SUBMERGED AERATOR

Abstract: 1. An immersion aerator for aerating water, particularly waste water, sewage, etc., having at least one mixing chamber, a nozzle upstream thereof which generates a water jet through the mixing chamber, a pressurized air connection issuing into the mixing chamber and at least one ejector leading out of the mixing chamber, wherein upstream of the nozzle (5) issuing into the mixing chamber (4; 56) a pressurized water storage chamber (1; 55) is provided which forms a separate subassembly (15; 54) with the mixing chamber, whilst the pressurized water storage chamber (1; 55) exhibits a connection (2; 60) for pressurized water on the side opposite the ejector (6, 9; 57) and a connection (10; 58) for pressurized air is arranged on the mixing chamber (4; 56).

Description: Tauchbeltifter Die Erfindung betrifft einen Tauchbeltifter zum Belüften von Wasser, insbesondere von Schmutzwasser, Abwasser oder dergleichen mit mindestens einer Mischkammer, einer dieser vorgeschalteten Düse, die einen Wasserstrahl durch die Mischkammer hindurch erzeugt, einem in die Mischkammer mündenden Druckluftanschluss sowie mindestens einem aus der Mischkammer hinausführenden EJektor. Bekannte Tauchbelüfter der genannten Art sind in unterschiedlicher Grösse und mit unterschiedlichen Leistungen als komplette Vorrichtungen auf dem Markt. Sämtliche Funktionsteile einschliesslich Pumpe, Pumpenmotor, Gebläse, Gebläsemotor und dergleichen sind in die Vorrichtung integriert und müssen entsprechend an die Vorrichtung angepasst sein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorrichtungstechnischen Aufwand eines Tauchbelüfters zu reduzieren und den Tauchbelüfter in bautechnischer Hinsicht variabler zu gestalten. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass vor der in die Mischkammer mündenden Düse eine Druckwassersammelkammer vorgesehen ist, die mit der Mischkammer eine separate Baueinheit bildet, dass die Druckwassersammelkammer auf der dem Ejektor gegenüberliegenden Seite einen Anschluss für Druckwasser aufweist und dass an der Mischkammer ein Anschluss für Druckluft angeordnet ist. Derartige Baueinheiten lassen sich ohne weiteres an handelsübliche Pumpen und Gebläse anschliessen und können durch Parallelschaltung auch zu grösseren Einheiten zusammengesetzt werden. Vorzugsweise ist der Druckwasseranschluss als genormte Flanschverbindung ausgebildet, so dass an die Baueinheit unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Rohrsystems eine handelsübliche Tauchpumpe anschliessbar ist. Unter Zuhilfenahme handelsüblicher Rohrverbinder, wie Rohrkrümmer, Rohrabzweiger, Rohrkreuzungen und dergleichen können die Baueinheiten mit weiteren gleichen Baueinheiten zu grösseren Anlagen beliebiger Form zusammengesetzt werden, beispielsweise zu einer runden Anlage, bei der die Ejektoren der Einheiten in alle Richtungen strahlen, oder zu einer langgestreckten Anlage, in der die Einheiten parallel nebeneinanderliegen. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Baueinheit weist zwei nebeneinanderliegende Mischkammern auf, deren vorgeschaltete Düse von der gemeinsamen Druckwasserkammer ausgehen. Die beiden Mischkammern können auch gemeinsam mit dem Druckluftanschluss in Verbindung stehen, so dass für beide Mischkammern lediglich ein Druckwasseranschluss und ein Druckluftanschluss vorhanden zu sein braucht. Aus den beiden Mischkammern können Sektoren unterschiedlicher Länge herausführen, so dass die Ausstosszonen der beiden Sektoren besser voneinander getrennt sind und der Wirkungsgrad dadurch höher liegt. Unabhängig davon, ob die Sektoren gleich lang oder unterschiedlich lang sind, können sie auch unter einem Winkel zueinander angeordnet sein, wobei die Achsen der EJektoren in Ausstossrichtung auseinanderlaufen. Durch diese winkelige Anordnung kann ebenfalls der Wirkungsgrad noch verbessert werden. Der Druckluftanschluss ist zweckmässig oben auf der Mischkammer bzw. auf den Mischkammern angeordnet und als genormte Verbindung ausgebildet, so dass die jeweilige Baueinheit unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Rohrsystems an ein handelsübliches Gebläse angeschlossen werden kann. Der Druckluftanschluss kann als Gewindebohrung ausgebildet sein. Um die Vielseitigkeit des Anschlusses noch zu erhöhen, kann der Druckluftanschluss von einer Befestigungsplatte umgeben sein, so dass beliebige Anschlussstücke daran befestigt werden können. Vorzugsweise ist an der Befestigungsplatte ein mit einer seitlichen genormten Flanschverbindung versehener Aufsatz angeschraubt, so dass sich die Baueinheit auch bequem mit stationären Anlagen kombinieren lässt. Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig eine Baueinheit gemäss der Erfindung, Fig. 2: eine andere Ausführungsform der erfindungs gemässen Baueinheit, Fig. 3: den Einsatz der Baueinheit gemäss Fig. 1 in einer stationären Anlage und Fig. 4: den Einsatz der Baueinheit gemäss Fig. 1 in einer mobilen, variablen Anlage. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Baueinheit eine Druckwassersammelkammer 1 mit einem als genormte Flanschverbindung 2 ausgebildeten Druckwasseranschluss. Auf der der Flanschverbindung 2 gegenüberliegenden Seite weist die Druckwassersammelkammer zwei Auslassöffnungen 3 auf, die je in eine Mischkammer 4 führen. In den Auslassöffnungen sitzen Düsen 5, die das aus der Druckwassersammelkammer 1 kommende Druckwasser in Form eines Strahls durch die jeweilige Mischkammer 4 hindurch¯führen. Am Ende der jeweiligen Mischkammer 4 ist ein EJektor 6 bzw. 7 angeordnet, der das mit Luftblasen durchsetzte Wasser aus der Einheit herausstrahlt. Der Ejektor 6 ist als relativ kurze Düse ausgebildet, während der aus der anderen Mischkammer 4 herausführende EJektor 7 ein relativ langgestrecktes Ejektorrohr 8 mit einer am Ejektorausgang vorgesehenen Erweiterung 9 aufweist. Durch diese Massnahme werden die Ausstosszonen aus den beiden parallel geschalteten Ejektoren voneinander getrennt,.so daB es zwischen den beiden - 5 Ausstosszonen nicht oder kaum zu der nachteiligen Blasenkoaleszenz kommen kann. Durch diese Massnahme ist ein guter Wirkungsgrad erzielbar. Über den beiden Mischkammern 4 ist ein gemeinsamer Druckluftanschluss 10 vorgesehen, der als Gewindebohrung 11 ausgebildet ist und über seitlich schräg nach unten verlaufende Kanäle 12 mit den beiden Mischkammern 4 in Verbindung steht. Der Einsatz einer solchen Baueinheit ist sehr vielfältig. Die einfachste Form der Anwendung besteht darin, dass man an den als Flanschverbindung 2 ausgebildeten Druckwasseranschluss eine mit einem entsprechenden Gegenflansch versehene handelsübliche Tauchpumpe anschliesst. Gleichzeitig muss in die Gewindebohrung des Druckluft anschlusses 10 eine entsprechende Druckluftanschlussleitung eingeschraubt werden. Dieses einfachste Anwendungsbeispiel, bei dem die Baueinheit sowohl stationär als auch mobil verwendet werden kann, ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Um den Anwendungsbereich der Baueinheit noch zu ver grössern, ist über den beiden Mischkammern 4 in der Ebene des Druckluftanschlusses 10 eine Befestigungsplatte 13 angeordnet, die rechteckig ausgebildet ist und sich über die gesamte Breite der Einheit erstreckt. Die Befestigungsplatte 13 ist mit mehreren über ihren Umfang verteilt angeordneten Gewindebohrungen 14 versehen, so dass auf die Befestigungsplatte andere Anschlussteile zur Druckluftzuführung anschraubbar sind. In Figur 3 der Zeichnung ist ein Anwendungsbeispiel für die Baueinheit gemäss Figur 1 veranschaulicht, bei dem die Baueinheit Teil einer stationären Anlage ist. Die in Fig. 3 mit der Positionszahl 15 gekennzeichnete Baueinheit ist dabei mit einem Aufsatz 16 versehen, der mit Hilfe von Schrauben 17 auf die Befestigungsplatte 13 geschraubt ist. An einer Seite ist der Aufsatz 16 mit einem Flansch 18 versehen, an dem eine Halterung 19 zum Aufhängen der Einheit 15 auf dem Fuss eines Druckluftzuführungsrohrs 20 angebracht ist. Das Druckluftzuführungsrohr 20 verläuft in seinem unteren Bereich 21 horizontal und ist mit Hilfe eines angeschweissten Gestells 22 an einem stationären Fundament 23 befestigt, das am Boden eines Wasserbeckens 24 angeordnet ist. An den horizontalen Bereich 21 des Druckluftzuführungsrohrs 20 schliesst sich ein vertikaler Bereich 25 an, der bis über den Wasserspiegel hinausragt und dort wieder in die Horizontale abgekrümmt ist. An den abgekrümmten Bereich ist oberhalb des Wasserspiegels über eine Halterung 26, die ähnlich aufgebaut ist wie die untere Halterung 19, das Auslassrohr eines unterhalb des Wasserspiegels angeordneten Gebläses 27 angeschlossen, das die Luft über eine über den Wasserspiegel hinausragende Saugleitung 28 ansaugt und über das Druckluftzuführungsrohr 20 der Einheit 15 zuführt. An die Flanschverbindung 2 der Einheit 15 ist eine handelsübliche Tauchpumpe 29 angeflanscht, die gemeinsam mit der Einheit 15 ein zusammenhängendes Bauteil bildet, welches ausserhalb des Wasserbeckens 24 montiert und mit Hilfe einer an sich bekannten Einrohrführung, von der in der Anl2 < lediglich das Führungsrohr 30 dargestellt ist, in das Wasser hinabgeführt und mit Hilfe der Halterung 19 auf den Fuss des Druckluftzuführungsrohrs 20 dicht aufgesetzt wird. Zum Absenken und Anheben des aus der Baueinheit 15 und der Pumpe 29 bestehenden Bauteils dient eine Haltekette 31 mit zwei Befestigungsenden, von denen das eine Ende an dem Motor 32 der Pumpe 29 und das andere Ende an einer oben auf dem Aufsatz 16 der Baueinheit 15 vorgesehenen Öse 33 befestigt ist. Die Heb- nnd Senkbewegung erfolgt mit Hilfe eines Krans 34, der gleichzeitig auch zum Anheben und Absenken des Gebläses 27 verwendet wird. In Fig. 4 der Zeichnung ist eine mobile Belüfteranlage dargestellt, in der acht Belüfter-Baueinheiten 15 miteinander kombiniert sind. Die Baueinheiten 15 sind kreisförmig in gleichen Winkelabständen angeordnet, wobei die Verbindungsflansche 2 der Baueinheiten 15 genau zum Mittelpunkt des gedachten Kreises weisen. Die acht Verbindungsfiansche sind an entsprechende Gegenflansche 35 einer inneren Ringleitung 36 angeschlossen. Diese ist aus einzelnen Rohrabzweigern zusammengesetzt, und zwar aus drei Rohrabzweigern 37 mit geradlinig durchlaufendem Hauptrohr, vier Rohrabzweigern 38 mit um 900 gebogenem Hauptrohr sowie einer Rohrkreuzung 39 mit geradlinigem Hauptrohr 40 und zwei senkrecht zu dem Hauptrohr 40 vorgesehenen Stutzen 41 und 42, wobei an dem nach aussen gerichteten Stutzen 42 eine der Belüfter-Baueinheiten 15 befestigt ist, während an den nach innen gerichteten Stutzen 41 eine handels übliche Tauchpumpe 43 angeschlossen ist, die mit einem Elektromotor 44 betrieben wird. Durch die Tauchpumpe 43 wird die innere Ringleitung 36 über den an der Rohrkreuzung 39 sitzenden nach innen gerichteten Stutzen 41 mit Druckwasser beaufschlagt, wobei sich das Druckwasser über die gesamte Ringleitung 36 verteilt und von dort in die einzelnen Druckwasser sammelkammern 1 der acht Belüftereinheiten 15 gelangt. Oberhalb der Druckluftanschlüsse 10 der Baueinheiten 15 verläuft eine Druckluft-Ringleitung 45, die ebenfalls aus einzelnen handelsüblichen Rohrverbindern bestehen. Jeder Belüfter-Baueinheit 15 ist ein Rohrabzweiger 46 zugeordnet, der ein geradliniges Hauptrohr 47 mit beidseitigen Endflanschen 48 sowie einen Abzweigstutzen 49 aufweist, der am Ende mit Gewinde versehen ist, welches in den jeweiligen mit Gewinde versehenen Druckluftanschluss 10 der Baueinheit 15 eingeschraubt ist. Die einzelnen Rohrabzweiger 46 sind über Rohrkrümmer 50 zu der Ringleitung 45 zusammengeschlossen. Mindestens einer der Rohrabzweiger 46 ist mit einem zweiten, in entgegengesetzter Richtung weisenden Abzweigstutzen 51 versehen, an welchen ein von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gebläse kommendes Druckluftzuführun rohr 52 angeschlossen ist. Mit Hilfe von kurzen Standbeinen 53, die an den Rohr krümmern der inneren Ringleitung 36 befestigt sind, kann die Anlage auf dem Boden eines zu belüftenden Wasserbeckens aufgestellt werden. Mit Hilfe der in Figur 4 dargestellten Bauteile lassen sich verschiedenste Formen von Belüftungsanlagen in runder, ovaler, geradliniger oder sonstiger Form zusammensetzen. Anstelle der Belüfter-Baueinheiten 15, die in Fig. 1, 3 und 4 dargestellt sind, kann auch eine Baueinheit 54 verwendet werden, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Baueinheit 54 entspricht in allen Funktionsteilen der in Figur 1 im einzelnen dargestellten Baueinheit 15. Lediglich die äussere Form ist abweichend von der -9 Baueinheit 15 gestaltet. An die Druckwasserkammer 55 schliessen sich zwei rohrförmige Mischkammern 56 an, die in einem Winkel von ca. 300 zueinander geneigt sind, so dass auch die beiden sich an die Mischkammern 56 anschliessenden Ejektoren 57 in dem selben Winkel zueinander geneigt sind, und zwar in der Weise, dass sich die Mittelachsen in Ausstossrichtung voneinander entfernen. Auch die Baueinheit 54 weist an ihrer Oberseite einen mittigen Druckluftanschluss 58 auf, der über Kanäle 59 mit den Mischkammern 56 verbunden ist. Die beiden Ejektoren 57 sind bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gleich lang ausgebildet. Es wäre Jedoch auch möglich, ebenso wie bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel unterschiedlich lange Eektoren zu verwenden. Allerdings ist der Wirkungsgrad der Belüfter-Baueinheit 54 aufgrund der voneinander weggeneigten EJektoren bereits relativ gut, da auch hier die Ausstosszonen der Eäektoren voneinander getrennt sind, so dass zwischen den beiden Ausstosszonen keine Blasenkoaleszenz auftreten kann. Auf der den Ejektoren 57 gegenüberliegenden Seite ist die Baueinheit 54 mit einem Verbindungsflansch 60 versehen, der in gleicher Weise ausgebildet ist wie der Verbindungsflansch 2 bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, so dass die beiden Baueinheiten ohne weiteres gegeneinander austauschbar sind.

Claims: Ansprüche 1. Tauchbelüfter zum Belüften von Wasser, insbesondere von Schmutzwasser, Abwasser oder dergleichen, mit mindestens einer Mischkammer, einer dieser vorge schalteten Düse, die einen Wasserstrahl durch die Mischkammer hindurch erzeugt, einem in die Misch kammer mündenden Druckluftanschluss sowie mindestens einem aus der Mischkammer hinausführenden EJektor, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass vor der in die Mischkammer (4; 56) mündenden Düse (5) eine Druckwassersammelkammer (1; 55) vorgesehen ist, die mit der Mischkammer eine separate Bauein heit (15; 54) bildet, dass die Druckwassersammelkammer (1; 55) auf der dem EJektor (6, 9; 57) gegenüber liegenden Seite einen Anschluss (2; 60) für Druckwasser aufweist und dass an der Mischkammer (4; 56) ein An schluss (10; 58) für Druckluft angeordnet ist. 2. Tauchbelüfter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Druckwasser anschluss als genormte Flanschverbindung (2; 60) aus gebildet ist. 3. Tauchbelüfter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an die Baueinheit (15; 54) unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Rohrsystems eine handelsübliche Tauchpumpe (29; 43) anschliessbar ist. 4. Tauchbelüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Baueinheit (15; 54) mit mehreren gleichen Bauein heiten unter Zuhilfenahme handelsüblicher Rohrverbin der (37, 38, 46, 50) zu einer grösseren Anlage belie biger Form zusammensetzbar ist. 5. Tauchbelüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Baueinheit (15, 54) zwei nebeneinanderliegende Mischkammern (4; 56) aufweist, deren vorgeschaltete DUsen (5) von der gemeinsamen Druckwassersammelkammer (1; 55) ausgehen. 6. Tauchbelüfter nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass beide Misch kammern (4; 56) gemeinsam mit dem Druckluftanschluss (10; 58) in Verbindung stehen. 7. Tauchbelüfter nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass aus den Misch kammern (4) Ejektoren (6, 9) unterschiedlicher Länge herausführen. 8. Tauchbelüfter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die EJektoren (57) unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, wobei die Achsen der EJektoren in Ausstossrichtung auseinanderlaufen. 9. Tauchbelüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , dass der Druckluftanschluss (10; 58) oben auf der Misch kammer bzw. den Mischkammern (4; 56) angeordnet und als genormte Verbindung ausgebildet ist. 10. Tauchbelüfter nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Druckluft anschluss (10; 58) als Gewindebohrung ausgebildet ist. 11. Tauchbelüfter nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Druckluft anschluss (10; 58) von einer Befestigungsplatte (13) umgeben ist. 12. Tauchbelüfter nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an die Befesti gungsplatte (13) ein mit einer seitlichen genormten Flanschverbindung (18) versehener Aufsatz (16) angeschraubt ist.

Inventors: ARNSWALD, WERNER, DIPL.-ING., BONN, PETER, DIPL.-ING.
Applicants: BLUM, ALBERT
Application year: 1983
Main classification: C02F3
IPC codes: B01F3, B01F5, C02F3