist bekannt, das Gas mittels rotierender Strömungskörper der eingangs beschriebenen Art in die Flüssigkeit einzutragen. Diese sind so gestaltet, daß infolge der Geschwindigkeit, mit der sie durch die Flüssigkeit bewegt werden, an bestimmten Stellen Unterdrücke entstehen. Diese Unterdruckgebiete werden durch Öffnungen und hohle Ausführung der Strömungskörper mit dem Gasbehälter in Verbindung gebracht. Die Strömungskörper saugen also das Gas an und verteilen es in die Flüssigkeit.
Auch an den um die Antriebswelle kreisenden Flügeln zur Erzeugung der Umwälzströmung entstehen bekanntlich Unterdruckzonen, wie die in F i g. 1 graphisch aufgetragene Druckverteilung um einen Tragflügel zeigt. Es ist also vorteilhaft, diese Erscheinung unmittelbar zur Gaseintragung auszunutzen, indem in bekannter Weise die Unterdruckgebiete an den Propellerflügeln durch Öffnungen oder Schlitze sowie Kanäle mit dem Raum verbunden werden, in dem sich das Gas befindet.
Das Gas wird in das Unterdruckgebiet gesaugt und im Anschluß an eine Berührungs- bzw. Mischungszone auf den in der Flüssigkeit herrschenden Druck verdichtet. Bei diesem Vorgang kommt es entscheidend darauf an, daß längs der gesamten Mischungsstrecke genügend Gas an den Flüssigkeitsstrahl herantreten kann. Weiterhin muß zur Vermeidung von Pendelungen des Strahles eine scharfe Ablösungskante vor den Öffnungen oder Schlitzen vorhanden sein. Ferner müssen die Stromlinien in Flügelnähe am Ende der Mischungsstrecke zunächst eine Beschleunigung erfahren, worauf sich dann erst die Verzögerungszone (Druckanstieg) anschließt. Die vorgenannten Bedingungen werden bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch erfüllt, daß die nach außen gewölbte Fläche des Flügels etwa an seiner dicksten Stelle durch eine rinnenartige Vertiefung mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt unterbrochen ist, welche annähernd parallel zu den Flügelkanten verläuft.
Einfache Öffnungen oder Schlitze in Verbindung mit einem Hohlflügel erfüllen nicht alle der obengenannten Bedingungen. Zudem neigen sie zu Verstopfungen, wenn die Gaseintragung beispielsweise in Abwasser erfolgt. Weiterhin bereitet die Herstellung eines Hohlflügels erhebliche Schwierigkeiten.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Propellerflügel kann die rinnenartige Vertiefung beim Gießvorgang erzielt werden, ohne daß ein Formkern vorgesehen werden muß. Sie ergibt also nicht nur die optimale physikalische Wirkung im Hinblick auf das Ziel einer energetisch günstigen Gaseintragung in Flüssigkeiten, sondern sie ermöglicht auch eine billige Herstellung der Propellerflügel.
Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung ist in F i g. 2 dargestellt. Es handelt sich hierbei um den Querschnitt durch einen Flügel.
Die Grundform dieses Querschnitts ist gemäß der Konturlinie 1 ein Tragflügelprofil. Etwa an der dicksten Stelle befindet sich eine rinnenartige Vertiefung 2. Bezeichnet man die Flügeldicke mit d, so soll die rinnenartige Vertiefung 2 etwa im Abstand d von der Flügelvorderkante 3 verlaufen. Die Wölbung 4 zwischen der Flügelvorderkante 3 und der Rinne 2 isl in Abweichung von der normalen Tragflügelkontur 1 etwa kreisförmig oder schwach elliptisch.
Die Kante 5, welche die vordere Rinnenwand 6 mit der gewölbten Fläche 4 des vorderen Flügelteiles bildet, ist scharf und nicht abgerundet. Die rückwärtige Kante 7 der Rinne 2 ist kreisförmig abgerundet.
Die Gesamtanordnung einer Belüftungseinrichtung in Verbindung mit den oben beschriebenen Propellerflügeln zeigt F i g. 3. Die Propellerflügel 8 sind an einem Nabenkörper 9 befestigt. Die Nabe sitzt auf einer Hohlwelle 10, welche über ein Getriebe 11 von einem Motorl2 angetrieben wird. Die Rinne 2 im Flügel 8 steht über die Öffnung 13 mit der hohlen Nabe 9 in Verbindung. Die Hohlwelle 10 besitzt Öffnungen 14, die im Fall der Belüftung an einer Stelle oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 15 angeordnet sind.
Soll ein beliebiges Gas zugeführt werden, so werden die Öffnungen 14 mit einem ruhenden und gegen die Welle abgedichteten Kanal umschlossen, durch welchen das Gas herangeführt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, bestehend aus mehreren um eine lotrechte Achse in einem Flüssigkeitsbehälter umlaufenden, etwa horizontal angeordneten Flügeln mit tragflügelähnlichem Querschnitt, wobei das Gas über eine hohle Antriebswelle und/oder Laufradnabe angesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen gewölbte Fläche jedes Flügels etwa an dessen dickster Stelle durch eine rinnenartige Vertiefung (2) mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt unterbrochen ist, welche annähernd parallel zu den Flügelkanten (3) verläuft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenartige Vertiefung (2) von der Flügelvorderkante (3) etwa um das Maß der Flügeldicke (d) entfernt ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar vor der rinnenartigen Vertiefung (2) liegende Teil (4) der nach außen gewölbten Flügelfläche kreisförmig ist und mit der vorderen Wand (6) der Rinne (2) eine scharfe Kante (5) bildet.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige obere Kante (7) der Rinne (2) kreisförmig abgerundet ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (2) durch eine Öffnung (13) im Fuß des Flügels mit der hohlen Laufradnabe (9) und der hohlen Antriebswelle (10) in Verbindung steht.