DE3318412A1 - Gassing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
Begasungsaggregat Gas supply unit
Die Erfindung bezieht sich auf ein Begasungsaggregat mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a gassing unit with the features of the preamble of claim 1.
Bekannte unter Wasser anzuordnende Begasungsaggregate dieser Art weisen eine als Gummi schlauch ausgeführte Membrane auf, die zumeist auf einem rohrförmigen Grundkörper angeordnet ist, der Durchgangsöffnungen besitzt und dem das Gas zugeführt wird. Die Gummischlauchmembrane weist eine geschlitzte Perforation auf, durch die das Gas von innen nach außen in die Flüssigkeit gelangt. Die Schlitzperforation besteht hierbei aus Längsschlitzen, die in der Wandung der Membrane parallel zu deren Längsachse ausgerichtet beziehungsweise angeordnet sind. Ein Nachteil dieser in Längsrichtung der Membrane ausgebildeten Längsschlitze besteht darin, daß bei der Ausdehnung und Umfangserweiterung der Gummischlauchmembrane aufgrund des Gasdrucks innerhalb des Begasungsaggregates, insbesondere bei intermittierender Begasung, die Beanspruchung an den Enden der Längsschlitze so groß ist, daß die Längsschlitze weiterreißen und sich somit verlängern, so daß eine nicht unerhebliche Beeinträchtigung der Membranfunktion auftritt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch die in Längsrichtung der Membrane verlaufenden Längsschlitze die Blas@@gr@@e des autretenden Ga@@ in vielen Anwendungsfällen insofern nicht zufriedenstellend ist, da die Bl<i6cu verhältnismäßig groß sind und hinsichtlich ihrer Feinheit in nur geringem Maße steuerbar sind, wobei vor allem bei zunehmendem Innendruck die Seitenlippen der Längsschlitze weiter auseinandergedrückt werden, so daß größere Blasen austreten. Bei wei tergeri ssenen tängss chli tzen erfolgt eine noch größere Blasenbildung beim Gaseintrag in die Flüssigkeit, so da der mit der Begasung angestrebte Nutzen stark gemindert wird.Known fumigation units of this type to be arranged under water have a membrane designed as a rubber hose, mostly on a tubular The base body is arranged, which has through openings and to which the gas is supplied will. The rubber hose membrane has a slotted perforation through which the gas enters the liquid from the inside out. The slot perforation consists of longitudinal slots that are parallel to the wall of the membrane whose longitudinal axis are aligned or arranged. One disadvantage of this formed in the longitudinal direction of the membrane longitudinal slots is that at the expansion and widening of the circumference of the rubber hose membrane due to the gas pressure within the gassing unit, especially with intermittent gassing, the stress at the ends of the longitudinal slots is so great that the longitudinal slots tear further and thus lengthen, so that a not inconsiderable impairment the membrane function occurs. Another disadvantage is that by the running in the longitudinal direction of the membrane Longitudinal slits the bubble @@ gr @@ e of the acting Ga @@ in many cases not satisfactory is because the bl <i6cu are comparatively large and in terms of their delicacy can only be controlled to a small extent, especially with increasing internal pressure the side lips of the longitudinal slots are pushed further apart, so that larger Bubbles emerge. If the longitudinal gaps are torn, an even larger one occurs Bubble formation when gas is introduced into the liquid, so that the one aimed at with fumigation Benefit is greatly diminished.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Begasungsaggregat mit den Merkmalen des Oberbegriffs so zu verbessern, daß in einfacher Weise ohne zusätzliche Mittel eine höhere Standfestigkeit und längere Lebensdauer der Schlauchmembrane erzielt wird und zudem eine äußerst feinblasige Feinstbegasung insbesondere auch bei zunehmendem Innendruck möglich ist.The object of the invention is to provide a gassing unit with to improve the features of the preamble so that in a simple manner without additional Means a higher stability and longer service life of the hose membrane is achieved and also an extremely fine-bubble, in particular, very fine gassing is possible with increasing internal pressure.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the identification features of claim 1 solved.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in einer einzigen Figur in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt.Preferred refinements and developments as well as other advantages and essential details of the invention are the features of the subclaims, the following description and the drawing to be found in a single Figure shows in a schematic representation preferred embodiments as an example.
Das in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Begasungsaggregat 1 weist eine aus einem gummielastischen Material bestehende, als Schlauch ausgeführte Membrane 2 auf die auf einen als Rohr ausgebildeten Grundkörper, der vorzugsweise aus #unststoff bestehen kann, angeoys~.rlct wird. Der ~rundkörper, der an eine Das zuleitung rngcschlossen wird, besitzt Durchgangslöcher, durch die das zupeführte Gras hindurchströmt und an die Innenfläche 3 der Membrane 2 gelangt.Von hier aus wi.rd das Gas aufgrund seines Überdruckes durch die Wandung 4 der Membrane 2 nach außen gedrückt, wobei es an der Außenfläche 5 in Form von Feinstblasen in die zu behandelnde Flüssigkeit eintritt.The gassing unit according to the invention shown in the drawing 1 has a hose made of a rubber-elastic material Membrane 2 on a base body designed as a tube, the can preferably consist of #plastic, is angeoys ~ .rlct. The ~ round body, which is connected to a supply line has through holes through which the fed grass flows through it and reaches the inner surface 3 of the membrane 2 from here the gas wi.rd due to its excess pressure through the wall 4 of the membrane 2 pressed outwards, with it on the outer surface 5 in the form of fine bubbles in the liquid to be treated enters.
Hierfür weist die Mernbrane 2 eine Schlitzperforation auf, welche in radialer Richtung die Wandung 4 durchsetzt. Die Schlitzperforation ist erfindungsgemäß so ausgeführt, daß Querschlitze 6,6' gebildet sind, die so angeordnet sind, daß sie nicht parallel, sondern quer zur Längsachse 7 der Membrane 2 verlaufen beziehungsweise ausgerichtet sind. Diese Querschlitze 6,6' können am gesamten Umfang der Membrane 2 oder auch nur an Teilbereichen des Umfangs ausgeführt sein.For this purpose, the membrane 2 has a slot perforation, which the wall 4 penetrates in the radial direction. The slot perforation is according to the invention designed so that transverse slots 6,6 'are formed which are arranged so that they do not run parallel, but transversely to the longitudinal axis 7 of the membrane 2 or are aligned. These transverse slots 6,6 'can be on the entire circumference of the membrane 2 or only on partial areas of the circumference.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Querschlitze 6,6' der Einfachheit halber nur im Langsmittenbereich 8 und an beiden Endbereichen 9,9' der schlauchförmigen Membrane 2 dargestellt. In Wirklichkeit sind auch zwischen den Endbereichen 9,9' und dem Längsmittenbereich 8 entsprechende Querschlitze 6,6' ausgebildet.In the present embodiment, the transverse slots are 6,6 'of For the sake of simplicity, only in the long center area 8 and at both end areas 9, 9 'of the tubular membrane 2 shown. In reality there are also between the End areas 9,9 'and the longitudinal central area 8 corresponding transverse slots 6,6' formed.
Die Querschlitze 6 im Längsmittenbereich 8 der Membrane 2 sind so ausgerichtet, daß sie genau senkrecht, das heißt in einem Winkel von 900 quer zur Längsachse 7 am Umfang der Membrane 2 verlaufen. Zwischen den in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Querschlitzen 6 ist jeweils ein schlitzfreier Tell der Wandung 4 stehengeblieben, so daß unclitzte Zwischenräume 10 bestehen. Dabei kann die Länge der Querschlitze 6 und die Länge der Zwischenräume 10 zwischen den Querschlitzen 6 so gewählt sein, daß die Länge eines Querschlitzes etwa gleich der Länge eines Zwischenraumes 10 ist, wobei es aber auch günstig sein kann, die Länge eines Querschlitzes 6 etwa zfhn mal größer auszuführen als die Länge eines Zwischenraumes 10 zwischen zwei Querschlitzen 6. Vorteilhaft wird die Länge der Querschlitze 6 etwa drei oder vier mal größer sein als die Länge des Zwischenraumes 10.The transverse slots 6 in the longitudinal center area 8 of the membrane 2 are like this aligned so that it is exactly perpendicular, that is, at an angle of 900 transverse to the Longitudinal axis 7 run on the circumference of membrane 2. Between the in the circumferential direction one behind the other arranged transverse slots 6 is each a slot-free part of the Wall 4 stopped so that unclitzte spaces 10 exist. The length of the transverse slots 6 and the length of the spaces 10 between the transverse slots 6 be chosen so that the length of a transverse slot is approximately equal to the length of a Gap 10 is, but it can also be advantageous, the length of a transverse slot 6 run about ten times larger than the length of a space 10 between two transverse slots 6. The length of the transverse slots 6 is advantageously about three or more be four times greater than the length of the space 10.
Weiterhin kann es günstig sein, die Länge der Querschlitze 6,6' so zu bemessen, daß sie etwa 1,5 bis fünfzehn mal größer ist als die Stärke der Wandung 4 der Membrane 2. Dabei kann es besonders günstig sein, die Länge der Querschlitze 6,6' so zu gestalten, daß sie etwa drei-bis sechs mal größer ist als die Stärke der Wandung 4, wodurch eine hohe Funktionstüchtigkeit für einen feinstblasigen Gasaustritt unter Berückslehtigung einer hohen Wandungsfestigkeit aufgrund der zur Verfügung stehenden Wandungsstärke gegeben ist.Furthermore, it can be advantageous for the length of the transverse slots to be 6,6 ' to be dimensioned so that it is about 1.5 to fifteen times greater than the thickness of the wall 4 of the membrane 2. It can be particularly advantageous to adjust the length of the transverse slots 6,6 'so that it is about three to six times greater than the thickness the wall 4, whereby a high functionality for a very fine-bubble gas outlet taking into account a high wall strength due to the available standing wall thickness is given.
Im Längsmittenbereich 8 der Membrane 2 ist zudem zu erkennen, daß die am Umfang der Membrane 2 im wesentlichen in nebeneinanderliegenden Reihen verlaufenden Querschlitze 6 derart angeordnet sind, daß ein Versatz der Querschlitze 6 solcher Art gegeben ist, daß in Längsachsrichtung gesehen ungeschlitzte Zwischenräume 10 und Querschlitze 6 abwechselnd angeordnet sind, wodurch eine Wandungsschwächung weitgehend vermieden und eine bessere Verteilung des feinstblasigen Gasaustritts erzielt wird.In the longitudinal center area 8 of the membrane 2 it can also be seen that those running on the circumference of the membrane 2 essentially in adjacent rows Transverse slots 6 are arranged such that an offset of the transverse slots 6 such Type is given that, viewed in the longitudinal axis direction, interspaces 10 that are not slotted and transverse slots 6 are arranged alternately, whereby a wall weakening largely avoided and a better distribution of the finest-bubble gas outlet is achieved.
Die an den Endbereichen 9,9' der Membrane 2 ausge- bildeten Querschlitze 6' liegen nicht wie die im ja. ngsmi nhereich 8 vorgeseherl Qucrschlitze 6 exakt rechlwinklig zur Längsachse 7, sondern verlaufen in eiiiem spitzen Winkel schräg zur Längsachse 7. Dabei ist zu erkennen, daß die Spitzwinkel der Querschlitze 6' am Endbereich 9 entgegengesetzt den Spitzwinkeln der am anderen Endbereich 9' ausgebildeten Querschlitze 6' ausgeführt sind. Für einen günstigen Gaseintrag in die zu behandelnde Flüssigkeit, wobei eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Feinstblasen über die Länge der Membrane 2 möglich ist, kann es zweckmäßig sein, die Spitzwinkel der sctir7igen Querschlitze 6' bezüglich der Längsachse 7 so zu wählen, daß von den Endbereichen 9,9' her in Richtung zum Längsmittenbereich 8 hin eine zunehmende Vergrößerung der Spitzwinkel gegeben ist. Das heißt, an den Endbereichen 9,9'sind die schrägen Querschlitze 6' so angeordnet, daß ein verhältnismäßig kleiner Spitzwinkel zur Längsachse 7 besteht, während in der Nähe des Längsmittenbereichs 8 die Spitzwinkelanordnung der schrägen Querschlitze 6' bezüglich der Längsachse 7 wesentlich größer ist. Vorteilhaft kann die schräge Ausbildung der Querschlitze 6' an den Endbereichen 9,9' etwa einen Spitzwinkel von nur100 zur Längsachse 7 aufweisen. Die sich anschließenden schrägen Querschlitze 6' sind mit zunehmend größeren Spitzwinkeln angeordnet, wobei in der Nähe des Längsmittenbereichs 8 der Winkel zwischen den schrägen Querschlitzen 6' und der Längsachse 7 annähernd 900 betragen kann.The at the end areas 9,9 'of the membrane 2 formed Cross slots 6 'are not like those in the yes. There are 8 transverse slots 6 exactly at right angles to the longitudinal axis 7, but run at an acute angle obliquely to the longitudinal axis 7. It can be seen that the acute angles of the transverse slots 6 'at the end area 9 opposite to the acute angles of the other end area 9' formed transverse slots 6 'are carried out. For a favorable gas entry in the liquid to be treated, with the most uniform possible distribution of the Fine blowing is possible over the length of the membrane 2, it may be useful to the acute angle of the sctir7igen transverse slots 6 'with respect to the longitudinal axis 7 so choose that from the end regions 9, 9 'in the direction of the longitudinal central region 8 there is an increasing enlargement of the acute angle. That is, at the end areas 9,9 'are the inclined transverse slots 6' arranged so that a relatively smaller There is an acute angle to the longitudinal axis 7, while in the vicinity of the longitudinal central region 8 shows the acute angle arrangement of the inclined transverse slots 6 'with respect to the longitudinal axis 7 is much larger. The inclined design of the transverse slots can be advantageous 6 'at the end regions 9, 9' have an acute angle of only 100 to the longitudinal axis 7. The subsequent inclined transverse slots 6 'have increasingly larger acute angles arranged, wherein in the vicinity of the longitudinal center region 8, the angle between the inclined transverse slots 6 'and the longitudinal axis 7 can be approximately 900.
In ihrer Breite können die Querschlitze 6,6' in vorteilhafter Ausgestaltung so ausgeführt sein, daß praktisch kein Freiraum zwischen den beiden parallelen Seitenlippen 11,11', welche den jeweiligen Querschlitz 6,6 begrenzen, gegeben ist. Die beiden Seitenlippen 11,11 eines jeden Querschlitzes 6,6' liegen somit zweckmäßig unmittelbar nebeneinander, wodurch das Gas äußerst feinstblasig aus den Querschlitzen 6,6' austritt. Ein wesentlicher Vorteil ist dadurch gegeben, daß bei einer Ausdehnung der Nernbrane 2 !fl?'L% zunetllriender Umfarigserweiterung bei arlsteigerldem Gacinnendruck durch die erfindungsgemäße Querschlitzanordnung die beiden Seitenlippen 11,11' eines jeden Querschlitzes 6,6' verstärkt gegeneinander gedrückt werden, so daß stets eine feinstblasige Gaseinbringung in die Flüssigkeit gewährleistet ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß bei einer Umfangserweiterung der Membrane 2 durch erhöhten Gasinnendruck ein Weiterreißen der quer zur Längsachse 7 ausgerichteten Querschlitze 6,6' weitgehend vermieden ist, so daß im Gegensatz zu den bekannten, parallel zur Längsachse verlaufenden Längsschlitzen, bei denen eine Schlitzerweiterung beim Aufblähen der schlauchförmigen Membrane auftritt, eine hohe Funktionstüchtigkeit und lange Lebensdauer gewähileistet ist.The width of the transverse slots 6, 6 'can be in an advantageous embodiment be designed so that there is practically no free space between the two parallel side lips 11,11 ', which the respective transverse slot 6.6 limit given is. The two side lips 11, 11 of each transverse slot 6, 6 'are therefore expediently located right next to each other, which means that the gas comes out of the transverse slots in extremely fine bubbles 6.6 'exits. A significant advantage is given by the fact that when there is an expansion der Nernbrane 2! Fl? 'L% increasing peripheral expansion with extremely high internal pressure by the transverse slot arrangement according to the invention, the two side lips 11,11 'one each transverse slot 6,6 'are pressed against each other reinforced, so that always one very fine-bubble introduction of gas into the liquid is guaranteed. Another The main advantage is that when the diaphragm is expanded in its circumference 2 further tearing of the transverse to the longitudinal axis 7 due to increased internal gas pressure Cross slots 6,6 'is largely avoided, so that in contrast to the known Longitudinal slots running parallel to the longitudinal axis, in which a slot widening occurs when the tubular membrane is inflated, a high level of functionality and long service life is selected.
Darüber hinaus kann mit dem erfindungsgemäßen Begasungsaggregat aufgrund der erfindungsgemäßen Querschlitzausbildungen, wie Versuchsreihen überraschend gezeigt haben, gegenüber bekannten Begasungseinrichtungen ähnlicher Art eine wesentlich höhere Sauerstoffausnutzung erzielt werden. Das heißt, daß mehr Sauerstoff von der zu behandelnden Flüssigkeit aufgenommen wird. Auch wird durch die erfindungsgemäße Querschlitzausbildung ein höherer Sauerstoffertrag erreicht, so daß ein größerer Sauerstoffeintrag in die Flüssigkeit je aufzuwendender Kilowattstunde erreicht wird.In addition, with the gassing unit according to the invention due to of the transverse slot designs according to the invention, as shown surprisingly in a series of tests have, compared to known fumigation systems of a similar type, an essential higher oxygen utilization can be achieved. That means that more oxygen from the liquid to be treated is absorbed. Also by the invention Cross slit formation achieved a higher oxygen yield, so that a larger Oxygen entry into the liquid is achieved per kilowatt hour expended.
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